HƢỚNG DẪN XỬ LÝ SỐ LIỆU QUAN TRẮC ĐỊNH KỲ VÀ TỰ ĐỘNG

 Mục đích thực hiện xử lý số liệu quan trắcKiểm tra tổng hợp về tính hợp lý của số liệu quan trắc thông qua những đánh giá khoa học và các công cụ thống kê; Áp dụng các biện pháp xử lý

HƯỚNG DẪN XỬ LÝ SỐ LIỆU QUAN TRẮC

ĐỊNH KỲ VÀ TỰ ĐỘNG

T R U N G T Â M Q U A N T R Ắ C M Ô I T R Ư Ờ N G , T C M T

T H Á N G 1 2 , 2 0 1 5

NỘI DUNG

II Hướng dẫn xử lý số liệu định kỳ III Hướng dẫn xử lý số liệu tự động

MỤC ĐÍCH

Tăng độ tin cậy của bộ số liệu

quan trắc môi trường

 Mục đích thực hiện xử lý số liệu quan trắc

Kiểm tra tổng hợp về tính hợp lý của số liệu quan trắc thông qua những đánh giá khoa học và các công cụ thống kê;

Áp dụng các biện pháp xử lý nhằm tăng tính tin cậy của số liệu quan trắc.

 Yêu cầu về chất lƣợng đối với số liệu sau xử lý

Số liệu sau xử lý đảm bảo về mặt chất lượng và số lượng đáp ứng các mục tiêu sử dụng.

MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU

QUY TRÌNH XỬ LÝ SỐ LIỆU QT ĐỊNH KỲ

Bước 1: Thu thập, tập hợp các tài liệu và số liệu liên quan:

 Kế hoạch quan trắc đợt;

 Biên bản/ nhật ký lấy mẫu tại hiện trường;

 Biên bản giao nhận mẫu;

 Biểu ghi kết quả đo, phân tích tại hiện trường;

 Biểu ghi kết quả phân tích trong phòng thí nghiệm;

 Số liệu của mẫu QC (mẫu trắng, mẫu lặp, mẫu chuẩn,…).

QUY TRÌNH XỬ LÝ SỐ LIỆU QT ĐỊNH KỲ

Bước 2: Đánh giá tính đầy đủ, phù hợp của số liệu quan trắc:

Kiểm tra dữ liệu từ công tác ngoài hiện trường:

 Số liệu bảo đảm đầy đủ, thống nhất với hồ sơ QT tại hiện trường;

 Phù hợp, thống nhất với thời gian và vị trí lấy mẫu;

 Phù hợp, thống nhất với phương pháp, thiết bị quan trắc.

Kiểm tra dữ liệu từ phân tích Phòng thí nghiệm.

 Số liệu bảo đảm đầy đủ, thống nhất với hồ sơ phân tích trong PTN;

 Phù hợp, thống nhất với thời gian, thông số phân tích, các loại mẫu,

các phương pháp và thiết bị phân tích;

 Phù hợp với tiêu chí chấp nhận kết quả phép đo.

 Giải pháp khắc phục:

 Trường hợp thiếu thông tin: cần bổ sung đầy đủ;

 Trường hợp thông tin sai khác: cần đối chiếu lại các tài liệu liên quan

để xác minh tính chính xác của thông tin, số liệu.

QUY TRÌNH XỬ LÝ SỐ LIỆU QT ĐỊNH KỲ

Bước 3: Kiểm tra tính phù hợp của đơn vị đo của từng loại thông số và từng loại thiết bị

 Quy định thứ nguyên cho các thông số (sử dụng hệ đơn

vị chuẩn)

 Kiểm tra đơn vị đo của các thông số so với đơn vị chuẩn

nhằm tạo ra bộ số liệu có cùng hệ đơn vị

kỹ thuật của thiết bị

• Thiết lập một bộ cơ sở dữ liệu bao gồm đầy đủ các

thông số kỹ thuật của thiết bị (hiện trường và phòng thí nghiệm) dùng trong quan trắc môi trường;

• So sánh giá trị đo đạc, phân tích với giới hạn phát hiện

trên và dưới của thiết bị  phải loại bỏ số liệu nằm ngoài khoảng giới hạn.

QUY TRÌNH XỬ LÝ SỐ LIỆU QT ĐỊNH KỲ

Bước 5: So sánh giá trị kết quả với giá trị phát hiện của phương pháp

 So sánh giá trị đo đạc, phân tích với giới hạn phát hiện

dưới và giới hạn tuyến tính của phương pháp đo đạc (xác định giới hạn phát hiện của phương pháp);

 Loại bỏ số liệu nằm ngoài khoảng giới hạn.

trị thực của thông số

 Thiết lập một bộ cơ sở dữ liệu bao gồm đầy đủ các

giới hạn giá trị thực của mỗi thông số (ví dụ pH trong khoảng 0-14).

 So sánh giá trị đo đạc, phân tích với giới hạn giá trị

thực của thông số nhằm loại bỏ số liệu nằm ngoài khoảng giới hạn

QUY TRÌNH XỬ LÝ SỐ LIỆU QT ĐỊNH KỲ

Bước 7: Phát hiện những giá trị đo đạc bất thường so với khoảng giá trị của chuỗi số liệu tại từng vị trí đo

(history data).

 Phát hiện những giá trị bất thường so với chuỗi số liệu.

 Giá trị bất thường là giá trị chênh lệch nhiều so với chuỗi số liệu hiện có

(chuỗi số liệu giá trị thực đo tại từng vị trí đo).

Các bước thực hiện:

S1: Xác định độ chênh lệch của từng giá trị đo đạc và các giá trịkhác trong bộ số liệu cần kiểm soát

QUY TRÌNH XỬ LÝ SỐ LIỆU QT ĐỊNH KỲ

S2: So sánh giá trị Zi với giá trị tới hạn Cz tương ứng với kích

Bước 8: Đánh giá độ chụm của phép phân tích

Giới hạn RPD được tổ chức thực hiện quan trắc thiết lập dựa trên kết quả phê duyệt phương pháp phân tích nhưng không vượt quá 30%.

Bước 9: Phân tích tính tương quan

 Giúp phát hiện ra quy luật nhất định của chuỗi số liệu, các sai số hệ thống và lý giải những khác thường trong kết quả quan trắc vào những thời điểm nhất định;

 Việc phân tích tương quan có thể thực hiện bằng nhiều cách, đơn giản nhất là tính hệ số tương quan R.

• |R| càng lớn gần về 1 thì mức tương quan càng cao;

• |R| càng về 0 thì tương quan càng thấp.

• Giá trị R âm thể hiện sự tương quan nghịch.

QUY TRÌNH XỬ LÝ SỐ LIỆU QT ĐỊNH KỲ

Bước 10: Đánh giá tính hoàn thiện của số liệu

mẫu cần quan trắc hợp lệ (đạt yêu cầu) trên tổng số mẫu quan trắc theo kế hoạch.

S1: Xác định tỷ lệ % được chấp nhận đối với tính hoàn thiện của

XỬ LÝ SỐ LIỆU QUAN TRẮC TỰ ĐỘNG

BƯỚC 1: CHUẨN BỊ SỐ LIỆU

Các tài liệu cần tập hợp:

cáo, độ chính xác của thiết bị quan trắc;

giá hiệu chuẩn định kỳ, và đột xuất;

hoạt động, thời gian trạm bảo trì, bảo dưỡng, sửa chữathay thế thiết bị, thời gian thay thế khí chuẩn, giấy lọc vàcác vật tư tiêu hao khác

BƯỚC 2: LOẠI BỎ CÁC SỐ LIỆU BẤT THƯỜNG VÀ

ĐÁNH DẤU TRƯỜNG HỢP NGHI NGỜ

Số liệu bất thường

 Số liệu trong thời gian thiết bị báo lỗi/có sự cố

theo

Số liệu nghi ngờ

toàn bộ quá trình quan trắc (vận hành, hoạt động của trạm) trongkhoảng thời gian đó Ngoài ra các số liệu nghi ngờ cần được đánhdấu lại

BƯỚC 3: SO SÁNH GIÁ TRỊ KẾT QUẢ VỚI CHUỖI

SỐ LIỆU ĐÃ CÓ CỦA THÔNG SỐ

 So sánh mỗi giá trị quan trắc với các giá trị trong bộ số liệucần xử lý

tần suất trả ra nhỏ hơn 1 giờ

bằng 1 giờ thì đánh giá là số liệu nghi ngờ

 Cần so sánh giá trị quan trắc với ít nhất 10 giá trị trước và 10

giá trị sau thời gian đó.

BƯỚC 3: SO SÁNH GIÁ TRỊ KẾT QUẢ VỚI CHUỖI

SỐ LIỆU ĐÃ CÓ CỦA THÔNG SỐ

Ví dụ: So sánh thông số CO tại thời gian 12 giờ với 10 số liệu các thời gian trước và 10 số liệu thời gian sau đó thì thấy giá trị thông số tại thời gian này cao đột biến Số liệu này cần được loại bỏ.

BƯỚC 4: SO SÁNH GIÁ TRỊ KẾT QUẢ VỚI CHUỖI SỐ LIỆU ĐÃ CÓ CỦA THÔNG SỐ

 Các trạm quan trắc tự động liên tục thường cung cấp chuỗi sốliệu liên tục trong thời gian dài

 Từ các chuỗi số liệu đó có thể đánh giá, xác định đặc trưng,diễn biến của các thông số theo các quy luật

 Đánh giá chuỗi số liệu mới QT được có phù hợp với các quyluật được xác định dựa trên chuỗi số liệu lịch sử của trạm

Ví dụ quy luật về giá trị thông số: trạm quan trắc tại một vị trí tại

Hà Nội cho kết quả diễn biến thông số PM10 trung bình 24 giờnằm trong khoảng từ 100 – 150 µg/m3 Tuy nhiên số liệu thông sốPM10 trong các tháng gần đây rất thấp (nhỏ hơn 50 µg/m3) thì các

số liệu đó cần phải đánh giá, xem xét và giải thích nguyên nhân

BƯỚC 5: PHÂN TÍCH TÍNH TƯƠNG QUAN

Phương pháp phân tích tương quan có thể được sử dụng để đánh giá sự hợp lý của chuỗi

số liệu Phương pháp đánh giá tương quan bao gồm:

 Tương quan giữa các thông số;

 Tương quan giữa thông số quan trắc và các điều kiện môi trường đã biết quy luật.

BƯỚC 5: PHÂN TÍCH TÍNH TƯƠNG QUAN

Đánh giá tương quan giữa các thông số:

 Tất cả các thông số của trạm đều có thể tính toán tương quan với nhau, tuy nhiên cần chú ý đặc biệt đến các thông số có tương quan chặt chẽ theo lý thuyết.

 Ví dụ các thông số có tương quan chặt với nhau như: thông số bức xạ mặt trời và O3, thông số NO2 và O3, thông số PM2.5 và PM10, thông số nhiệt độ và DO, thông số độ dẫn và TDS.

Tương quan giữa DO và bức xạ mặt trời

Giờ

BƯỚC 5: PHÂN TÍCH TÍNH TƯƠNG QUAN

Đánh giá tương quan giữa thông số bụi tại 3 trạm tự động

BƯỚC 5: PHÂN TÍCH TÍNH TƯƠNG QUAN

Ví dụ: Tương quan giữa thông số CO và diễn biến theo thời gian: Đối

với các trạm quan trắc ven đường nồng độ CO tương quan rất rõ với diễn biến theo thời gian Trong ngày diễn biến giao thông thường đạt cực đại vào 8 – 9 giờ và 17-19h, cực đại nồng độ thông số CO thường vào các giờ đó.

BƯỚC 6: ĐÁNH GIÁ TÍNH HOÀN THIỆN CỦA SỐ LIỆU

Tính hoàn thiện của số liệu được đánh giá thông qua tỉ lệ số liệu thu được và tỉ lệ số liệu hợp lệ

 Tỉ lệ số liệu thu được là tỉ số giữa số lượng số liệu thu thực tế so với

số lượng số liệu thu được theo thiết kế.

 Tỉ lệ số liệu hợp lệ là tỉ số giữa số số liệu thu được sau khi đã loại bỏ các số liệu lỗi, sốliệu bất thường so với số liệu thu được theo thiết kế.

BƯỚC 7: TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA SỐ LIỆU

Tính toán các giá trị trung bình 1 giờ, 8 giờ, 24 giờ, tháng, năm

Ví dụ:

Bảng số liệu trung bình 24 giờ trong 1 tháng

Bảng số liệu trung bình giờ trong 1 năm

Ngày NO

µg/m3

O3 µg/m3

PM-10 µg/m3

PM-2.5 µg/m3

PM-10 µg/m3

SO2 µg/m3