张照余,张任远

(1.嘉兴市水文站,浙江 嘉兴 314000;2.嘉兴市水利水电勘察设计研究院,浙江 嘉兴 314000)

1 问题的提出

近年来杭嘉湖地区水文测验引进了美国SonTek公司SL侧视固定式声学多普勒流速仪。2003年首次应用于感潮河段的潮流量测验,多普勒指标流速经比测率定后,均可以直接用于资料整编,效果十分理想[2]。固定式多普勒流速仪可以连续不间断测流,测次密,断面流量精度明显提高,而且减轻了流量测验的劳动强度,设备优势明显。之后,多普勒流速仪在感潮河段被广泛应用[3]。接着在清水河段测流断面也安装了多台多普勒流速仪,但由于清水河段断面流速较小、船行波干扰大,多普勒指标流速与流速仪法测验的断面平均流速比测率定,相关点子十分散乱,相关性很差。且存在流速有突跳现象,相邻点流速变差大,计算的瞬时流量代表性差等问题,使整编成果难以达到理想效果。因此,清水河段多普勒流量资料一直没能整编,阻碍了多普勒流速仪在清水河段中的应用和推广。

美国SonTek公司ViewArgonaut软件中设计的高斯滤波器,解决了平原小流量受船行波干扰影响的问题,可以将受干扰较大的船行波在流速信号中通过高斯滤波器进行平滑均值滤波处理。

2 高斯滤波原理

高斯滤波是根据高斯函数的形状来选择权值的线性平滑滤波器。高斯平滑滤波器对去除服从正态分布的噪声很有效,常用一维零均值离散高斯函数 g(x)=e-x2/2σ2,式中:高斯滤波器参数σ决定了高斯函数的宽度,也决定着数据信号的平滑程度。……