[发明专利]一种水质监测数据缺失值填补方法

权利要求书

1.一种水质监测数据缺失值填补方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一：对模糊聚类优化补全策略算法的参数进行初始化，所述参数为模糊因子m，聚类数c和迭代次数t，同时，随机初始化聚类中心V；

步骤二：计算隶属度矩阵，隶属度矩阵用U表示；

约束条件为：

其中，表示经过r+1次迭代后的隶属度矩阵；V_i^(r)表示经过r次迭代后第i行向量上的聚类中心，V_j^(r)表示经过r次迭代后第j列向量上的聚类中心；

步骤三：更新聚类中心V；

其中，V_i^(r+1)表示经过r+1次迭代后第i行向量上的聚类中心，表示经过r+1次迭代后第i行向量上的第k个隶属度矩阵；x_j表示水质监测数据样本X的第j列向量；

步骤四：修正隶属度矩阵；

设样本点x_k对c个类中心的隶属度分别为u_1k，u_2k，…，u_ck，每进行一次迭代，隶属度修正一次，即

u_1k＝u_1k+(1-a)u_2k+…+(1-a^i-1)u_ik+…+(1-a^c-1)u_ck

u_2k＝au_2k

…

u_ik＝(a^i-1)u_ik

…

u_ck＝(a^c-1)u_ck

其中，a∈[0，1]为增益系数；返回步骤二，重新计算隶属度矩阵；不断行进迭代过程，当达到最大的迭代次数200次时，停止迭代，跳转到步骤五；否则继续进行迭代；

步骤五：根据公式求解对应水质监测数据的缺失值；

x_ij为水质监测样本第i行j列处求解的缺失值，为对应的隶属度，v_jk为对应的聚类中心。

2.根据权利要求1所述的一种水质监测数据缺失值填补方法，其特征在于：考虑到水质参数COD_Mn的浓度范围在0-3mg/L之间，DO的浓度范围在0-15mg/L之间，pH的范围在0-14之间和TP的浓度范围在0-1之间，结合工程取值经验，取m＝2，c＝3，t＝200时，模糊聚类优化补全策略算法对这四类水质参数能达到较好的聚类效果。