[发明专利]一种水库水位过程平滑处理方法

摘要

本发明涉及一种水库水位过程平滑处理方法，所述方法的步骤如下：处理原始实测水库水位过程的步骤；对等时段水位时间序列过程进行计算处理的步骤；通过参数选择不同过程输出的步骤。本发明所述方法通过平滑处理后的水库水位过程可过滤掉异常波动的水位数据，保证输出水库水位过程光滑，更加如实地反映水库运行状况。采用本发明所述方法处理后的库水位过程进行入库流量反推计算可避免流量出现负值、锯齿状波动等异常数据，能有效提高其计算精度。使用本发明所述方法可适当降低水库坝上水位计安装位置及精度要求，节约水位测站建设管理成本。本发明所述方法具有通用性、可调性，能满足各类水库对实测水位过程进行平滑处理的需求。

主权项

1.一种水库水位过程平滑处理方法，其特征在于，所述方法的步骤如下：处理原始实测水库水位过程的步骤：用于将采集到的水库水位过程进行插值计算处理成等时段长的水位时间序列过程；对生成的水位等段长时间序列过程进行计算处理的步骤：用于选用五点三次平滑及滑动平均法建立模型对水位时间序列过程进行计算处理，计算方法如下：设2n+1个等距节点X_-n，X_-n+1…，X_-1，X₀，X₁，…X_n-1，X_n上的实验数据分别为Y_-n，Y_-n+1…，Y_-1，Y₀，Y₁，…Y_n-1，Y_n；再设两节点间的等距为h，作交换t=则原节点变为：t_-n =-n，t_-n+1 =-n+1…，t_-1 =-1，t₀ =0，t₁ =1，…t_n =n；用m次多项式来拟合得到的实验数据；设拟合多项式为：Y（t）=a₀+a₁t+a₂t²+…+ a_mt^m，用最小二乘法来确定方程Y（t）中的待定系数，令：为使φ（a₀，a₁，…a_m）达到最小；将它分为对a_k（k=0，1，…，m）求偏导数，并令其为0，可得方程组：(j = 0，1，2，…,m)所述的方程组称为正规方程组；当n=2（5个节点），m=3时，得到一个具体得正规方程组，由此解出a₀，a₁，a₃代入设定拟合多项式，并令t = -2，-1，0，+1，+2得到五点三次平滑公式：（1）（2）（3）（4）（5）其中为Y_i 的改进值；该公式要求节点个数≥5，在两端分别用公式（1）、（2）及（4）、（5）计算节点改进值，其余都用公式（3）计算； 设为节点滑动平均值，则：；通过参数选择不同过程输出的步骤：用于设置各计算节点改进值向节点滑动平均值方向压缩的比例系数K作为参数，通过参数K调整后的节点改进值为：。