具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

首先对本发明实施例提供的方法的实际应用进行描述。

(一)实验设计与海水温度数据采集

首先，选取研究区域(电厂附近海域)；其次，在研究区范围内设计试验航点，设计航点以核电站为中心向外由密到疏逐渐分布，且需避开陆地和岛屿，以免其对测量温度值产生影响；最后，采用温度采集仪器，比如温盐深测仪CTD(Conductivity-Temperature-Depth)或温深仪TD(Temperature-Depth)进行海水温度数据采集。

(二)时间序列温度处理

由于仪器在测量过程中先进水后出水，所以每个航点处的深度数据均呈现由浅入深之后又由深至浅的周期性现象。如图1所示，测量过程中温度和深度随时间呈现5个周期变换，分别对应测量的5个航点，故深度从0.02m增加后再次回到0.02m为仪器测量一个航点的周期，各周期内对应的温度值即为相应航点处测量温度序列。

通过图中规律分析，仪器刚入水和刚出水时的测量深度为海平面高度，由仪器记录值可知为0.02m，真实值应为0m，此处0.02m由实际大气压与标准大气压差异引起，对该误差进行校正得到真实的仪器入水深度。

通过如下公式(1)进行入水深度的校正：

h_ar＝h_br-h_sea (1)

式中，h_ar表示校正后仪器的入水深度，h_br表示仪器校正前的入水深度，h_sea表示仪器放置于海平面高度时记录的深度值。

进一步，设置分层水深为0.5，即每0.5m设为一层深度层，提取并计算各航点的深度层的温度值。具体可通过如下公式(2)计算航点的深度层h_i的温度值：

其中，表示深度层h_i的温度值；h_i(i＝0.5，1.0，1.5，…)表示深度层，如h_0.5代表0-0.5m分层水深，h₁代表0.5-1.0m分层水深；表示位于深度层h_i的第j个温度测量值；n表示位于深度层h_i的温度测量值的数量。

将航点的多层深度层各自的温度值作为水体剖面温度数据。

(三)海水温度垂直剖面特征分析

通过对实测的水体剖面温度数据的剖面变化规律进行分析，将其归纳为6种类型。以深度为纵轴，温度为横轴制作温度垂直剖面图，选取代表性航点数据成图，如图2a-图2f所示。

类型1：航点的水体剖面数据保持稳定，不受温排水的影响。具体可参见图2a中两个航点各自的温度变化。

类型2：航点的水体剖面数据前端稳定，一定深度后温度略有升高或降低，所以认为保持稳定的前几层不受温排水影响。具体可参见图2b中两个航点各自的温度变化。

类型3：航点的水体剖面数据中端主体趋于稳定，受温排水影响的可能性较小。具体可参见图2c中两个航点各自的温度变化。

类型4：航点的水体剖面数据在一定深度后主体趋于稳定，说明这些航点温度在一定深度以下不受温排水影响。具体可参见图2d中两个航点各自的温度变化。

类型5：航点的水体剖面数据一直降低，没有趋于稳定的温度层，无法排除温排水的影响。具体可参见图2e中两个航点各自的温度变化。

类型6：航点的水体剖面数据没有明显的规律特征，受温排水影响的可能性很大。具体可参见图2f中两个航点各自的温度变化。

综上所述，类型1-类型4的垂直剖面温度分别在整体、前端、中端、后端存在连续多层保持稳定的数据，可用于基准温度提取。类型5、类型6的垂直剖面数据不存在连续稳定层，说明受到了温排水影响或者无法排除是否受到影响，不用于基准温度提取。

(四)基准温度提取

表1

分别对类型1-类型4的各自稳定层温度值求平均得到各航点稳定温度，再对各航点稳定温度求平均得到实测数据基准温度。如表1所示，所有稳定航点的平均值24.15即为提取的基准温度。

基于多个航点的第1层即顶层的温度值进行插值计算，以确定地面监测的温度空间插值结果。从地面监测的温度空间插值结果提取水体热污染图，提取结果如图3所示，其中，+1℃表示一级热污染，+2℃表示二级热污染，+3℃表示三级热污染。

如图4所示，为本发明实施例提供的一种方法。本发明实施例所提供的方法可应用在电子设备上，具体可以应用于服务器或一般计算机上，下文以电子设备作为执行主体进行描述。本实施例中，所述方法具体包括以下步骤：

如图1所述，本发明实施例提供了一种确定水体热污染的方法，包括如下各个步骤：

步骤401，对于目标水体区域的多个航点的每个航点，获取航点的水体剖面温度数据。

作为一种可行的实现方式，选取目标水体区域，比如，上述电厂附近海域，在目标水体区域内设计航点，设计的航点需要避开陆地和岛屿，以免其对温度测量产生影响。在一个例子中，设计的航点以目标水体区域的中心点向外由密到疏逐渐分布。在一个例子中，目标水体区域包括核电站，则设计的航点以核电站为中心向外由密到疏逐渐分布。

作为一种可行的实现方式，航点的水体剖面温度数据包括多层深度层各自的温度值。具体可通过如下实现方式确定航点的水体剖面温度数据：

获取对航点进行水体温度测量得到的水体温度测量数据，水体温度测量数据包括多个入水深度值各自对应的温度测量值，其中，多个入水深度值均为校正后的入水深度值，多个入水深度值中的最大值为测量水深；基于预设分层水深对测量水深进行分层，确定多层深度层；对于多层深度层中的各层，对属于深度层的多个入水深度值各自的温度测量值进行加权平均值以确定深度层的温度值。

首先，对于多个航点中的每个航点，采用温度采集仪器进行该航点的水体剖面温度数据采集，以确定仪器采集的原始水体温度测量数据。其中，原始水体温度测量数据包括多个入水深度值各自的温度测量值。

在实际应用中，用户将原始水体剖面温度数据输入至电子设备，以使得电子设备获取航点的原始水体剖面温度数据。

电子设备对入水深度值进行校正。通过上述公式(1)进行入水深度值的校正。

然后，电子设备获取设置的分层水深，比如0.5m，下文以0.5m为例进行描述。应当理解，0.5m仅仅作为示例，并不构成具体限定。

电子设备对于多个航点的各航点，基于分层水深划分航点的测量水深(该航点的校正后的入水深度值中的最大值)，得到多层深度层。示例地，分层水深为0.5，即每0.5m设为一层深度层，基于航点的测量深度，即仪器测量的校正后的最大入水深入，设置多层深度层，提取并计算每层深度层的温度值。具体地，通过上述公式(2)计算深度层hi的温度值。示例地，如果最大入水深度是0.5的整数倍，比如，5米，则深度层为0.5、1、1.5、……、5；如果最大入水深度不是0.5的整数倍，则深度层以最大入水深度所在的深度层为结束，比如，最大入水深度为4.2，则深度层为0.5、1、1.5、……、4.5。

应当理解，相同航点的多层深度层的分层水深相同，不同航点的深度层的分层水深也相同。

步骤402，根据多个航点中各航点各自的水体剖面温度数据，确定多个航点中的至少一个稳定航点。

作为一种可行的实现方式，电子设备对于多个航点中各航点，根据航点的水体剖面温度数据，确定航点的温度变化情况，当温度变化情况指示了温度稳定时，将航点确定为稳定航点。

其中，温度变化情况可以为整体稳定、前端稳定、中端稳定、后端稳定、未稳定或无变化规律，详细内容参见上文的6种类型。当航点的温度变化情况为整体稳定、前端稳定、中端稳定或后端稳定时，将航点确定为稳定航点。应当理解，稳定航点指示了温度值稳定的航点。

在一个例子中，电子设备通过计算水体剖面温度数据中相邻的两个深度层各自的温度值的差值来判断是否稳定，比如，差值不大于预设阈值，则说明稳定，从而可以确定连续稳定的多个深度层及其位置，从而判断稳定变化情况。

在一个例子中，电子设备以深度层作为横坐标，温度值作为纵坐标进行绘图，得到航点的温度垂直剖面图，展示给用户，由用户基于航点的温度垂直剖面图判断该航点是否为稳定航点，并将确定结果输入至电子设备。

步骤403，根据至少一个稳定航点各自的水体剖面温度数据，确定目标水体区域的基准温度。

作为一种可行的实现方式，水体剖面温度数据包括多个深度层各自的温度值。具体可通过如下实现方式确定基准温度：

对于至少一个稳定航点的各点，对稳定航点的水体剖面温度数据进行温度稳定分析，确定多个稳定层，基于多个稳定层各自的温度值确定稳定航点的稳定温度值；基于至少一个稳定航点各自的稳定温度值，确定目标水体区域的基准温度。

多个稳定层可以理解为开始稳定的深度层、稳定结束的深度层，以及，开始稳定的深度层和稳定结束的入水温度层之间的入水温度层。应当理解，稳定层可以理解为温度值稳定的深度层，在实际应用中，多个稳定层为连续的多个深度层，且多个稳定层中相邻的两个温度层各自的温度值的差值不大于预设阈值。

在一个例子中，电子设备通过计算水体剖面温度数据中相邻的两个深度层各自的温度值差值来判断是否稳定，从而可以确定连续稳定的多个深度层，并将这些深度层分别作为稳定层。在实际应用中，当连续多层深度层中相邻的两层深度层的温度值的差值均不大于预设阈值，则可以确定多层深度值分别为稳定层。比如，中，的差值均不大于预设阈值，则 分别为稳定层。

在一个例子中，电子设备以深度层作为横坐标，温度值作为纵坐标进行绘图，得到航点的温度垂直剖面图，展示给用户，由用户基于航点的温度垂直剖面图判断该航点是否为稳定航点，若是稳定航点，确定多个稳定层，并将确定结果输入至电子设备。

在一个例子中，电子设备分别对多个稳定层各自的稳定温度值求平均得到各航点的稳定温度值，再对各航点的稳定温度值求平均得到基准温度。比如，上述表1中总计的24.15即为基准温度。

步骤404，基于目标水体区域的基准温度确定目标水体区域的水体热污染图。

作为一种可行的实现方式，具体可通过如下实现方式确定目标水体区域的水体热污染图：

基于多个航点中各航点各自的水体剖面温度数据，确定目标水体区域的地面监测温度图；根据地面监测温度图中各点的温度值和基准温度的差值，确定目标水体区域的水体热污染图。

电子设备基于多个航点中各航点的顶层的深度层(比如，前述h_0.5)的温度值进行插值，以确定目标水体区域的地面监测温度图，即上述地面监测的温度空间插值结果。其中，地面监测温度图中的每个像素点对应一个温度值。

之后，电子设备对于地面监测温度图中的每个像素点，该像素点的温度值和基准温度的差值作为该像素点的水体热污染图。示例地，图3示出了水体热污染图，其中，+1℃表示一级热污染，+2℃表示二级热污染，+3℃表示三级热污染。

通过以上技术方案可知，本实施例存在的有益效果是：

基于实测的目标水体区域的多个航点各自的水体剖面温度数据提取目标水体区域的水体热污染，提高水体热污染监测基准的准确性与客观性，为水环境监管提供有效的科学依据和数据支撑。

基于与本发明方法实施例相同的构思，请参考图5，本发明实施例还提供了一种确定水体热污染的装置，包括：

温度数据获取模块501，用于对于目标水体区域的多个航点的每个航点，获取所述航点的水体剖面温度数据；

稳定航点获取模块502，用于根据所述多个航点中各航点各自的水体剖面温度数据，确定所述多个航点中的至少一个稳定航点；

基准温度确定模块503，用于根据所述至少一个稳定航点各自的水体剖面温度数据，确定所述目标水体区域的基准温度；

热污染确定模块504，用于基于所述目标水体区域的基准温度确定所述目标水体区域的水体热污染图。

作为一种可行的实现方式，所述稳定航点获取模块502，包括：温度点获取单元；其中，

所述温度点获取单元，用于对于所述多个航点中各航点，根据所述航点的水体剖面温度数据，确定所述航点的温度变化情况，当所述温度变化情况指示了温度稳定时，将所述航点确定为稳定航点。

作为一种可行的实现方式，所述温度变化情况为整体稳定、前端稳定、中端稳定、后端稳定、未稳定或无变化规律；所述稳定航点的温度变化情况为整体稳定、前端稳定、中端稳定或后端稳定。

作为一种可行的实现方式，所述水体剖面温度数据包括多个深度层各自的温度值，所述多个深度层基于分层水深对所述航点的测量水深分层得到。

作为一种可行的实现方式，所述基准温度确定模块503，包括：第一稳定确定单元和第二温度确定单元；其中，

所述第一温度确定单元，用于对于所述至少一个稳定航点的各点，对所述稳定航点的水体剖面温度数据进行温度稳定分析，确定多个稳定层，基于所述多个稳定层各自的温度值确定所述稳定航点的稳定温度值；

所述第二温度确定单元，用于基于所述至少一个稳定航点各自的稳定温度值，确定所述目标水体区域的基准温度。

作为一种可行的实现方式，所述多个稳定层为连续的多个深度层，且所述多个稳定层中相邻的两个温度层各自的温度值差值不大于预设阈值。

作为一种可行的实现方式，所述温度数据获取模块501，包括：测量值获取单元、分层单元以及计算单元；其中，

所述测量值获取单元，用于获取对航点进行水体温度测量得到的水体温度测量数据，所述水体温度测量数据包括多个入水深度值各自对应的温度测量值，其中，所述多个入水深度值均为校正后的入水深度值，所述多个入水深度值中的最大值为测量水深；

所述分层单元，用于基于分层水深对所述测量水深进行分层，确定多个深度层；

所述计算单元，用于对于所述多个深度层中的各层，对属于所述深度层的多个入水深度值各自的温度测量值进行加权平均值以确定所述深度层的温度值。

作为一种可行的实现方式，所述热污染确定模块504，包括温度图确定单元和热污染图确定单元；其中，

所述温度图确定单元，用于基于所述多个航点中各航点各自的水体剖面温度数据，确定所述目标水体区域的地面监测温度图；

所述热污染图确定单元，用于根据所述地面监测温度图中各点的温度值和所述基准温度的差值，确定所述目标水体区域的水体热污染图。

图6是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。在硬件层面，该电子设备包括处理器601以及存储有执行指令的存储器602，可选地还包括内部总线603及网络接口604。其中，存储器602可能包含内存6021，例如高速随机存取存储器(Random-AccessMemory，RAM)，也可能还包括非易失性存储器6022(non-volatile memory)，例如至少1个磁盘存储器等；处理器601、网络接口604和存储器602可以通过内部总线603相互连接，该内部总线603可以是ISA(Industry Standard Architecture，工业标准体系结构)总线、PCI(Peripheral Component Interconnect，外设部件互连标准)总线或EISA(ExtendedIndustry Standard Architecture，扩展工业标准结构)总线等；内部总线603可以分为地址总线、数据总线、控制总线等，为便于表示，图6中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。当然，该电子设备还可能包括其他业务所需要的硬件。当处理器601执行存储器602存储的执行指令时，处理器601执行本发明任意一个实施例中的方法，并至少用于执行如图4所示的方法。

在一种可能实现的方式中，处理器从非易失性存储器中读取对应的执行指令到内存中然后运行，也可从其它设备上获取相应的执行指令，以在逻辑层面上形成一种确定水体热污染的装置。处理器执行存储器所存放的执行指令，以通过执行的执行指令实现本发明任实施例中提供的一种确定水体热污染的方法。

处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，包括执行指令，当电子设备的处理器执行执行指令时，所述处理器执行本发明任意一个实施例中提供的方法。该电子设备具体可以是如图6所示的电子设备；执行指令是一种确定水体热污染的装置所对应计算机程序。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例，或软件和硬件相结合的形式。

本发明中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。