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海洋结构监测数据清洗与质控教程

共计 30 章节
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01
海洋结构监测数据清洗与质控概述
海洋结构监测数据的来源 · 类型与特点 · 数据清洗与质控在海洋工程中的意义
海洋结构监测数据…质控概述
02
海洋结构监测系统与数据采集流程
典型海洋结构（平台 · 导管架 · 浮式结构
海洋结构监测系统数据采集流程
03
监测数据质量问题的识别与分类
缺失值 · 异常值 · 噪声
监测数据质量问题…分类
04
数据清洗与质控的Python基础工具
NumPy · Pandas · Matplotlib在监测数据处理中…
Python数据清洗
05
监测数据的时间序列对齐与重采样
多传感器采样频率不一致的处理 · 时间戳校正与对齐方法 · 重采样（降采样与升采样）策略
监测数据的时间序…重采样
06
缺失值处理策略与实战
缺失机制分析 · 删除法 · 插补法（均值
缺失值处理策略缺失机制分析
07
异常值检测与处理（一）
统计方法：3σ准则 · 箱线图法 · Grubbs检验
异常值检测处理
08
异常值检测与处理（二）
机器学习方法：孤立森林 · 局部异常因子（LOF） · One-Class SVM
异常值检测处理
09
噪声滤波与信号平滑
移动平均 · Savitzky-Golay滤波 · 低通滤波（Butterworth）
噪声滤波信号平滑
10
传感器漂移与偏差校正
漂移成因与识别方法 · 基线校正 · 多项式拟合校正
传感器漂移偏差校正
11
重复记录与数据去重
重复数据的产生原因与识别方法 · 基于时间戳与数值相似度的去重策略 · 实战：清理某监测系统导出的重复记录
重复记录数据去重
12
数据一致性检查与逻辑校验
物理量范围校验 · 变化率校验 · 多传感器交叉校验
数据一致性检查逻辑校验
13
数据标准化与归一化
Z-score标准化 · Min-Max归一化 · 小数定标标准化
数据标准化归一化
14
海洋环境噪声特性与滤波策略选择
波浪 · 风 · 流
海洋环境噪声特性滤波策略选择
15
基于频域分析的异常识别
傅里叶变换 · 功率谱密度 · 时频分析（短时傅里叶变换
基于频域分析的异…傅里叶变换
16
数据清洗流程自动化与脚本化
使用Python函数与类封装清洗步骤 · 构建可复用的清洗流水线 · 日志记录与异常处理
数据清洗流程自动…脚本化
17
质控规则设计与实现
质控规则分类（范围 · 速率 · 一致性
质控规则设计实现
18
质控指标与数据质量评估
完整性 · 准确性 · 一致性
质控指标数据质量评估
19
可视化在数据清洗与质控中的应用
时间序列图 · 散点图 · 箱线图
可视化数据清洗
20
案例实战
导管架平台应变监测数据清洗与质控 · 质量问题诊断 · 清洗处理到质控评估的完整流程
案例实战导管架平台应变监…
21
案例实战
浮式生产储卸油装置（FPSO）运动监… · 处理缺失 · 异常与噪声
案例实战FPSO
22
案例实战
海底管道悬跨振动监测数据清洗与质控 · 识别悬跨振动异常 · 评估数据质量
案例实战海底管道悬跨振动…
23
多源监测数据融合前的清洗与质控
不同来源数据（应变 · 加速度 · 位移
多源监测数据融合…质控
24
实时监测数据流清洗与质控
流式数据处理框架（如Kafka · Spark Streaming）简介 · 滑动窗口异常检测
实时监测数据流清…质控
25
数据清洗与质控中的机器学习辅助方法
使用聚类 · 分类方法辅助识别异常模式 · 半监督学习在标签稀缺场景的应用
数据清洗质控
26
海洋结构监测数据清洗与质控的标准与规范
国内外相关标准（ISO · API · DNV等）简介
海洋结构监测数据…质控的标准
27
数据清洗与质控结果的可追溯性与审计
元数据管理 · 数据版本控制 · 清洗操作记录
数据清洗质控结果的可追溯…
28
清洗后数据的存储与管理
数据库（关系型与时序数据库）选择 · 数据表设计 · 数据备份与安全
清洗后数据的存储管理
29
综合项目
海洋结构监测数据清洗与质控全流程实战 · 完成从问题诊断 · 方案设计
综合项目海洋结构监测数据…
30
课程总结与前沿展望
回顾核心知识与技能 · 讨论自动化质控 · 人工智能在数据清洗中的发展趋势
课程总结前沿展望