长江河口为世界第三大河的河口,河口内为非正规半日潮,口外则是正规半日潮。河口内受地形影响,潮流呈显著的往复流形态,至口外则逐渐转变为旋转流。复杂的水动力环境造就了长江口泥沙、盐度、波浪、底沙、水质、生态等要素的复杂多变。
在长江口相关水文调查工作中,针对泥沙及温盐等参数常采用OBS-3A浊度仪进行监测,监测采用定点垂线多点法监测,后续内业预处理、数据解析、结果报表提交、应用分析等各环节通常采用仪器厂商提供或单独开发的程序分别来解析和处理,整个数据链路没有打通、无法高效的运作,使得从原始数据解析到成果应用的各个环节相对孤立,给后期应用及数据链条追溯、计算模型校正以及原始数据存储和管理等方面带来不便。
在本应用案例中,运用德国KISTERS公司的WISKI软件平台,通过其数据计算和应用全流程可视化、可配置的特性,建立一体化、可视化的整体数据处理和长期管理的解决方案。
本案例的基本思想是把OBS数据的水文计算模型,拓扑为数学计算模型,通过WISKI先进的建模平台,实现多参数时间序列基础上的衍生计算,进而建立计算模型,实现对OBS数据的高效处理和管理。从计算模型的具体设计上,是将OBS设备采集到的水深、浊度、水温等监测数据导入到WISKI中,通过算法的配置对水深及浊度的时间序列数据的复合分析,借助相对水深“阶梯”,抽取对应OBS浊度时间数据序列的“阶梯”数据,并且可以根据复合分析对野外不同的作业习惯采集的多点数据智能解析,并按照相对水深形成独立的衍生时间序列群,便于后续水文分析工作的开展。配合同步流量监测,可以开展单断沙分析和输沙量计算等更丰富的后续计算模型的设计实现。