原始資料檢測機制

上述逐時示性波高的檢核方法僅能針對往昔資料的特性來進行資 料正確性的評估，若是儀器受到干擾或外力影響或是操作人員對即時 示性波高的正確性有疑慮時，就應該調閱原始的波浪資訊來進行分析 與檢核。本研究針對五種訊號處理中常見的儀器問題來建立檢核機 制，分別說明如下：

(一)資料記錄經截斷

Mar.010 Apr.01 May.01 Jun.01

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

Date

H(m)

signal clipping

圖 4.2-8 本研究檢核機制測試資料記錄經截斷數據

當訊號記錄在最大值或最小值處有資料截斷的現象，即在量測時 可能沒有記錄到某門檻值以上與以下的資料，其可能原因為儀器設置

位置不當或遭外力影響所造成。本研究採用將資料分段檢測的方式來 判別是否有最大值或最小值遭截斷的現象。可調整的參數有二：1.分段 檢測資料長度，2.檢核敏感度(0~1)。

本研究以高雄港2001 年的波浪資料加以處理作為示範數據，再以 本研究所建立的檢核機制進行檢核測試，其結果如圖4.2-8 所示。圖中 可發現在最大值截斷處本研究所建立的檢核機制皆成功檢核出有問題 的部分。

(二)資料記錄中含斷續性的雜訊

當波浪記錄中斷續地出現較大的雜訊，其可能原因除了儀器受異 物干擾外亦可能為儀器供電問題。本研究以移動平均法為基礎建立雜 訊檢核機制。可調整參數有二：1.極值方向(正、負及雙向檢測)，2.檢 測敏感度(單位：m)。本研究以高雄港 2001 年的波浪資料加以處理作 為示範數據，再以本研究所建立的檢核機制進行檢核測試，其結果如 圖4.2-9 所示，圖中可發現在較為異常的雜訊皆成功檢核出。

Jun.270 Jul.17 Aug.06 Aug.26 Sep.15 Oct.05 Oct.25 Nov.14 1

2 3 4 5 6 7 8

Date

H(m)

intermittent noise spikes

圖 4.2-9 本研究檢核機制測試資料記錄含斷續性雜訊 (三)資料記錄中含資料缺漏

本研究針對儀器問題造成的資料缺漏建立資料檢核機制。可調整 參數為檢測敏感度(單位：timestep)。本研究以高雄港 2001 年的實際波 浪資料作為示範數據，再以本研究所建立的檢核機制進行檢核測試，

其結果如圖4.2-10 所示，圖中可發現在較為缺漏的部分皆成功檢核出。

Feb.270 Mar.19 Apr.08 Apr.28 May.18 Jun.07 Jun.27 0.5

1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

Date

H(m)

signal drop-outs

圖 4.2-10 本研究檢核機制測試資料記錄含缺漏 (四)資料記錄含突波

當資料記錄中有突波訊號，較可能的肇因為儀器電壓不穩定或干 擾的現象造成。這種狀況也一併會出現斷續性的雜訊，會出現在短時 間內快速出現極大極小值的狀況。本研究所建立的檢測機制設有 2 個 可調整參數：1.檢核敏感度(雜訊變化比率 0~1, default=0.8)，2.突波範 圍(單位：timestep)。本研究以高雄港 2001 年的波浪資料加以處理作為 示範數據，再以本研究所建立的檢核機制進行檢核測試，其結果如圖 4.2-11 所示，圖中可發現在較為異常的突波雜訊皆成功檢核出。

Mar.09 Mar.19 Mar.29 Apr.08 Apr.18 Apr.28 May.08 May.18 May.280 0.5

1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

Date

H(m)

power line pickup

圖 4.2-11 本研究檢核機制測試資料記錄含突波 (五)資料記錄中含趨勢

當儀器訊號中含明顯的線性趨勢，本研究利用可變間距的移動平 均法或直接線性迴歸做檢測。目前較難決定的為資料取樣長度的問 題，未來參數將視資料特性做調整。可調參數有二：1.資料取樣長度(單 位：timestep)，2.檢核敏感度(trend slope)。

7.3312 7.3313 7.3314 7.3315 7.3316 7.3317 7.3318

x 10⁵ 0.2

0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6

Time(Serial Number)

H(m)

圖 4.2-12 本研究檢核機制測試資料記錄含趨勢

本研究以高雄港2001 年的波浪資料加以處理作為示範數據，再以 本研究所建立的檢核機制進行檢核測試，其結果如圖 4.2-12 所示，圖 中可發現檢核出資料含有趨勢上升的變化。