Spectral analysis in determining water quality sampling intervals
| Autor: | André Luiz Lopes da Silveira, Regis Leandro Lopes da Silva, Geraldo Lopes da Silveira |
|---|---|
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2019 |
| Předmět: |
Technology
Monitoring Calibration (statistics) Aquatic Science Oceanography Representativeness heuristic River lake and water-supply engineering (General) Monitoramento Sampling (signal processing) Statistics Geography. Anthropology. Recreation Spectral analysis GE1-350 Earth-Surface Processes Water Science and Technology TC401-506 Series (mathematics) Frequência de amostragem Hydraulic engineering Sampling frequency Environmental sciences Tempo quase-real Environmental science Water quality Historical series TC1-978 Near real time |
| Zdroj: | Revista Brasileira de Recursos Hídricos, Vol 24 (2019) RBRH v.24 2019 RBRH Associação Brasileira de Recursos Hídricos (ABRH) instacron:ABRH RBRH, Volume: 24, Article number: e46, Published: 07 OCT 2019 |
| ISSN: | 2318-0331 |
| Popis: | To make water quality series more representative, real-time monitoring techniques are developed. However, these techniques have obstacles in their use, such as high costs and difficulties in equipment installation, maintenance, and calibration. One alternative is near-real time water quality monitoring (NRTWQM), with sampling done less frequently than daily. The study objective was to evaluate, through spectral analysis, the water quality sampling frequency representativity for different catchments. For this purpose, a historical series of real time water quality monitoring stations were used in Brazil, Canada, and the USA. These series were submitted to spectral analysis to identify the denser frequencies and their representativeness across the series. To obtain the sampling intervals, the Nyquist-Shannon theorem was applied. Weekly intervals accounted for 65% of cumulative frequencies for the three verified parameters, and the sampling intervals obtained by means of the characteristic frequencies were shown to be executable in the NRTWQM models for up to the 90% of cumulative frequency. For cumulative frequency above 90%, the intervals approach the daily values. RESUMO Para gerar séries históricas de qualidade da água mais representativas desenvolvem-se técnicas de monitoramento em tempo real. Contudo, estas técnicas possuem obstáculos quanto ao uso: alto custo, dificuldades de instalação, manutenção e calibração dos equipamentos. Uma alternativa seria o chamado monitoramento da qualidade da água em tempo quase real (MQATQR), que envolve amostragens com frequência menor que a diária. O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio da análise espectral, a representatividade de frequências de amostragem da qualidade da água para diferentes tipos de bacias. Para isso foram utilizadas séries históricas de estações de monitoramento da qualidade da água em tempo real no Brasil, Canadá e EUA. Estas séries foram submetidas à análise espectral utilizando o janelamento de Hann, para identificação das frequências mais densas e da representatividade delas dentro das séries, com o auxílio de curvas de frequência acumuladas. Para obtenção dos intervalos de amostragem foi aplicado o teorema de Nyquist-Shannon. Intervalos semanais representaram 65% de frequências acumuladas para os três parâmetros analisados, e os intervalos de amostragem obtidos se mostraram executáveis nos moldes do MQATQR até a frequência acumulada de 90%. Para as frequências acumuladas maiores que 90% os intervalos se aproximam do diário. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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