[发明专利]一种基于冻土自动观测仪的远程观测方法及系统

说明书

本发明公开一种基于冻土自动观测仪的远程观测方法，包括如下步骤：接收分钟采集值并对分钟采集值进行有效性以及数据质量控制分析，分析后获得分钟合格数据，分钟合格数据用于进行后期小时分析处理，得到分钟冻土深度和层次；将每小时内当前层次的分钟合格数据中的下限最大值记为小时冻土层下限值，对应的上限值记为小时冻土层上限值，下限最大值出现时间记为小时冻土层出现时间，并对小时冻土层下限值、小时冻土层上限值、小时冻土层出现时间进行质量控制分析，合格小时数据记录为小时最深冻土层上、下限值以及出现时间。本发明能够进行实时对冻土区进行测量，并保证对冻土区气象要素冻土变化进行准确的测量，降低了维护保养的难度。

技术领域

本发明涉及冻土测量技术领域，尤其涉及一种基于冻土自动观测仪的远程观测方法及系统。

背景技术

冻土是气象观测要素中唯一包含上下限值和不定层数的观测要素。国内外，在气象观测上传统的测量冻土深度的一般方法是将灌满当地地下水或自来水、两端密封的塑胶管，垂直放在埋入土中的铜管中，根据水的冻结情况来判断冻土深度，该方法实际上是观测地温0℃的位置，并不能准确测量冻土的位置。由于土壤质地、水溶液的成分和浓度及外界条件如压力的不同，其冻结(冰点)温度并不相同，因此该方法的观测冻土深度并不科学，而且当冻土层较深时，观测不方便、工作量大、耗时耗力，且测量数据密度不够，不能实时监测冻土深度及其发展变化情况。卫星遥感的方式也可对冻土进行一定的监测，但是只适用于大范围的监测，还不能对冻土深度进行精细化监测。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种基于冻土自动观测仪的远程观测方法及系统。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于冻土自动观测仪的远程观测方法，包括如下步骤：

接收分钟采集值并对分钟采集值进行有效性以及数据质量控制分析，分析后获得分钟合格数据，分钟合格数据用于进行后期小时分析处理，得到分钟冻土深度和层次；

将每小时内当前层次的分钟合格数据中的下限最大值记为小时冻土层下限值，对应的上限值记为小时冻土层上限值，下限最大值出现时间记为小时冻土层出现时间，并对小时冻土层下限值、小时冻土层上限值、小时冻土层出现时间进行质量控制分析，合格小时数据记录为小时最深冻土层上、下限值以及出现时间。

优选地，对分钟采集值进行有效性分析，包括如下步骤：将分钟采样值与预设气候判识阈值进行对比，若未超出范围，则为冻土分钟采集有效值；若超出范围，则为无效值，不用于其他计算。

优选地，对分钟采集值进行数据质量控制分析，包括如下步骤：

将各个采集单元的当前分钟采集值逐层与前一个间隔分钟采集值的对应层值做比较，若分钟采样值的变化量在预设正确的变化量范围内，则当前分钟值为分钟合格数据；若在预设可疑的变化量范围内，则当前分钟采集值不可用于计算小时最深冻土层上下限值，但仍用于下一次的数据质量控制分析，即将下一个间隔分钟采集值与该可疑值做比较；若在预设错误的变化量范围内，则当前分钟采集值不可用于计算小时最深冻土层上下限值。

优选地，对分钟采集值进行数据质量控制分析，还包括如下步骤：当出现对应层次增多时，若采集单元的当前分钟采集值符合气象变量变化的上限和下限范围内的要求，则当前分钟值为分钟合格数据。

优选地，所述分钟采样值的变化量采用纵横极值集合法计算，公式为：

Δτ_i＝MAX{|x_i-y_i|,z_i}