[发明专利]一种海洋在线监测数据的异常检测方法

权利要求书

1.一种海洋在线监测数据的异常检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、对海洋历史监测数据进行点异常标注和序列异常标注，得到测试数据集；

S2、基于测试数据集，通过测试分别选取阈值检测、均方差检测、突变点检测、加权移动平均拟合检测、Holt-Winter拟合检测、孤立森林检测和加权异常分数的最优参数；

S3、对海洋在线监测数据进行数据质量检测，并进行预处理；

S4、采用已选取最优参数的阈值检测、均方差检测、突变点检测、加权移动平均拟合检测和Holt-Winter拟合检测分别对预处理后的海洋在线监测数据进行点异常检测并标注；采用已选取最优参数的孤立森林检测对预处理后的海洋在线监测数据进行序列异常检测并标注。

2.如权利要求1所述的海洋在线监测数据的异常检测方法，其特征在于：步骤S1中所述点异常标注为对与整个时间序列中的数据点或与相邻点相比出现的异常数值进行标注，点异常包括数值突变和超出阈值；所述序列异常标注为对时间序列中某一子序列与整个时间序列中的其他子序列或与相邻子序列相比出现的异常数值进行标注。

3.如权利要求1所述的海洋在线监测数据的异常检测方法，其特征在于：步骤S2中所述最优参数的优化过程为：

S21、获取步骤S1中已异常标注后的测试数据集；

S22、对于阈值检测、均方差检测、突变点检测、加权移动平均拟合检测、Holt-Winter拟合检测和孤立森林检测方法，分别计算各种检测方法选取不同参数时异常检测结果的TP、FN、FP、TN的个数，再计算准确率和召回率最终计算式中TP指实际结果异常与预测结果异常，FN指实际结果异常与预测结果正常，FP指实际结果正常与预测结果异常，TN指实际结果正常与预测结果正常，F1-Score指F1均衡分数；

S23、选取F1-Score最高时的参数为该异常检测方法的最终参数。

4.如权利要求1所述的海洋在线监测数据的异常检测方法，其特征在于：步骤S3的具体过程为：

S31、检查海洋在线监测数据序列中是否存在非数值型数据，若存在，剔除该数据并标注；

S32、检查海洋在线监测数据序列中是否存在重复的时间戳，若存在，剔除该数据并标注；

S33、检查海洋在线监测数据序列中是否存在数据缺失，若存在，则标注。