[发明专利]一种海绵城市流量数据在线监测处理方法

说明书

本发明公开了一种海绵城市流量数据在线监测处理方法，包括：数据范围判定步骤，根据现场测量环境参数以及监测值的合理范围设置数据清洗范围；径流系数判定步骤，获取预设时段的在线监测流量数据及该时段的降雨量数据，计算理论最大径流总量以及在线监测总流量，当所述理论最大径流总量与所述在线监测总流量满足预设的判定条件时，将该时段的所述在线监测流量数据认定为异常数据；相关系数判定步骤，根据斯皮尔曼秩相关算法与线性交叉相关算法得出改进‑斯皮尔曼秩相关算法，利用所述改进‑斯皮尔曼秩相关算法自动获取降雨‑径流错峰时间和错峰相关度，进而判断所述在线监测流量数据是否存在异常。本发明能够保证径流量监测数据准确性与真实性。

技术领域

本发明涉及水文水利数据处理方法，尤其涉及一种海绵城市流量数据在线监测处理方法。

背景技术

现有技术中，海绵城市的流量在线监测包含海绵设施、海绵项目、海绵建设区域的排水管网、入河排口的流量监测，此监测数据对于评估海绵建设成效以及分析该区域的径流特征具有重要意义。海绵城市的径流量在线监测数据是利用流量计获取分钟级监测数据，测量过程中会由于环境干扰、仪器噪声、测量方法的局限性产生数据异常等情况。如不加清洗直接使用，有效数据及异常数据混杂，导致海绵建设成效评估偏离实际情况，乃至影响后续的数据积累与应用。目前的清洗方法较为简易，请参见图1，通过设定宽泛的阈值将极端值(极大值或者极小值)去除，该方法对处于合理数值范围内的异常数据无法进行清洗，例如，请参见图2，当数据不符合降雨自然规律时，会造成大量错误数据，从而干扰了数据应用和分析挖掘。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种能够克服传统方法只能进行孤立值判别和修改的缺陷，利用数据范围、径流系数与降雨-径流量的相关性进行层层数据清洗，并结合自然规律与统计学分析，进而保证径流量监测数据准确性与真实性的海绵城市流量数据在线监测处理方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种海绵城市流量数据在线监测处理方法，其包括有如下步骤：数据范围判定步骤，用于根据现场测量环境参数以及监测值的合理范围设置数据清洗范围；径流系数判定步骤，用于获取预设时段的在线监测流量数据及该时段的降雨量数据，计算理论最大径流总量以及在线监测总流量，并且当所述理论最大径流总量与所述在线监测总流量满足预设的判定条件时，将该时段的所述在线监测流量数据认定为异常数据；相关系数判定步骤，用于根据斯皮尔曼秩相关算法与线性交叉相关算法得出改进-斯皮尔曼秩相关算法，利用所述改进-斯皮尔曼秩相关算法自动获取降雨-径流错峰时间和错峰相关度，进而判断所述在线监测流量数据是否存在异常。

优选地，所述数据范围判定步骤中，所述数据清洗范围包括：雨水管内的液位高度雨水管直径；雨水管径流流速3m/s。

优选地，所述径流系数判定步骤中，每台在线流量监测设备均收集汇水面积内的地表径流，根据总量计算原则，预设时段的降雨总量与汇水面积的乘积为该汇水面积在该时段的理论最大径流总量，设定雨水管网收集径流总量中的A％至B％，当流量计正常运行时，监测到的流量落入该A％至B％区间中，如果流量落在该A％至B％区间之外，则认定为存在异常情况。

优选地，所述径流系数判定步骤中，当监测仪器存在误差或者海绵减排设施削减径流量时，若当地降雨量低于下限阈值则不会产生地表径流，此时扩大可信范围至A’％到B’％，根据反复试验，确定适合的异常数据筛选条件。