氯度實時監(jiān)測異常點識別與濾波處理.pdf

1、錢塘江水源地咸水入侵頻繁，氯度超標嚴重，經常造成沿岸城市的水質性缺水。為確保杭州市用水安全，研究錢塘江咸水入侵規(guī)律，預報不同徑流和潮汐條件下重要取水口水域的鹽度變化，為科學調度上游水庫下泄流量和水廠取水提供依據。
　　根據研究需要設錢塘江咸水入侵實時數(shù)據監(jiān)測系統(tǒng)，對聞家堰、閘口、七堡、倉前、鹽官、澉浦、乍浦等地的氯度以及潮位進行全天候的實時監(jiān)控，由此獲得的實測數(shù)據給進一步的研究工作提供數(shù)據支撐。但由于野外環(huán)境復雜多變及現(xiàn)有儀器存在

2、一定的缺陷，使得氯度實時監(jiān)測數(shù)據經常出現(xiàn)無規(guī)律的缺失或者異常，對后期的研究工作造成很大影響，因此根據實時監(jiān)測的需要開發(fā)相關程序。分析了氯度實時監(jiān)測異常點及其原因，對不同特點的異常數(shù)據作了科學的分類處理。研究了氯度變化的時域特征，據此對數(shù)據進行高通濾波和限幅濾波等預處理，初步判斷出有效數(shù)據和總體質量。通過短時離散傅里葉變換加漢寧窗的方法分析了氯度的頻域特征，研究了觀測站點氯度與天文潮的相關關系，據此設計濾波函數(shù)作頻域濾波。然后用通過S-G

3、方法判別觀察點是否異常，并根據異常點分布特點診斷數(shù)據質量并報警，最后在保證合理的原始數(shù)據不失真的同時嘗試通過最小二乘擬合作數(shù)據修復。
　　研究氯度的頻譜特征發(fā)現(xiàn)，氯度變化受天文潮影響，鹽官以下受潮流影響大的地區(qū)特別明顯。氯度的頻域能量集中分布在全日、半日、四分之一日和六分之一日潮周期處，受多個分潮控制，其中K1、J1、S2、2SM2、S4和S6分潮的影響最大。在全日和半日潮周期的頻段，氯度和天文潮的頻域能量分布比較相似，在三分之一