Hidrológiai Közlöny 1983 (63. évfolyam)

10. szám - Abonyi István–Dr. Zsuffa István: Vízrajzi adatok ellenőrzése számítógéppel

Hidrológiai Közlöny 1983. 10. 52. 459 Vízrajzi adatok ellenőrzése számítógéppel ABONYI ISTVÁN* és ZSU1FA ISTVÁN** Előzmények A vízrajzi adatok számítógépi ellenőrzésének alábbiakban leírt algoritmusát a Vízgazdálkodási Keretterv gépi számításaihoz szükséges vízrajzi adatrendszer kialakítása során készítettük. Ezt a módszert alkalmaztuk a Niger folyó hidrológiai jellemzésénél felhasznált, adatok ellenőrzésekor is, amely munka során az eredeti programot továbbfejlesztettük, bővítettük. Az Alsódunavölgyi Vízügyi igazgatóság folyamatos dunai vízálláselőrejelzésének elemzése során tapasztalt hibák miatt eljárásunkat úgy bővítettük, hogy az nemcsak a felhalmozott adatsorok ellenőrzésére alkalmas, hanem a folyamatosan érkező, tehát az előrejelzéseknél azonnal felhasználandó adatok ellenőrzésére is alkalmas lett. Tanulmányunkban ezt a rugalmasan alkalmazható eljárást ismertetjük. 1. Az adathibák oka és természete A vízállásadatokat, mint minden mért, vagy észlelt, adatot, mérési hibák terhelik. Ezek a hibák lehetnek véletlen jellegűek, szabályos hibák, vagy kevert típusúak. Véletlen hibák közé soroljuk: — a milliméterrendű értékek cm értékre történő hibás kerekítéséből származó, 1 cm nagyságrendű hibát, — a vízfelület egyenlőtlenségéből, azaz a hullámzásból származó hibát, amely az észlelő szubjektív becslő képességétől függően a dm nagyságrendet is elérheti, — véletlen hibának számíthatjuk a „kerek számok vonzásából származó hibákat, amelynek jelentőségére Csorna János mutatott rá, — véletlen hibák az emberi tévedések is, amelyek jelentkezhetnek: — az észlelésnél, — az észlelt adat feljegyzésénél, — az adat továbbításánál (telefonfélreértésként, távirati hibaként), — az adat adattárba történő átmásolásánál és — az adat gépi adathordozóra történő rögzítésénél. -— véletlen hibaként jelentkezik a vízmérce sérüléséből származó eltérés mindaddig, amíg az észlelő, vagy az évi ellenőrző szintezést végző technikus a hibát, a „0" pont változást nem jelenti, — bizonyos szempontból hibának, véletlen jellegű hibának minősülhet a mederváltozások miatt megváltozott vízállásérték akkor is, ha az észlelése „pontos" volt. Szabályos hibának minősíthetjük a mérce „0" pontjának megváltozását attól az időponttó>l kezdve, amióta azt jelentették, illetve észlelték. Szabályos hiba jelentkezhet úgy is, hogy a vízmérce rögzített ugyan, de nem függőleges, illetve nem a beosztásának megfelelő hajlású rézsű szerint épült. * PMMF Vízgazdálkodási Intézet, Baja. ** Vízgazdálkodási Intézet, Budapest. Az adathiány kevert természetű hiba: véletlen jelleggel jelentkezhet, de egyértelműen, determinisztikusán megtalálható. (A vízállásészlelőket régebben úgy oktatták, hogy inkább hagyják üresen az elmaradt észlelések rovatait, mint hamis, vagy becsült adatot jegyezzenek be. Kérdés, hogy ez a módszer a mai körülmények között mire vezetne?) A hibás adatokat ki kell javítani. A javítás folyamata két külön ütemre bontható: előbb a hibás adatokat meg kell találni, ezután lehet a javítás módját megkeresni és a javítást elvégezni. Tanulmányunkban elsősorban az adathibák megkeresésével, azaz az adatsorok ellenőrzésével foglalkozunk. 2. Vízrajzi adatok ellenőrzésének általános módja A vízmérce állomást ellenőrző technikusok alakították ki azt az adatellenőrző rendszert, amely a hazai tapasztalatok alapján igen hatásosnak bizonyult. Ezt a kézi és vizuális módszert lehet, gépi számításra adaptálni, úgy, hogy a technikusok első ellenőrzése csak a kiugró, azonnal felismerhető és egyértelmű hibák megtalálása és javítására korlátozódik. A felelős technikusok által javított vízállásadatok a vízállásészlelések-alapbizonylatai: ezek az észleléseket irányító szerv adattárában és a gépi adatrendszerben egyaránt megőrzendők! A gépi adatellenőrzés ezekkel az archivált adatokkal történik.. A gépi úton talált hibákat az alapbizonylatokon, az eredeti adatok adatrendszerében csak akkor szabad javítani, módosítani, ha a hibák oka és mértéke egyértelmű: például ha méterrendű hiba a 3-as számnak a 8-ként való olvasásából ered stb. 3. A gépesített adatelleníírzés algoritmusai A kézi ellenőrzés leghatásosabb módszerének az észlelési adatok idősorának, a vízállásidősornak a felrakása és ennek vizuális ellenőrzése volt. A felrakott vízállásidősor vonalában, a valós árhullámok és kisvízi időszakok jól jellemezhető görbéiben, a hibás adatok szinguláris j>ontokként jelentkeztek (1. ábra). Az adatellenőrzést még hatékonyabbá tették úgy, hogy az egyes vízrendszerek vízmércéinek vízállásadatsorait azonos koordinátarendszerbe rakták fel és így a vízrendszerben kialakuló folyamatok térben és időben egyaránt követhetők, ellenőrizhetők voltak (2. ábra). A számítógéppel is ezt az utat kell követni: — gépi módszereket kell kidolgozni a vízállásidősorokban mutatkozó szinguláris pontok felfedezésére és — gépesíteni kell a vízrendszerben lezajló, egymással összefüggő folyamatok követését, hogy