羅榮真，莊澤彬

(國家海洋局汕尾海洋環(huán)境監(jiān)測中心站 汕尾 516600)

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海濱觀測質量控制措施淺析

羅榮真，莊澤彬

(國家海洋局汕尾海洋環(huán)境監(jiān)測中心站 汕尾 516600)

對目前海洋臺站開展海濱觀測質量控制措施進行了介紹、整理和分析，結合實際情況指出目前普遍存在的問題，并提出了解決問題的建議。

海濱；觀測；質量；措施；淺析

1 前言

海濱觀測數(shù)據(jù)的連續(xù)性、準確性和代表性，是衡量一系列海濱觀測數(shù)據(jù)是否達到質量要求的普遍原則。在我國海洋觀測網建成初期，國家海洋局便建立了較為完善的海濱觀測數(shù)據(jù)質量保證體系，由中心站—海區(qū)信息中心—國家信息中心共三級機構分別對海濱觀測數(shù)據(jù)進行質量控制，實行國家宏觀層面的“三級”質量審核制度[1]。同時，各中心站實行由觀測員—預審員—審核員組成的微觀層面上的“三級”質量審核制度[1]。海濱觀測數(shù)據(jù)傳輸自下而上，質量審核自上而下，一套體系，兩個層次，層層審核，嚴把質量關，沿用至今。這里所說的“三級”審核制度本質上是對觀測數(shù)據(jù)的后處理，即延時數(shù)據(jù)的審核，是對已獲取或已形成一定觀測數(shù)據(jù)系列(或格式)的觀測數(shù)據(jù)開展的質量控制措施。延時數(shù)據(jù)的審核經過幾十年的發(fā)展，在審核手段和技術上已日臻成熟。本文僅對海洋臺站在開展海濱觀測過程中的質量控制措施進行整理和分析，供各海洋臺站參考和討論。

2 目前海濱觀測質量控制措施分析

在海洋臺站開展海濱觀測工作的過程中涉及的質量控制措施，其主要的工作依據(jù)為《海濱觀測規(guī)范》和《海洋環(huán)境監(jiān)測站自動監(jiān)測儀器現(xiàn)場比對方法(暫行)》規(guī)定的相關要求，具體整理分析有如下幾個方面。

2.1 潮汐觀測項目質量控制措施

2.1.1 高程控制

高程控制，對于驗潮工作而言，意味著驗潮數(shù)據(jù)使用價值的大小，一個沒有高程控制的驗潮數(shù)據(jù)系列，是沒有使用價值或者說其使用價值將大打折扣。《海濱觀測規(guī)范》對一個驗潮站的基本水準點、校核水準點和井內、外水尺的水準連量要求均作了具體的規(guī)定和要求(表1)。

表1 高程測量要求

(1)水準點連測要求[2]：① 基本水準點應按國家三等水準測量要求與國家水準高程系統(tǒng)連測。② 校核水準點應按國家三等水準測量要求與基本水準點連測。③ 基本水準點與校核水準點啟用后每年應復測1次；兩年后若沒有發(fā)現(xiàn)高程變動，基本水準點每隔4年應復測一次，校核水準點每隔2年應復測一次。

(2)井內、外水尺連測要求[2]：① 井外水尺零點按國家四等水準測量的要求與校核水準點進行連測，每半年復測1次；② 井內水尺讀數(shù)指針按國家四等水準測量的要求與校核水準點進行連測，每半年復測1次。

(3)幾點注意事項：① 驗潮站設置的基本水準點與國家水準高程系統(tǒng)連測時，必須選擇合適的引據(jù)點，且該引據(jù)點應是國家二等或二等以上水準點；② 水準點高程系統(tǒng)應采用1985國家高程系統(tǒng)；③ 開展水準測量的單位和人員必須具有相應的水準測量資質，但對于井內外水尺的連測，一般由驗潮站自行組織技術人員開展即可。

2.1.2 井內水尺伸縮性檢查

(1)按《海濱觀測規(guī)范》規(guī)定要求，每季度應進行1次井內水尺伸縮性檢查，并將檢查結果記錄于《井內水尺伸縮性檢查表》中，包括：測量時間、測量過程、處理結果、測量人、復核人等內容。

(2)驗潮站應按《海濱觀測規(guī)范》要求詳細編制《井內外水尺檢查方法作業(yè)指導書》，編制嚴格的檢查程序，提出檢查要求。

(3)井內水尺伸縮性檢查方法：① 用符合計量要求的鋼卷尺，直接丈量出井內水尺從設計起算點到與浮子連接處的長度(丈量時注意使井內水尺保持自然平直)，記下連接處位置；② 懸提著浮子，讓其自然下垂，使水平尺保持水平，水平尺邊緣與浮子連接處水平線平行對齊，用符合計量要求的尺子丈量出水平尺邊緣至浮子吃水線的長度，注意尺子緊靠浮子并與水平尺保持垂直；③ 將以上兩次丈量的結果相加，得出井內水尺設計起算零點至浮子吃水線的實際長度。將實際長度與安裝時長度相比較，檢查井內水尺長度是否變動。即：尺長的累積誤差不小于0.5 cm。

2.1.3 井內外水尺比對

(1)按《海濱觀測規(guī)范》規(guī)定要求，每月應進行一次井內外水尺讀數(shù)比對，并將比對數(shù)據(jù)記錄于《井內外水尺對比觀測記錄表》中，包括：對比時間、內尺讀數(shù)、外尺讀數(shù)、差值、結果評判、觀測者簽名等內容。

(2)比對觀測時應分別在一天當中的高、中、低潮位，各對比觀測1次，每次至少讀取3對潮位值。將井內外水尺各組讀數(shù)分別進行算術平均后進行比較，以檢查井內外潮差是否一致，即井內外潮差小于1 cm。

(3)一般均采用平均波峰波谷法進行井外水尺的讀數(shù)。讀數(shù)時觀測者視線與水面的角度應盡可能減小，且應盡量直視水尺。觀測時應在風浪較小的情況下進行，當風浪超過1 m時最好暫停觀測。

2.1.4 井內水尺與驗潮儀比對

(1)每天分別于8：00、20：00進行一次井內水尺與驗潮儀的讀數(shù)比對觀測。比對時由兩名觀測員在同一時間段內，分別讀取3組潮位數(shù)據(jù)。當水面平穩(wěn)時，可直接讀??；因波浪引起潮位數(shù)值變化較大時，應連續(xù)3次讀取波峰和波谷的中間值，然后取其平均值作為該次的觀測值。

(2)當井內水尺與驗潮儀的讀數(shù)相差不小于1 cm時，應調整驗潮儀的潮位讀數(shù)，使其與井內水尺讀數(shù)一致，調整時應盡量避開整點和高低潮時間。同時，須將上一次比對后至本次比對期間的所有整點潮汐數(shù)據(jù)進行潮高訂正。

2.2 自動觀測系統(tǒng)現(xiàn)場比對

《海洋環(huán)境監(jiān)測站自動監(jiān)測儀器現(xiàn)場比對方法(暫行)》明確規(guī)定：對于連續(xù)運行一年和使用中出現(xiàn)故障的自動觀測儀器進行現(xiàn)場維修、調整、傳感器校測等工作后，須對部分、整機或系統(tǒng)進行技術性能的檢驗。要求開展現(xiàn)場比對的觀測項目包括潮汐、波浪、表層海水溫度、表層海水鹽度、風、氣壓、空氣溫度、相對濕度和降水等，具體比對要求見表2。自動觀測系統(tǒng)現(xiàn)場比對是目前開展海濱觀測工作一項非常重要和必要的質量控制手段，應得到充分重視和有效開展。各海洋臺站在開展過程中，應注意如下幾點。

(1)比對方法中所采用的比對儀器必須是在檢定周期內的。例如：干濕球溫度表、最高最低溫度表、動槽水銀氣壓表、表層水溫表、實驗室鹽度計等。

(2)比對工作應在同一地點或海域進行，采用同步或準同步的方式進行。準同步時，時間差應控制在30 min以內。

(3)比對的時間長度應不小于48 h，具體可根據(jù)自動監(jiān)測項目的特點合理安排比對時間。

(4)為了減少人力，提高工作效率，宜采用瓦爾代自記驗潮儀開展潮汐項目現(xiàn)場比對，采用EL型電接風開展風項目現(xiàn)場比對。

(5)根據(jù)各觀測要素的現(xiàn)場比對數(shù)據(jù)，繪制過程曲線，分別計算誤差、誤差平均值、誤差極值、均方差及其相關系數(shù)。并根據(jù)計算結果認真進行分析和判別，最終明確給出自動觀測系統(tǒng)技術綜合性能的檢驗意見。以《比對報告》的形式上報管理部門。

表2 自動觀測系統(tǒng)現(xiàn)場比對要求

2.3 其他質量控制措施

2.3.1 校時

《海濱觀測規(guī)范》中明確規(guī)定：“觀測人員應于每日7時，19時校對觀測用鐘表，該鐘表24 h內誤差不得大于10 s”[2]。海洋臺站應統(tǒng)一配備和使用專門用于校時的觀測用表，觀測員每天于7時，19時對觀測用表校時后，立即使用觀測用表對通信機、工控機和采集器進行校時，確保自動觀測儀器內部時鐘準確而統(tǒng)一。

2.3.2 風向南北方位校正

每季度采用方位儀(或地質羅盤)對風向傳感器的南北方位校正1次， 受到臺風襲擊后或認為風向傳感器有可能變動時，必須進行方位校正。

2.3.3 鹽度對比測量

每月至少1次用實驗室鹽度計同溫鹽傳感器的鹽度值進行對比測量，每次應用同一天中不同時段(一般結合值班時次)采集的海水樣品進行對比測量，樣品數(shù)量不少于3個，以便對溫鹽傳感器進行校準。

3 存在的問題

從以上幾個方面的質量控制措施匯總分析可知，目前開展海濱觀測業(yè)務過程中質量控制措施基本涵蓋了海濱水文氣象各觀測項目和要素，技術上基本滿足了質控工作需要，達到預期質控成效。但海濱觀測數(shù)據(jù)質量控制是一項系統(tǒng)工程，不僅技術上設計可行，操作性強，且更需在管理制度上給以保障，加以制約。存在問題如下。

(1)《海洋環(huán)境監(jiān)測站自動監(jiān)測儀器現(xiàn)場比對方法(暫行)》中僅考慮了一年長周期的自動觀測系統(tǒng)現(xiàn)場比對，并未考慮一個月等短周期的比對。筆者認為是在時間長度上對比對方法設計的一種不足。

(2)在開展自動觀測系統(tǒng)比對時，針對波浪、表層海水溫度和表層海水鹽度觀測項目，《海洋環(huán)境監(jiān)測站自動監(jiān)測儀器現(xiàn)場比對方法(暫行)》要求僅在白天每3 h比對觀測1次，若要達到48 h 的比對要求，比對時間將達12 d，比對周期超長，時效性差，降低了工作效率。

(3)個別觀測項目或要素(海況、波型、海發(fā)光、能見度)仍然需要目測進行，同時，特殊情況恢復“人工觀測”時同樣需要利用觀測的目力進行觀測，這就需要充當儀器設備觀測員具有豐富的觀測經驗和知識。然而，《海濱觀測規(guī)范》或觀測工作制度中未明確規(guī)定對觀測人員進行現(xiàn)場比對觀測，筆者認為這是不科學和不嚴謹?shù)?，可見海濱觀測質控措施也是不全面的。

(4)多數(shù)海洋臺站對質控措施認識不充分，不到位，重視程度不夠，應付了事。主要現(xiàn)象有：不按要求開展水準連測，不按時開展水尺伸縮性檢查，不認真開展井內外水尺比對，不認真按要求校時，不認真按要求開展現(xiàn)場比對等。

(5)不重視質控結果的處理，不嚴肅認真對待質控結果，發(fā)現(xiàn)偏差，置之不理，不按要求訂正數(shù)據(jù)記錄，甚至怕訂正數(shù)據(jù)記錄工作的麻煩，干脆直接修改比對原始記錄，使觀測數(shù)據(jù)記錄失真。海濱觀測數(shù)據(jù)真實程度不夠，直接導致的后果是海濱觀測工作質量不高，從而導致政府防災減災決策的科學性出現(xiàn)了不該出現(xiàn)的不穩(wěn)定因素，影響國民經濟可持續(xù)發(fā)展的正確實施[3]。

(6)管理部門缺少針對性強的質控措施管理制度，沒有建立獎罰分明的績效管理制度，日常監(jiān)督不力，對于沒按要求開展質控工作的，反應遲緩，處理不端正，助長不良風氣的形成。

4 結論與建議

(1)修訂《海洋環(huán)境監(jiān)測站自動監(jiān)測儀器現(xiàn)場比對方法(暫行)》，調整波浪、表層海水溫度、表層海水鹽度的比對觀測時間，即由原來僅在白天每3 h調整為每1 h，大大縮短了比對工作時間，提高了工作效率。同時，建議考慮增加一個月等短周期的現(xiàn)場比對技術要求，各項目或要素具體比對技術要求應與《海濱觀測規(guī)范》的相關規(guī)定保持協(xié)調性和一致性。

(2)建議《海濱觀測規(guī)范》或相關工作制度中增加“人員比對”的相關規(guī)定，明確要求站內觀測員之間、站與站觀測員之間應定期開展“人員比對”觀測，對比對數(shù)據(jù)進行分析和判別，形成比對報告。

(3)加強業(yè)務考核的同時，應加強職業(yè)道德教育，提高觀測員質控意識，牢固樹立質量意識，人人講質量，形成良好的質量氛圍。

(4)加強質控措施管理制度，提高執(zhí)行力，將質控工作納入績效管理體系，獎勤罰懶，獎優(yōu)罰劣。業(yè)務管理部門應加強日常監(jiān)督檢查，發(fā)現(xiàn)問題，認真對待，及時處理，跟蹤到底。

[1] 陳東，任松.淺談海洋環(huán)境監(jiān)測質量保證工作的有效開展[J].化學分析計量，2006，15(1).

[2] 中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.GB/T 14914-2006海濱觀測規(guī)范[S].2006.

[3] 楊月芳.環(huán)境監(jiān)測質量控制存在的問題及分析[J].理論科學，2010 (16).

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1005-9857(2015)12-0040-04