3. Учет неоднородности по числу измерений анализ влияния числа измерений в год на точность определения среднегодовых концентраций растворённых веществ в реках

4.1. Постановка задачи

Как уже было сказано в главе (обзор литературы, методов), в различных исследованиях при оценке загрязненности рек очень часто оперируют значениями среднегодовой концентрации ЗВ. По рассчитанным средним годовым значениям производится анализ тенденции загрязнения рек во времени и пространстве, а так же концентраций и сброса ЗВ во времени. При этом очевидно, что точность этого анализа напрямую зависит от точности вычисления значений среднегодовых концентраций ЗВ.

Самый распространённый метод вычисления оценки среднегодовой концентрации ЗВ заключается в расчёте среднего арифметического значения по измеренным за год значениям концентраций. Однако количество измерений концентраций ЗВ в разные годы различно и может изменяться от 2 – 3 до 12 в год. Естественно, что с увеличением числа определений концентраций ЗВ в год, точность определения средних годовых концентраций в среднем повышается, а с уменьшением – понижается.Таким образом Поэтому можно считать, что временные ряды средних годовых значений концентраций ЗВ неоднородны по числу измерений и по их внутригодовому распределению. Такая неоднородность рядов наблюдений, по-видимому, в какой то степени может сказаться как на результатах расчётов средних годовых значений концентраций, так и на выводах, основанных на их анализе.

Между тем вопрос о степени влияния неоднородности исходных рядов по числу измерений в год и по их внутригодовому распределению на оценки средних годовых значений концентраций загрязняющих веществ изучен пока недостаточно. Поэтому в настоящее время нет научно обоснованных рекомендаций по обработке рядов среднегодовых концентраций при разном количестве наблюдений в год.

Для разработки таких рекомендаций необходимо ответить на следующие вопросы:

1. Как неоднородность рядов по числу наблюдений за концентрациями влияет на точность оценок:

- отдельных среднегодовых значений концентраций ТМ,

- средних многолетних значений,

2. Насколько правомерно сопоставлять среднегодовые концентрации ЗВ по одному водному объекту, полученные в разные периоды, или по нескольким водным объектам в один и тот же период при разном количестве наблюдений. Не влияет ли изменение числа измерений в год на результаты исследований стационарности процессов загрязнения рек и водоёмов во времени и в пространстве, основанных на анализе средних годовых концентраций.

Ответам на эти вопросы посвящён данный раздел диссертации. В соответствии с поставленными вопросами Так, согласно намеченным целям данной работы (Введение), основными целями данного раздела главы являются:

1. Оценка влияния неоднородности временных рядов наблюдений за концентрациями ЗВ по числу измерений в год и по их внутригодовому распределению на оценки числовых характеристик среднегодовых и среднемноголетних концентраций.

2. Разработка рекомендации по снижению методической погрешности определения среднегодовых концентраций ЗВ за счет неоднородности исходных наблюдений во времени.

Для достижения поставленных целей решались следующие задачи:

- разработка методики оценки влияния частоты определения концентрации в год на расчётную величину средних годовых концентраций;

- оценка погрешности определения среднегодовых концентраций при уменьшении числа измерений в год;

- оценка погрешности определения средних многолетних среднегодовых концентраций в зависимости от числа измерений в год и продолжительности периода наблюдений;