Metingen met kwaliteit?

Kwaliteitsvol meten

Kwaliteitsvol meten is niet vanzelfsprekend. Het meetnet op de onbevaarbare waterlopen is een meetnet met een lange geschiedenis. In eerste instantie is het een hoogwatermeetnet voor de bewaking en opvolging van peilen en debieten op de onbevaarbare waterlopen. Door de jaren heen zijn de metingen gebruikt voor vele toepassingen, niet altijd voor toepassingen waarvoor de metingen bedoeld of geschikt zijn. Toch doen we zware inspanningen om onze - officiële - metingen zo kwaliteitsvol mogelijk te laten gebeuren.

Het meten van peilen (en afgeleide debieten) is geen sinecure. Het volstaat niet om een meettoestel te plaatsen om betrouwbare metingen te bekomen. De betrouwbaarheid van metingen is immers afhankelijk van tal van factoren. Opstuwing door plantengroei in de bedding, haperingen in de mechaniek van een meettoestel, aanslibbingen van de meetsectie, afwijkingen door elektronische verstoring van meettoestellen, ... hebben allemaal een invloed op de meetwaarden die automatisch bepaald worden. Daarnaast worden debieten niet rechtstreeks bepaald, maar door de omzetting van peilen en/of snelheden via een debietformule. Deze debietformule wordt gebaseerd op ijkingsmetingen, met de hand nagemeten controlemetingen. Ook hierop kunnen fouten of afwijkingen voorkomen, die de kwaliteit van de debietwaarden in grote mate beïnvloeden.

Enkele voorbeelden van meetfouten

- De klassieke vlotterlimnigrafen meten het waterpeil met een vlotter die drijft op het wateroppervlak in een buis die verbonden is met het water in de waterloop. Deze verbinding kan dichtslibben of de bodem van de buis kan onvoldoende diep geplaatst zijn zodat de laagste waterpeilen niet gemeten worden. 

- Automatische ultrasone sensoren vertonen schommelingen die te wijten zijn aan temperatuursverschillen. Daardoor worden overdag schijnbaar lagere peilen gemeten dan 's nachts.

- Opstuwing door plantengroei in de zomerperiode (voor sommige stations ondertussen zelfs het hele jaar door) wordt meer en meer een hinderpaal voor het meten van debieten. Het verband tussen waterpeil en debiet geldt niet meer tijdens deze periode's. Met andere woorden, stijgende waterpeilen geven geen indicatie meer voor toegenomen debiet. Een automatische bepaling van debieten zonder extra snelheidssensor op de meetlocatie kan niet meer gebeuren.

- Aanslibbing of uitschuring van de meetsectie zorgt er in sommige stations voor dat het verband tussen peilen en debieten jaar na jaar "opschuift". Er zijn verschillende meetjaren en vele ijkingsmetingen nodig om dit verschil op te merken. Bij het bouwen van nieuwe debietmeetstations wordt er vandaag dan ook altijd gekozen voor het plaatselijk (zeer beperkt) verharden van de sectie om langjarige betrouwbare metingen te verkrijgen.

- Het plaatsen van een snelheidsmeter levert niet meteen betrouwbare debieten op. Het debiet is de profielgemiddelde snelheid vermenigvuldigd met de natte oppervlakte van de meetplaats. Een snelheidssensor meet echter slechts in een beperkt bereik van de waterloop. Er zijn snelheidssensoren die in een smalle horizontale bundel meten, sensoren die in een smalle verticale bundel meten, sensoren die enkel de oppervlaktesnelheid meten, ... De afwijking kan zeer significant zijn. Steeds moet met ijkingen het verband tussen de snelheid volgens de sensor en de profielgemiddelde snelheid bepaald worden.

 

Tonen van kwaliteit

De VMM streeft ernaar zijn metingen de nodige kwaliteit te geven voor verschillende toepassingen. Sommige meetplaatsen zijn meer geschikt voor bepaalde toepassingen dan andere. De keuze van apparatuur en wijze van dataverwerking en de bouw van nieuwe meetplaatsen wordt telkens opnieuw geëvalueerd op basis van de kwaliteiten van de bestaande stations. Dit is een continu proces waaraan steeds verder gewerkt wordt. Om de gebruiker een idee te geven van de kwaliteit van de meetreeksen wordt deze kwaliteit zo duidelijk mogelijk gedocumenteerd.
Ogenblikkelijke en recente waarden worden automatisch gecontroleerd. Uitschieters boven en onder realistische meetwaarden worden verwijderd en waar mogelijk worden extreem snelle stijgingen gesignaleerd.
 
 
 - Elke waarde krijgt dan een kwaliteitslabel mee. In de tabel worden de 5 gehanteerde kwaliteitslabels getoond.
 

Label

Verklaring

G

GOOD betrouwbare meetwaarde (binnen de betrouwbaarheidsgrenzen van de meting van de parameter voor dit station)

E

ESTIMATED geschatte waarde (ter vervanging van ontbrekende of onbetrouwbare meetwaarde)

S

SUSPECT minder betrouwbare meetwaarde

U

UNCHECKED meetwaarde die nog niet manueel op zijn kwaliteit is beoordeeld

M

MISSING ontbrekende waarde
 
Bij het downloaden van een meetreeks worden deze kwaliteitslabels toegevoegd aan de meetwaarde. Op deze manier kan elke gebruiker de validatiestatus en de kwaliteit van de meetreeks beoordelen.
 
- Bij de voorstelling van meetwaarden in een grafiek worden betrouwbaarheidslijnen getoond. Dit zijn de intervallen waarbinnen de metingen (voornamelijk van debieten, maar in specifieke stations ook peilen en snelheden) de normale betrouwbaarheid kunnen hebben. Dit houdt geen rekening met ogenblikkelijke fouten (die zoals hierboven geschetst met de kwaliteitslabels aangeduid worden).
 
- Per station wordt ook gedocumenteerd wat de kwaliteit en de mogelijke problemen en opmerkingen kunnen zijn bij de meetreeksen van dit station.
 

Hoe valideren ?

In een intense validatiecampagne worden de meetreeksen, na een eerste automatische check aan een grondige analyse onderworpen waarbij elke waarde manueel op zijn kwaliteit beoordeeld wordt. Hierbij worden alle mogelijke invloeden en factoren onder de loep genomen (toestelfouten, afwijkingen ten gevolve van onderhoud, plantengroei, ijkingsmetingen, ...). Elke meetwaarde krijgt een kwaliteitslabel dat de kwaliteit illustreert. Daarenboven wordt de kwaliteit van het station gedocumenteerd in de stationspagina. Op die manier beschikt de gebruiker van de langetermijnreeksen over de meest accurate metingen. De validatiecampagne voor de volledige periode tot en met 2007 werd voltooid juni 2008.