【摘要】水文部門的主要工作在于水文資源的測(cè)量,其工作是為了達(dá)到對(duì)于水資源實(shí)施利用和保護(hù)的作用。伴隨著我國(guó)科技的進(jìn)步,在計(jì)算領(lǐng)域,國(guó)家的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)也在提高。而對(duì)于水資源的測(cè)量也具有相關(guān)的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)和新的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn),這就需要水文相關(guān)測(cè)量部門要根據(jù)自己的實(shí)際情況與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)相比較,對(duì)于水文水資源的測(cè)量具有明確的了解。本文主要從水文水資源測(cè)量的不確定度來(lái)分析問(wèn)題,從而為其他的測(cè)量工作提供可指導(dǎo)性建議。
【關(guān)鍵詞】水文;測(cè)量;不確定度
一、水文水資源的測(cè)量分析
近年來(lái),隨著我國(guó)環(huán)境的變化以及人口數(shù)量的增加,使得我國(guó)的水資源出現(xiàn)了各種各樣的問(wèn)題,從而一定程度上增加了相關(guān)部門對(duì)水文水資源不確定性的評(píng)估。水文水資源的測(cè)量分析主要針對(duì)水位、雨量以及水源質(zhì)量的測(cè)量,這部分的測(cè)量對(duì)于計(jì)量活動(dòng)具有明確的要求,而為了更好的利用和正確管理水文資源,就需要嚴(yán)格控制水文水資源測(cè)量的精確度以及單位的一致統(tǒng)一。但是在目前水源工程的測(cè)量過(guò)程中,由于外界因素以及測(cè)量過(guò)程出現(xiàn)的各種問(wèn)題,從而造成水資源單位的不一致性。這就需要水文部門要根據(jù)測(cè)量的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)性,保證科學(xué)的參考標(biāo)準(zhǔn),即不確定度。
二、水文水資源不確定度的分析
在計(jì)量單位方面,水資源的測(cè)量結(jié)構(gòu)主要體現(xiàn)在測(cè)量的不確定度上。不確定度值的準(zhǔn)確與否與測(cè)量結(jié)果有很大的關(guān)系。測(cè)量的具體結(jié)果參數(shù)比較靈活,可以使用標(biāo)準(zhǔn)差或者倍數(shù)的關(guān)系都可以作為一定的參考,從而確定被測(cè)量值的準(zhǔn)確性。在表述測(cè)量結(jié)果的過(guò)程中,也需要對(duì)于不確定度進(jìn)行有效的描述。測(cè)量的不確定的構(gòu)成具有一定的復(fù)雜性,含有若干分量,部門分量能夠進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分布狀況估算,這些估算可以進(jìn)行測(cè)量并得出相應(yīng)的結(jié)果,通過(guò)實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行表現(xiàn),其最終測(cè)量所得的結(jié)果一般認(rèn)為是對(duì)被測(cè)量值進(jìn)行估算的最佳情況,其值意義非常重要。但是在實(shí)際的操作過(guò)程中,不確定度的分量大小具有分散性,造成不確定度的值具有不確定性,這就造成了其實(shí)際的測(cè)量結(jié)果是否正確。為了確定結(jié)果的準(zhǔn)確性,需要在不確定度的前面添加一個(gè)特定的形容性名詞,對(duì)申明的指標(biāo)參數(shù)結(jié)果進(jìn)行說(shuō)明和表示。比如說(shuō)擴(kuò)展不確定度以及合成 不確定度,在一般情況下,我們所說(shuō)的一種不確定度,其測(cè)量目標(biāo)是標(biāo)準(zhǔn)差,該不確定度就應(yīng)該稱之為“標(biāo)準(zhǔn)不確定度”。
三、不確定度的誤差理論
1.誤差的定義
在測(cè)量的規(guī)定過(guò)程中,測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量值之間由于各種條件的影響,其產(chǎn)生的結(jié)果與實(shí)際值會(huì)存有一定的偏差。而在測(cè)量領(lǐng)域誤差就是絕對(duì)誤差。絕對(duì)誤差并非誤差的絕對(duì)值,它是誤差的模式。在測(cè)量自然界事物的量值時(shí),我們首先需要明確被測(cè)量真值和測(cè)量不確定度。也就是說(shuō),誤差的結(jié)果不是正值就是負(fù)值。從客觀角度上來(lái)分析,誤差的值無(wú)法精確的計(jì)算出來(lái),只能產(chǎn)生一個(gè)約等值。在對(duì)于同一項(xiàng)測(cè)量進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候,不管其條件以及測(cè)量程序和測(cè)量結(jié)果如何,其最終的誤差是不變的。然而,某些情況下,條件具有一定的重復(fù)性,如果在這樣的條件下進(jìn)行計(jì)算,則會(huì)發(fā)生結(jié)果出現(xiàn)差異,但是不確定度相同的狀況。因此,也就說(shuō)明了誤差和不確定度這二個(gè)概念是完全不同的,必須進(jìn)行區(qū)分,更要防止出現(xiàn)混淆或者誤用的情況。
2.誤差與不確定度的關(guān)系
在測(cè)量方面,不確定度產(chǎn)生的誤差與隨機(jī)誤差之間具有不同點(diǎn)。隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差在某些方面存在不確定性。測(cè)量水資源的設(shè)備有很多種,測(cè)量結(jié)果會(huì)在說(shuō)明文書(shū)上具有明確的說(shuō)明情況,這是要對(duì)于系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可能產(chǎn)生的隨機(jī)影響。由于測(cè)量設(shè)備的不通過(guò),其產(chǎn)生的測(cè)量結(jié)果也有所不同,但是不能將隨機(jī)出現(xiàn)的不確定度理解為系統(tǒng)的不確定度。但是也出現(xiàn)由于水文儀器的不確定性而產(chǎn)生的誤差,也會(huì)直接影響測(cè)量過(guò)程中的誤差值。比如說(shuō)廠家對(duì)于雨量杯以及水尺牌,生產(chǎn)部門給出的數(shù)據(jù)在測(cè)量過(guò)程中容易出現(xiàn)一定的誤差值,但是不會(huì)影響二者的實(shí)際值。產(chǎn)生的主要原因來(lái)源于對(duì)于水文儀器在批次生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)不同,所產(chǎn)生的數(shù)值也有所不同。
3.測(cè)量的結(jié)果
水文水資源是我們賴以生存的一種非常重要的自然物質(zhì),我們現(xiàn)階段對(duì)它的認(rèn)識(shí)主要是通過(guò)測(cè)量的方法進(jìn)行確定。通過(guò)對(duì)水文水資源進(jìn)行測(cè)量工作,我們可以進(jìn)一步認(rèn)識(shí)水文現(xiàn)象的分布和儲(chǔ)存規(guī)律。但在實(shí)際的測(cè)量過(guò)程中,水文水資源的測(cè)量往往會(huì)存在不確定度的問(wèn)題。不確定度中包含著影響水文水資源測(cè)量的諸多因素,如果在對(duì)水資源測(cè)量的過(guò)程中,沒(méi)有考慮到不確定度的問(wèn)題,這不僅會(huì)影響我們對(duì)水文現(xiàn)象的正確認(rèn)識(shí),更會(huì)對(duì)相關(guān)的研究產(chǎn)生誤導(dǎo)作用。所以為了保證數(shù)據(jù)的完整性防止數(shù)據(jù)的誤差以及不確定度,我們對(duì)于不確定度的性質(zhì)進(jìn)行了區(qū)分,而不同的評(píng)定方法具有不同的結(jié)果。第一種方式主要通過(guò)試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)進(jìn)行觀測(cè)和評(píng)定。第二種方式是針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行相應(yīng)的估值評(píng)定。兩種方式產(chǎn)生的結(jié)果都是以概率為基礎(chǔ),以標(biāo)準(zhǔn)差和方差為表征。
四、結(jié)語(yǔ)
測(cè)量不確定度就是我們?cè)趯?duì)事物進(jìn)行測(cè)量時(shí),比如水文水資源,受一些雨量、泥沙、水位等外在客觀影響因素,受認(rèn)識(shí)水平和測(cè)量技術(shù)的多種因素限制,測(cè)量的結(jié)果肯定會(huì)存在不確定性。如何科學(xué)合理地看待不確定度的存在,并找出相應(yīng)的方法進(jìn)一步控制減少測(cè)量誤差,這不僅是所有測(cè)量工作中必須面對(duì)的一個(gè)問(wèn)題,更是在水文水資源測(cè)量中亟需解決的一個(gè)重要問(wèn)題。不確定度的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)以及水文水資源的測(cè)量方式有很多種,但是受到不同測(cè)量方法以及測(cè)量條件的限制,其產(chǎn)生的結(jié)果亦有所不同。而隨著評(píng)定內(nèi)容的不同,為了保證水文水資源數(shù)據(jù)的完整性,我們要積極采取有效的測(cè)量方式來(lái)減少測(cè)量誤差的產(chǎn)生,從而提高不確定度,以保證水資源測(cè)量工作的準(zhǔn)確性和有效性。
參考文獻(xiàn):
[1]馬猛.探討水文水資源測(cè)量不確定度的若干問(wèn)題[J].河南水利與南水北調(diào),2019(09).
[2]談兵.淺談水文水資源測(cè)量不確定度的若干問(wèn)題[J].河南水利與南水北調(diào),2016(04).
[3]嚴(yán)登華,袁喆,王浩,楊志勇.水文學(xué)確定性和不確定性方法及其集合研究進(jìn)展[ J] .水利學(xué)報(bào),2013(01).