(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210957566.8 (22)申请日 2022.08.10 (71)申请人 山东大学 地址 250100 山东省济南市历城区山大南 路27号 申请人 北京师范大学 (72)发明人 王国强　张庆竹　王溥泽　薛宝林　 王运涛　任世龙　 (74)专利代理 机构 北京市广友专利事务所有限 责任公司 1 1237 专利代理师 张仲波 (51)Int.Cl. G06Q 10/10(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 16/2458(2019.01)G06F 16/25(2019.01) G06F 16/28(2019.01) G16Y 10/35(2020.01) (54)发明名称 流域水环境大数据挖掘与业务决策支持系 统 (57)摘要 本发明公开了一种流域水环境大数据挖掘 与业务决策支持系统， 包括： 数据资源分类模块， 用于利用树状信息分类方法及网状信息分类方 法对流域水环 境数据进行分类； 数据存储与交换 模块， 用于对流域水环境数据进行存储以及对不 同网络来源的数据进行交换； 接口模块， 用于提 供各种类型的数据接口和服务接口； 数据挖掘与 分析模块， 用于利用数据分析技术和人工智能技 术对流域水环 境数据进行数据挖掘与分析， 以实 现水质预测和污染预警； 集成模块， 用于进行应 用系统集成、 界面集成、 功能集成和数据集成， 以 实现统一的开放性可扩展水环 境信息平台。 本发 明涉及流域水环境数据处理技术领域， 可实现数 据、 功能、 应用系统的汇集、 分析、 展示的成套支 持体系。 权利要求书2页 说明书24页 附图3页 CN 115392855 A 2022.11.25 CN 115392855 A 1.一种流 域水环境大 数据挖掘与业 务决策支持系统， 其特 征在于， 包括： 数据资源分类模块， 用于利用树状信 息分类方法及网状信 息分类方法对流域水环境数 据进行分类； 数据存储与交换模块， 用于对流域水环境数据进行存储以及对不同网络来源的数据进 行交换； 接口模块， 用于提供 各种类型的数据接口和服 务接口； 数据挖掘与分析模块， 用于利用数据分析技术和人工智能技术对流域水环境数据进行 数据挖掘与分析， 以实现水质预测 和污染预警； 集成模块， 用于进行应用系统集成、 界面集成、 功能集成和数据集成， 以实现统一的开 放性可扩展水环境信息平台。 2.根据权利要求1所述的流域水环境大数据挖掘与业务决策支持系统， 其特征在于， 所 述数据资源分类模块根据流域水环境数据的特点， 利用树状信息分类方法从流域水环境业 务的多个维度对流域水环境数据进行分类， 并利用网状信息分类方法将多维树状的流域水 环境数据进行 联结。 3.根据权利要求2所述的流域水环境大数据挖掘与业务决策支持系统， 其特征在于， 所 述流域水环境业务的维度包括： 水环境质量、 污染源与排污口、 流域生态环境、 水文气象与 水模型参数、 水环境管理业 务、 环境政策法规标准、 流 域水环境空间数据。 4.根据权利要求1所述的流域水环境大数据挖掘与业务决策支持系统， 其特征在于， 所 述数据存储与交换模块以物联网、 互联网、 电子政务网来源的数据为基础， 通过包括离线计 算、 流式计算的处理技术对数据进行整理与初始化， 并根据流域水环境业务分主题进行数 据库建设。 5.根据权利要求1所述的流域水环境大数据挖掘与业务决策支持系统， 其特征在于， 所 述数据存 储与交换模块中， 数据的存 储模式分为以下三类： 分布式存储： 将数据分散存储在多台独立的计算机上， 并通过管理系统对数据进行管 理， 从而形成数据统一 集中管理的模式； 集中式存储： 由一台或多台主计算机组成中心节点， 数据集中存储于这个 中心节点中， 并且所有业 务系统都集中部署在这个中心 节点上， 所有的功能均由其 集中处理； 内存存储： 将数据存 储在计算机内存中， 适用于对数据有高读写 要求的系统。 6.根据权利要求1所述的流域水环境大数据挖掘与业务决策支持系统， 其特征在于， 所 述数据存 储与交换模块中， 流 域水环境数据的存 储包括： 资源目录存储存储： 数据按照预定的资源目录进行组织， 并按照不同的媒体类型归类 存储； 关系型资源存储： 以二维表结构对数据进行组织和存储， 当数据存储于关系数据库中 时， 每个数据作为独立的单 元存储于关系数据库表中； 非关系型资源 存储： 完整的非关系型 数据单独进行存 储。 7.根据权利要求1所述的流域水环境大数据挖掘与业务决策支持系统， 其特征在于， 所 述数据存储与交换模块中， 数据来源分为互联网来源和电子政务网来源， 数据 交换模式分 为三种： 互联网交换、 互联网与电子政务网交换、 电子政务网内交换。 8.根据权利要求1所述的流域水环境大数据挖掘与业务决策支持系统， 其特征在于， 所权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115392855 A 2述接口模块中， 根据数据采集方式和数据特征， 数据接口包括水环境监测监控的物联网采 集数据接口， 水环境管理业务相关的结构化和非结构化数据接口， 以及流域水环境模型数 据接口； 数据接口提供数据类的支持， 包括对数据的增删改查； 服务接口是功能和数据的集 合体， 用于 完成预定功能的运 算和展示。 9.根据权利要求1所述的流域水环境大数据挖掘与业务决策支持系统， 其特征在于， 所 述数据挖掘与分析模块中， 采用的数据分析技术包括实时数据分析技术、 准实时数据分析 技术、 离线数据分析技术、 模型分析技术， 采用的人工智能技术包括图片识别技术、 语音识 别技术、 机器学习技 术。 10.根据权利要求1所述的流域水环境大数据挖掘与业务决策支持系统， 其特征在于， 所述集成模块中， 应用系统集 成包括： 按照多层结构， 设计可扩展、 开放的系统体系结构， 其 中， 多层结构 至少包括： 用户界面层、 业务逻辑层、 数据存储层， 可根据实际需要增加业务支 撑层； 界面集成包括： 针对被接入对象展现的逻辑关系进行界面接入设计， 为用户提供与水 环境信息平台进行交 互的统一界面和访问入口； 功能集成包括： 在业务逻辑层面上进行接入， 通过对功能进行不同粒度的封装， 提供标 准化的功能组件或服务； 部署到网络环境中， 可作为不同应用系统间的标准接口， 用于所有 接受这个标准的应用系统的调用请求； 数据集成包括： 将应用系统的业务数据与业务流程的逻辑分离， 使业务流程的改变不 会引起应用系统的改变， 实现松耦合的数据接入。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115392855 A 3