小自岩水文站JDz05-1型雨量传感器及人工雨量器观测资料对比分析

小自岩水文站ＪＤＺ０５－１型雨量传感器　及人工雨量器观测资料对比分析　杨丽君　余莉萍：　（１．浙江省丽水市莲都区水文站　浙江　丽水２．浙江省丽水市水文站　浙江　丽水３２３０００；　３２３０００）　摘　要　采用统计学的方法及一元线性回归知识，对小白岩水文站２０１２年４月至１Ｏ月ＪＤＺ０５—１　（９９１７０６）型、ＪＤＺ０５－１型（Ｊ０２１０４２９０）雨量传感器与人工雨量器的观测数据进行了精度检验和　相关分析，确定了三者两两之间的线性关系，分析了数据差异产生的原因，对小白岩水文站降水　量资料统计、整编及实际测量工作具有指导意义。　关键词　降水量；观测；数据；差异；关系　中图分类号：ＴＶ１２３　文献标识码：Ａ　１问题的提出　数据见表１。为便于表１的表述，表格中人工　雨量器简称为“人工”，ＪＤＺ０５—１型（９９１７０Ｈ６）　ｎｌ＝ｍ＝２１。则自由度ｖ￣＝ｖ２＝２０。查Ｆ检验的　临界值（Ｆ）表得：　Ｆ　（２Ｏ，２ｏ）＝ｚ．１２０　ＪＤｚ０５—１型　小白岩水文站地处浙江省丽水市莲都区　雨量传感器简称为“１型９”，（ＪＯ２１４２０９０）雨量传感器简称为“１型Ｊ”。　联城镇敏河村，东经ｌ１９。５２　北纬２８ｏ　２理论原理　２８　。２０００年因迁移新建开始使用ＪＤｚＯ５—１　２．用假设检验进行观测数据的精度检验。　型（９９１７０６）雨量传感器Ｉｔ］１２１进行数据传输。　Ｆ１一　，２（２Ｏ，２ｏ）＝ｌ／Ｆ　ａ（２０，２ｏ）＝０．４７２　拒绝区间：ＷＲ＝（一　，０．４７２］，【２．１２０，＋　）　ｎｌ　进行线性相关陛分析。即分　２０１　１年因莲都区水文巡测基地在小白岩水文　若观测精度一致，计算统计量观测值：ＦＩ＝　别点绘两两观测数据的关系曲线，视点群分　１　站投人建设，观测场新增ＪＤＺ０５一ｌ型　拟合线性回归方程式。　（Ｊ０２１４２９０）０雨量传感器。观测场布局见图１。　布及精度要求，３观测精度的假设检验　两台雨量传感器下放置储水瓶，降水日８：Ｏ０　２．对其降水量进行人工观测。经人工观测发现，　假设检验是利用样本推断总体性质的一　计算结果０．４７２＜０．９７５＜２．１２，所以接受　原假设Ｄ￡：Ｄ　，则在显著水平　＝Ｏ．１０下，　ＪＤｚＯ５—１型（Ｊ０２１０４２９０）雨量传感器与　两组数据存有差异，且两组数据均与与其对　种方法。根据水文统计　理论，检验ＪＤｚＯ５一ｌ　９９１７０６）雨量传感器的观测精度　Ｊ０２１０４２９０）、ＪＤｚＯ５—１型（９９１７０６）雨量传　ＪＤｚＯ５一ｌ型（应的遥测记录数据存有差异，并且人工观测　型（　可　无显著差异。数据与人工雨量器观测数据少有吻合。对主　感器及人工雨量器所观测的精度是否一致，同方法计算：ＪＤｚＯ５一ｌ型（Ｊ０２１０４２９０）雨　汛期４至ｌ０月降水量情况进行统计，日降水　用服从Ｆ分布的统计量来分别检验。即三者观　４７２＜　　量传感器与人丁雨量器统计量观测值０．量最大相差２．３ｍｍ，月降水量最大相差　测资料两两正态总体方差是否相等。若相等，１．０２７＜２．１２，ＪＤＺ０５—１型（９９１７０６）雨量传感　则表明观测精度是一致的；反之，则不一致。　１２．２ｍｍ。三者月降水量情况见图２。　４７２＜　由于三样本间相互独立、随机，ＪＤｚＯ５—１　器与人Ｔ雨量器统计量观测值０．降水量资料是水文资料的重要组成部　１．０５３＜２．１２，表明观测精度一致。　分，主要应用于实时洪水预报，其整编成果用　型（Ｊ０２ｌｏ４２９０）及ＪＤｚ０５一ｌ型（９９１７０６）雨量　４相关系数分析及检验　５ｍｍ以下数据记录，与人工雨　２．于水文分析计算。数据又是水文的命脉，水文　传感器没有０．元线性回归分析是处理两个变量之间　偶然误差会较大，故　数据力求及时与准确。为确保小白岩降水量　量器存在降水日数差异。Ｙ　ＤｚＯ５一ｌ型　关系的最简单模型。以直角坐标的两轴ｘ轴、数据观测的准确性，提高降水量统计的可靠　采用旬降水量作为样本值。以Ｊ将对应观测数据　Ｊ０２１０４２９０）、ＪＤＺ０５—１型（９９１７０６）雨量传感　轴分别表示两者的观测数据，性，并确保ＪＤＺ０５—１型雨量传感器任一台出　（依次点在直角坐标轴上。图略。若从直角坐标　１０　现故障时，遥测数据传输的连续性及两台仪　器为例计算。选择显著性水平ｄ＝Ｏ．图上可以看出数据点基本落在一条直线附近，　原假设Ｈｏ：Ｄ￡＝Ｄ　器与人工观测降水量资料更好地衔接，对　这表示变量ｘ与Ｙ的关系大致可看作是线性　检验统计量：　ＪＤＺ０５－－１型雨量传感器、人工雨量器的观测　啦　关系，即两者的相互关系可以用线性关系来描　精度及数据进行相关性分析。通过与人工雨　Ｆ＝　｝～Ｆ（ｎｒｌ，ｎｒ—１）　述。但并非所有的数据点都能完全落在一条　量器测量数据的对比，分析差异存在的原因，　一指导实际观测工作。　２观测资料分析　２．１资料依据　以２０１２年主汛期降水量观测数据为主进　行统计。小白岩水文站２０１２年４月至１０月人　工雨量器、ＪＤＺ０５一ｌ型（ＪＯ２１Ｏ４２９ｏ）、ＪＤｚ０５—　１型（９９１７０６）雨量传感器人工观测日降水量　图１观测场布局图　图２　４至１０月人工、ＪＤＺ０５—１型　（Ｊ０２１　０４２９０）、ＪＤＺＯ５—１型（９９１　７０６）雨　量传感器月降水量统计图　表１　小白岩水文站２０１２年４月至１Ｏ月人工、１型Ｊ、１型９降水量数据统计表　月份　４月　１４　４５．１　４５．１　４６．２　２３　１０ｏ．Ｏ　１Ｏ１．４　１ｏ２．５　１２　２．９　２．４　２．５　日期　人工　１型Ｊ　１型９　１５　２．２　２．７　２．１　２４　２４．９　２５．６　２５．７　１８　４．２　４．０　４．１　４　９．５　１０．０　１０．０　１８　Ｏ．９　Ｏ．９　０．８　２５　１．０　１．０　１．１　２４　１．８　１．７　１－８　８　ｌ１．７　１１．５　１１．５　１９　ｌ３．０　１２－８　１３．Ｏ　２６　Ｏ．２　Ｏ．４　Ｏ．５　２５　Ｏ．１　９　１０．９　１１．Ｏ　ｌ１．２　２３　２．５　２．３　２．５　２９　Ｏ．２　２７　０．３　１０　９．６　９．５　９．５　２４　０．６　０．９　１．Ｏ　３０　Ｏ．４　Ｏ．４　Ｏ．４　２９　１．Ｏ　１．Ｏ　１．２　１ｌ　０．６　Ｏ．５　Ｏ．５　２５　ｌ１－３　１１．０　ｌ１．５　月份　７月　３０　Ｏ．５　１２　２５．８　２６．０　２５．９　２６　ｌＯ＿３　１０．３　１０．５　日期　人工　１型Ｊ　１型９　月份　９月　ｌ３　ｌ－８　１．８　１．９　２９　２．９　２．７　２．７　１４　３．１　３．Ｏ　３．１　日期　人工　１型Ｊ　１型９　１４　１６．０　１６．Ｏ　１６．１　３０　１．９　１．８　１．８　１５　８．１　８．１　８．５　３　１０．３　１０．２　１０．５　１５　ｌ３＿３　１３．Ｏ　１３．５　月份　６月　１６　２．５　２．５　２．６　４　１．７　１．６　１．７　１９　Ｏ．８　０．６　Ｏ．８　日期　人工　１型Ｊ　１型９　１８　１６．２　１６．６　１６．５　５　１．６　１．７　２０　１１．２　ｌｌ＿２　ｌ１．４　ｌ　５．４　５．４　５．５　１９　８．２　８．３　７．９　９　１２．６　１３．２　１３．６　２１　Ｏ．２　４　Ｏ．９　１．０　１．Ｏ　２６　６．８　６．８　６．５　１１　Ｏ．８　Ｏ．６　１．Ｏ　２３　８．１　８．Ｏ　８．３　５　２．７　２．９　３．Ｏ　３ｌ　１．３　１．１　１．Ｏ　１２　４９．２　４９．２９　５１．５　２４　ｌ５．６　１６．Ｏ　１６．Ｏ　７　５６．７　５７．９　５８．１　月份　８月　１３　７．Ｏ　７．２　７．５　２８　３５．１　３５．３　３５．６　８　２．７　２．２　２．３　日期　人工　１型Ｊ　１型９　２１　１７．９　１８．１　１８．２　２９　７．６　７．７　７．７　９　１７．６　１８．Ｏ　１８．２　１　Ｏ．２　２２　８．５　８．５　９．０　３０　１６．９　１６．８　１６．９　１０　ｌ３．Ｏ　ｌ３．０　ｌ３．２　２　２４．５　２５．２　２５．５　２３　６．５　６．３　６．８　月份　５月　１ｌ　７９．５　８１．２　８１．４　３　Ｏ．３　月份　１Ｏ月　日期　人工　ｌ型Ｊ　１型９　１２　９．７　９．８　１Ｏ．０　４　４．Ｏ　３－８　４．Ｏ　Ｅｌ期　人工　１型Ｊ　ｌ型９　１　Ｏ．１　１６　１３．７　１３．５　１３．７　６　６．６　６．４　６．８　１８　３．５　３．１　３．２　３　５．９　６．１　６．２　１７　２２．４　２２．９　２３．６　７　５．６　５．５　６．Ｏ　２８　１．Ｏ　０．９　０．９　７　２．２　２．Ｏ　２．２　１８　５５．１　５４．８　５６．９　８　２．４　２．０　２．３　２９　ｌ３＿３　１４．１　１４．５　８　ｌ３．４　ｌ３．６　１３．７　１９　６．５　６．９　７．０　９　９．５　９．４　９．５　３０　３．５　３－３　３．８　１２　２４．３　２４．６　２４．７　２０　０．１　１０　２９．６　３０．１　３１．０　ｌ３　５．６　５．６　５．６　２２　７２．６　７２．８　７３．４　ｌ１　０．２　直线上，因此作线性拟合。　规范化观测场。观测场地面高出测站基面　同一人观测的时间差所引起的观测读数差　运用数学知识计算ＪＤＺＯ５—１型　２ｍ。面积１２ｍ×１２ｍ。在此空间范围内，受　异。汛期人工雨量器为四段制观测，严格操　（Ｊ０２１００２９０）与ＪＤＺ０５－－１型（９９１７０６）雨量　天气系统的发展、夏日的地方性热力对流　作、规范读取，尽量避免不规范操作产生的　传感器，ＪＤｚ０５—１型（Ｊ０２ｌｏ４２９ｏ）雨量传感　及地形的起伏等影响，而产生差异的可能　误差及造成误差的四次积累。　器与人工雨量器，ＪＤＺ０５—１型（９９１７ｏ６）雨　性甚微。观测场西边３．８ｍ处，为观测水位　量传感器与人工雨量器的相关关系，分别　所需通行的水泥马路，马路两侧种有杜英，　５结语　为：ｙ：：１．０１２５ｘ＋０．２１９７，ｙ＝１．０１３２ｘ－０．５２８９，　株距约２ｍ，树高约４．５　ｍ，树冠浓密。降雨　ｙ＝１．０２５８ｘ－０．３１６７。计算过程略。　起风，杜英摇摆，树枝树叶带雨可能产生　通过以上几方面的分析，检验了小白　线性相关性检验是一种假设检验，它　影响。数据测量以主班值班人员测量为　岩水文站ＪＤｚ０５—１型雨量传感器及人工　给出了一个具体检验两个变量之间线性　主，多数情形下均为同一人观测。严格在　雨量器观测数据的精度，肯定了观测数据　相关与否的办法。设两个变量ｘ和ｙ之间　８时观测　，在８：００前后无降水或无强　的准确性，并分析了观测数据出现差异的　具有线性相关关系，它们的相关系数为ｒ。　降水的情况下，同一人测量差异较小。８：　原因，提出了操作性强的措施建议，这对小　∑　，ｔ万　０ｏ降雨且强度大时，同一人观测的时间差　白岩水文站ＪＤＺＯ５一ｌ型（Ｊ０２１００２９０）、　会引起观测数据的差异。此外，也不能完全　ＪＤｚ０５—１型（９９１７０６）雨量传感器两组数　杜绝读数误差。汛期人工雨量器为四时段　据的衔接、仪器出现故障时数据的还原，及　观测制，降雨观测及时，但产生读数误差　降水量资料统计、整编及实际测量工作有　对应计算以上相关关系，ｒ分别为　的次数增多，日降水量总数会不可避免地　很大的指导意义。陕西水年｛｝　０．９９９９，０．９９９９，０．９９９８。　产生差异。　根据相关系数的性质知：Ｉｒｌ≤１，且Ｉｒｌ　参考文献　越接近ｌ。样本剩余平方和就越小，回归线　４措施建议　…１水利部南京水利水文自动化研究所，　与Ｎ个点配合的越密切。由计算结果可知，　ＴＤｚＯ５—１型翻斗式雨量传感器使用说明　ＪＤＺ０５－－１型（Ｊ０２１００２９０）、ＪＤＺ０５－－１型　由小白岩水文站２０１２年４月至１Ｏ月　书．　（９９１７０６）雨量传感器与人工雨量器所观测　人工、１型Ｊ、１型９降水量数据表可以看　【２１黄亮，ＪＤｚＯ５—１型翻斗式雨量传感器的　数值的相关关系都很好。　出，１型９的降水量观测数据绝大多数大于　实际应用Ⅱ］，２００５—０８—２４．　ｌ型Ｊ的，建议修剪观测场西边的绿化树杜　翻王俊德．水文统计　．南京，水利电力出版社，　３原因分析　英。主汛期建议实行主班人员为主、副班人　１９９玉　员为辅的值班方式，降水日８：００前后降雨　【４　ＳＬ２１—９０，降水量观测规范（４１Ｓ）．　小白岩水文站观测场为按标准建设的　强度大时，主、副班人员同时观测，以减少　（责任编辑：周蓓）