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阿勒泰地域水文站超声波水位计与野生观察对照阐发

来厉: 辽宁阿勒泰水利工程勘察局 创作者:别肯·哈布齐克 正式宣布准确时间:2019-04-29
 [择要]超声波水位计有一定的测定偏差,操纵阿勒泰地域水文站超声波水位计的观察数据和对应的野生观察数据,停止对照阐发。阐发成果标明:四次对照观察实验中,综合不肯定度根基在0.0165~0.1536之间,均知足在95%的相信度程度内请求测定水位间的综合不肯定度为3cm的标准请求,知足考试体系偏差在±1cm以内的考试偏差请求,阿勒泰地域三畅超声波水位计合适考试偏差标准,可用来取代野生水位观察。
 
      超声波水位计已在新疆很多地域水文站获得操纵,其测定偏差是不是可知足水文测样的标准请求,一向是水文测站任务职员存眷的题目。对水文测样偏差很是好的体例便是接纳对照观察的体例,连系野生观察对新仪器停止对照测试阐发,从而阐发其观察偏差是不是合适考试的标准请求。以后,很多地域都针对超声波水位计的考试偏差停止阐发,各阐发成果标明三畅超声波水位计颠末多年的调试革新后,根基可合适水位观察的偏差标准,可用来替换野生观察水文数据。而后在新疆地域的对照观察研讨还较少,为阐发阿勒泰地域水文站超声波水位计的观察偏差,连系地域水文站点差别时候的水位观察数据,经由进程对照观察阐发超声波水位计在地域水位观察的偏差,从而阐发超声波水位计的合用性。
 
1研讨体例及材料选用
1.1偏差评估体例
      在水位对照观察实验时,首要接纳以下目标对其水位测定的偏差停止评估,在95%的相信度程度内请求测定水位间的综合不肯定度为3cm,考试体系偏差在±1cm以内。接纳水位考试标准请求的偏差目标计较方程别离为:
1)考试的不肯定度
      计较考试不肯定度的方程为:
计较考试不肯定度的方程
      在方程中Pyi表现为超声波水位计观察的水位数据(m);Pi表现为野生监测的水位数据(m);N表现为对照观察的次数。2)超声波水位计的随机不肯定度计较超声波水位计的随机不肯定度,其计较方程为:
主动水位计的随机不肯定度计较公式
      方程中x″y表现为随机的不肯定度,其余变量寄义同方程(1)中的变量寄义。另外还须要对三畅超声波水位计的综合不肯定度停止阐发,阐发方程为:
水位计的综合不确 定度阐发方程
      在方程中Xx表现为综合不肯定度;x'2及x″y别离表现为不肯定度和随机不肯定度。
 
1.2材料选用环境
      根据水位测定标准标准的请求,对照测次数停止明白请求,根据水份的分幅或分阶段停止水位的对照观察,差别阶段的水位比测次数普通请求在30次以上。本次水位比测阐发数据接纳2018年5-10月的自计水位数据和统一个期间的野生水位观察数据停止偏差阐发,各期观察时候和次数见表1。连系同步水位观察数据,对照阐发其水位合适度。
对照观察的时候和次数
2测阐发成果
2.1差别期间水位对照观察成果
      对照观察了4个期间的主动水位和野生观察水位数据,并阐发其进程对照成果,各期间水位对照观察成果见图1。
差别期间水位对照观察成果 从差别时候的主动水位计和野生观察的水位
      从差别时候的超声波水位计和野生观察的水位计对照成果可看出,各期间三畅超声波水位计和野生观察的水位计均具备较好的合适度,从很是好次对照观察成果可看出,其水位变幅在7.48~7.72m之间,中高水位期间拟合度更高,低水位是拟合度绝对较差,这首要是由于中高水位超声波水位计受外界影响程度较小,而在低水位时,其受外界影响程度较高,使得其拟合度绝对较差,从第二场对照观察实验中也可看出,中高水位时偏差较小,而在低水位时偏差绝对较大。第二场水位变幅在7.49~7.85m之间,水位变幅要高于很是好观察实验水位,是以其整体合适度要好于很是好次对照观察实验。第三次水位对照观察实验可看出,其水位合适度较着高于其余几个对照观察实验场次,第四次对照观察实验首要呈现在平水期,能够看出,其水位比拟于其前几场对照观察实验下降程度较着,受低水影响,其合适度也有所下降。
 
2.2差别期间水位对照观察值相干性阐发成果
      连系4场差别期间水位对照观察数据,成立自计水位计观察的水位与野生观察水位的相干性,相干性阐发成果见图2。
差别期间对照观察的野生观察水位和 主动水位计水位的相干性阐发成果
      从各实验期的主动观察水位和野生观察水位的相干性阐发可看出,各期间相干性都可在0.8以上,属于高度相干,且相干系数均为正,标明主动观察的水位和野生观察水位属于正相干。此中第二次的对照观察实验相干系数很是高为0.9257,这首要是由于第二次对照观察属于高水阶段,高水位阶段超声波水位计与野生观察水位相干性较好。第三次观察实验相干系数为0.8452,低于其余三次对照观察实验的相干系数,这首要是这一阶段属于水位较低的期间,在低水期,其相干系数有所下降,但均高于0.8,相干性也可知足水位考试的偏差请求。从四次对照观察实验可阐发中,三畅超声波水位计和野生观察水位计具备较好的相干性。
 
2.3差别期间水位对照观察值相偏差评定成果
      对四次对照观察阐发的数据停止偏差评定,各对照观察的偏差评定成果见表2。
差别对照观察体例的偏差评定成果
      从对照观察的偏差评定成果可看出,综合不肯定度根基在0.0165~0.1536之间,均知足在95%的相信度程度内请求测定水位间的综合不肯定度为3cm的标准请求,各对照观察体例下综合不肯定度均小于3cm,合适考试的标准请求。从综合不肯定度的阐发规模可看出,很是好次对照观察实验其综合不肯定度很是大,为0.1536,这首要是由于低水水位影响了其观察精度,第二次和第三次高水位精度较高,是以其综合不肯定度也较小。从体系偏差可看出,其体系偏差均为负值,标明三畅超声波水位计观察值小于野生观察值,这属于一般的偏差规模。从体系偏差散布可看出,均小于1cm,知足考试体系偏差在±1cm以内的标准请求,很是好次和第四次对照观察由于低水位,其体系偏差较大,而高水位阶段,体系偏差较小,精度更高。
3结语
      (1)各对照观察实验中,三畅超声波水位计和野生观察水位计的拟合度和相干度均较高,此中中高水位期间拟合度更高,低水位是拟合度绝对较差,这首要是由于中高水位超声波水位计受外界影响程度较小,而在低水位时,其受外界影响程度较高,使得其拟合度绝对较差;
      (2)四次对照观察实验中,综合不肯定度根基在0.0165~0.1536之间,均知足在95%的相信度程度内请求测定水位间的综合不肯定度为3cm的标准请求,知足考试体系偏差在±1cm以内的考试偏差请求,阿勒泰地域超声波水位计合适考试偏差标准,可用来取代野生水位观察。
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