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自動(dòng)監(jiān)測(cè)水位雨量站的數(shù)據(jù)質(zhì)量直接影響水文分析與預(yù)警決策的準(zhǔn)確性,需通過設(shè)備校驗(yàn)、數(shù)據(jù)預(yù)處理、異常識(shí)別及人工復(fù)核等環(huán)節(jié)構(gòu)建全流程質(zhì)量控制體系。
一、設(shè)備校驗(yàn)與參數(shù)配置
傳感器精度校驗(yàn):水位傳感器(如壓力式、浮子式)需每年進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)比測(cè)。以人工水尺讀數(shù)為基準(zhǔn),連續(xù)測(cè)量20組數(shù)據(jù),計(jì)算平均誤差。若誤差超過±2cm(水位)或±3%(雨量),需調(diào)整傳感器靈敏度或更換核心部件。雨量傳感器翻斗間隙需用標(biāo)準(zhǔn)量規(guī)校準(zhǔn),確保每次翻轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)0.2mm降雨量。
采集終端參數(shù)配置:根據(jù)監(jiān)測(cè)需求設(shè)置合理的數(shù)據(jù)采集頻率(如水位1分鐘/次、雨量1分鐘累積值),避免因采樣間隔過長(zhǎng)導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真。同時(shí),配置設(shè)備時(shí)鐘同步功能,確保數(shù)據(jù)時(shí)間戳與北京時(shí)間誤差不超過±10秒。
二、數(shù)據(jù)預(yù)處理與清洗
物理范圍檢查:對(duì)水位數(shù)據(jù)設(shè)定上下限閾值(如水庫站水位不低于死水位、最高水位不超過校核洪水位),對(duì)雨量數(shù)據(jù)設(shè)定單次最大值(如1小時(shí)降雨量不超過100mm)。超出閾值的數(shù)據(jù)標(biāo)記為可疑,需進(jìn)一步核查。
時(shí)間一致性分析:檢查數(shù)據(jù)時(shí)間序列的連續(xù)性,若出現(xiàn)連續(xù)3個(gè)以上時(shí)間點(diǎn)數(shù)據(jù)缺失,觸發(fā)補(bǔ)傳機(jī)制;若存在時(shí)間倒序或重復(fù)數(shù)據(jù),直接剔除并記錄異常日志。
三、異常數(shù)據(jù)識(shí)別與修正
基于統(tǒng)計(jì)方法的異常檢測(cè):采用滑動(dòng)窗口法計(jì)算水位或雨量的移動(dòng)平均值與標(biāo)準(zhǔn)差,將偏離均值3倍標(biāo)準(zhǔn)差的數(shù)據(jù)判定為異常。例如,某站點(diǎn)歷史降雨量標(biāo)準(zhǔn)差為5mm,若某小時(shí)降雨量達(dá)20mm,則標(biāo)記為可能異常。
空間關(guān)聯(lián)驗(yàn)證:結(jié)合周邊站點(diǎn)數(shù)據(jù)對(duì)比分析,若某站點(diǎn)雨量顯著高于或低于3km半徑內(nèi)其他站點(diǎn)(差異超過20%),且無局部強(qiáng)對(duì)流天氣證據(jù),則判定該數(shù)據(jù)可疑。
四、人工復(fù)核與反饋機(jī)制
可疑數(shù)據(jù)人工確認(rèn):對(duì)系統(tǒng)標(biāo)記的可疑數(shù)據(jù),通過查看設(shè)備運(yùn)行日志、現(xiàn)場(chǎng)照片或聯(lián)系運(yùn)維人員核實(shí)。若確認(rèn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,根據(jù)歷史規(guī)律采用線性插值或相鄰站點(diǎn)均值替代;若設(shè)備故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)缺失,需在48小時(shí)內(nèi)完成維修并補(bǔ)傳數(shù)據(jù)。
質(zhì)量報(bào)告與改進(jìn):每月生成數(shù)據(jù)質(zhì)量報(bào)告,統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤率、缺失率等指標(biāo),分析高頻問題原因(如傳感器堵塞、通信中斷),針對(duì)性優(yōu)化設(shè)備維護(hù)計(jì)劃或參數(shù)配置。