郝利民 高永華

摘要 天氣狀況會(huì)對(duì)人們的生產(chǎn)生活產(chǎn)生重大影響，人們普遍比較關(guān)注氣象數(shù)據(jù)，根據(jù)氣象信息決定自己的活動(dòng)。氣象數(shù)據(jù)還在自然災(zāi)害的預(yù)防中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，人們可以結(jié)合氣象數(shù)據(jù)信息預(yù)判自然災(zāi)害的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而提前做好相應(yīng)的預(yù)防措施，降低自然災(zāi)害造成的損失，保障生命財(cái)產(chǎn)安全。在此背景下，氣象數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性越來(lái)越受人們的關(guān)注。氣象自動(dòng)化觀測(cè)站要不斷完善自身數(shù)據(jù)處理方法，提升氣象數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)提升氣象自動(dòng)化觀測(cè)站數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的處理方法進(jìn)行研討，以供參考。

關(guān)鍵詞 氣象觀測(cè)站;自動(dòng)化;數(shù)據(jù)處理

中圖分類號(hào)：P4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095–3305（2020）08–0–02

Abstract Weather conditions will have a significant impact on people's production and life. People generally pay more attention to meteorological data and decide their activities according to the meteorological information. Meteorological data also plays a vital role in the prevention of natural disasters. People can predict the occurrence risk of natural disasters by combining meteorological data and information， so as to take corresponding preventive measures in advance， reduce the loss caused by natural disasters and protect the safety of life and property. In this context， people pay more and more attention to the accuracy of meteorological data. Automated meteorological observation stations should constantly improve their own data processing methods to enhance the accuracy of meteorological data. Combined with the actual situation， the processing method of improving the accuracy of meteorological automatic observation station data is discussed for reference.

Key words Meteorological observation station; Automation; Data processing

DOI：10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.08.017

近年來(lái)，隨著國(guó)家的重視和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，氣象預(yù)報(bào)工作的質(zhì)量得到了有效提升，這得益于氣象自動(dòng)化觀測(cè)站數(shù)據(jù)處理水平的提升。此外，地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化在全國(guó)試運(yùn)行后，實(shí)現(xiàn)了雙軌運(yùn)行模式。臺(tái)站按現(xiàn)行觀測(cè)方式進(jìn)行觀測(cè)并上傳數(shù)據(jù)，按改革后觀測(cè)方式獲取的數(shù)據(jù)作為業(yè)務(wù)應(yīng)用數(shù)據(jù)，現(xiàn)行觀測(cè)方式獲取的數(shù)據(jù)作為備份。通過(guò)試運(yùn)行期間的總結(jié)和改進(jìn)，我國(guó)最終于2020年實(shí)現(xiàn)了地面觀測(cè)自動(dòng)化。

1 氣象數(shù)據(jù)管理內(nèi)容分析

1.1 氣象數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

氣象自動(dòng)化觀測(cè)站數(shù)據(jù)量十分龐雜，且類型多樣，其中既包括了氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)和中間數(shù)據(jù)，也包括了預(yù)報(bào)結(jié)果數(shù)據(jù)和衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)等[1]。氣象數(shù)據(jù)庫(kù)可以為氣象信息的共享創(chuàng)造有利條件，為氣象信息管理提供便利條件，更好地為相關(guān)部門提供數(shù)據(jù)參考。不同數(shù)據(jù)庫(kù)類型也具有不同的作用，就基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)而言，主要包括河流、行政邊界等矢量數(shù)據(jù)。因此，可以應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)構(gòu)建地理信息數(shù)據(jù)模型，進(jìn)而在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)中對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和處理。就氣象空間數(shù)據(jù)庫(kù)，主要包括衛(wèi)星數(shù)據(jù)以及雷達(dá)數(shù)據(jù)等，該數(shù)據(jù)庫(kù)的作用在于可以轉(zhuǎn)換成為可提供利用的GRID格式、IMG格式及TIF格式，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣象數(shù)據(jù)的處理和存儲(chǔ)。氣象資料信息庫(kù)，主要包括臺(tái)站原始觀測(cè)資料以及雷達(dá)的基數(shù)據(jù)等。

1.2 氣象數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)

在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，氣象數(shù)據(jù)庫(kù)主要采用的是基于分層數(shù)據(jù)組織的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)氣象空間數(shù)據(jù)以及基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的科學(xué)管理，即一個(gè)圖層只對(duì)一種要素負(fù)責(zé)。此外，雷達(dá)數(shù)據(jù)可以分為回波頂高組合反射率等內(nèi)容。在對(duì)氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行處理過(guò)程中，需要依據(jù)不同時(shí)次對(duì)各個(gè)要素進(jìn)行管理。

2 氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)軟件對(duì)氣象數(shù)據(jù)的處理分析

2.1 氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)軟件在運(yùn)行過(guò)程中的事項(xiàng)處理

首先，為確保氣象測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)的連續(xù)性，需要相關(guān)軟件始終處于運(yùn)行狀態(tài)，并且要確保運(yùn)行的穩(wěn)定性，這樣才能滿足氣象測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)的需求。其次，保證數(shù)據(jù)存儲(chǔ)路徑的安全性與可靠性。在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，需要有專門的工作人員對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)和校對(duì);同時(shí)還要做好氣象自動(dòng)化觀測(cè)站原始數(shù)據(jù)的備份工作。最后，為保障監(jiān)控軟件的正常運(yùn)行，需要定期對(duì)其進(jìn)行重啟操作，避免監(jiān)控軟件出現(xiàn)超時(shí)工作的情況，這樣才能正常發(fā)揮監(jiān)控軟件性能，保障數(shù)據(jù)采集的成功率。

2.2 氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)軟件在操作過(guò)程中的事項(xiàng)處理

首先，對(duì)降水量進(jìn)行記錄的過(guò)程中，在觀測(cè)編報(bào)菜單中有一個(gè)專門校對(duì)氣溫、氣壓以及降水量的選項(xiàng)，該選項(xiàng)的主要功能是對(duì)小時(shí)正點(diǎn)編報(bào)過(guò)程中使用的以往數(shù)據(jù)進(jìn)行校對(duì)，確保計(jì)算編報(bào)過(guò)程中的精準(zhǔn)性。其次，在自動(dòng)輸入數(shù)據(jù)的過(guò)程中，計(jì)算機(jī)軟件只是對(duì)單一記錄及格式的正確與否進(jìn)行判別，并未對(duì)全部數(shù)據(jù)進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)[2]。所以，在數(shù)據(jù)的輸入過(guò)程中，應(yīng)按照規(guī)定格式進(jìn)行輸入，確保數(shù)據(jù)輸入的正確性。

3 氣象自動(dòng)觀測(cè)站數(shù)據(jù)處理方法

3.1 強(qiáng)化針對(duì)定時(shí)數(shù)據(jù)的合理補(bǔ)調(diào)處理

為了有效處理地面氣象自動(dòng)觀測(cè)定時(shí)數(shù)據(jù)過(guò)程當(dāng)中的缺測(cè)難題，應(yīng)強(qiáng)化針對(duì)定時(shí)數(shù)據(jù)的合理補(bǔ)調(diào)處理。為了得到其中某一時(shí)刻相對(duì)應(yīng)的觀測(cè)數(shù)據(jù)信息，應(yīng)該準(zhǔn)確改正日期的時(shí)間欄，并且點(diǎn)擊“補(bǔ)調(diào)”得到相關(guān)數(shù)據(jù)信息。假如自動(dòng)定時(shí)數(shù)據(jù)信息產(chǎn)生了空傳問(wèn)題，應(yīng)借助“補(bǔ)調(diào)”功能完成重新自動(dòng)生成定時(shí)數(shù)據(jù)文件的任務(wù)。

3.2 注重定時(shí)數(shù)據(jù)的人工替代處理工作

自動(dòng)站處于10 min內(nèi)，亦或正點(diǎn)以前產(chǎn)生了定時(shí)數(shù)據(jù)缺測(cè)的情況，應(yīng)注重定時(shí)數(shù)據(jù)的人工替代處理工作，準(zhǔn)確觀測(cè)，并且記錄相應(yīng)溫、濕度、氣壓、風(fēng)速以及風(fēng)向等各類數(shù)據(jù)信息。在這個(gè)過(guò)程中，需要利用人工觀測(cè)方法與氣壓傳感器裝置完成觀測(cè)任務(wù)，同時(shí)準(zhǔn)確計(jì)算氣壓值，以助于規(guī)避產(chǎn)生氣溫、氣壓、風(fēng)向以及風(fēng)速等缺測(cè)的情況。

3.3 及時(shí)開(kāi)展定時(shí)數(shù)據(jù)的補(bǔ)缺處理

依靠“補(bǔ)調(diào)”功能難以處理地面氣象自動(dòng)觀測(cè)中呈現(xiàn)出來(lái)的數(shù)據(jù)缺測(cè)時(shí)，應(yīng)充分發(fā)揮“代缺”功能，及時(shí)開(kāi)展定時(shí)數(shù)據(jù)的補(bǔ)缺處理。對(duì)于這個(gè)環(huán)節(jié)，有關(guān)人員需要處于10 min以后，亦或正點(diǎn)以前，科學(xué)選擇組合數(shù)據(jù)，有效代替相應(yīng)的氣象自動(dòng)化觀測(cè)數(shù)據(jù)信息，使用“代缺”功能，主要包含了單個(gè)要素、全部要素，針對(duì)相關(guān)要素進(jìn)行替代并及時(shí)補(bǔ)缺。

3.4 盡量避免氣象數(shù)據(jù)信息采集過(guò)程中相關(guān)因素的干擾

盡量避免氣象數(shù)據(jù)信息采集過(guò)程中相關(guān)因素的干擾，保證全新的自動(dòng)氣象站地面觀測(cè)業(yè)務(wù)軟件順利運(yùn)作。在此過(guò)程中，需要不斷完善和優(yōu)化相關(guān)軟件系統(tǒng)，及時(shí)采集和控制相關(guān)數(shù)據(jù)信息，加大對(duì)GPS技術(shù)的應(yīng)用力度，進(jìn)一步提高氣象綜合觀測(cè)設(shè)備的觀測(cè)水平。在實(shí)際運(yùn)用時(shí)，應(yīng)改進(jìn)和完善相關(guān)氣象保障制度，及時(shí)補(bǔ)充觀測(cè)技術(shù)方面的不足。依靠高效的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，迅速發(fā)布相應(yīng)的氣象信息。與此同時(shí)，需要解決各個(gè)地區(qū)、各個(gè)時(shí)間段氣壓檢測(cè)缺位的難題，實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)工作內(nèi)容的有效整合，有效融合直接觀測(cè)和觀測(cè)數(shù)據(jù)的科學(xué)分析，保證相關(guān)氣象觀測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。合理應(yīng)用先進(jìn)的GPS技術(shù)，完成對(duì)氣壓數(shù)據(jù)信息、衛(wèi)星云圖的監(jiān)測(cè)任務(wù)與分析任務(wù)，以便得到精準(zhǔn)的氣象信息數(shù)據(jù)，進(jìn)而能夠依靠有關(guān)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)分享氣象服務(wù)信息資源。

此外，還能夠進(jìn)行自定義操作，并準(zhǔn)確編輯相關(guān)信息，規(guī)劃有關(guān)氣象信息服務(wù)欄目，凸顯氣象服務(wù)工作的規(guī)范性，充分發(fā)揮全新氣象站地面觀測(cè)工作的良好作用，實(shí)現(xiàn)采集器和計(jì)算機(jī)的密切協(xié)作，然后參考具體時(shí)間情況。在開(kāi)展計(jì)算機(jī)系統(tǒng)時(shí)間校對(duì)時(shí)，參考采集器裝置信息，將其調(diào)整為計(jì)算機(jī)的時(shí)間。在進(jìn)行全新氣象站數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)時(shí)，有關(guān)技術(shù)人員要保證每日定時(shí)定點(diǎn)完成相關(guān)數(shù)據(jù)信息的采集任務(wù)，并做好采集數(shù)據(jù)信息的查看和跟蹤工作，及時(shí)校準(zhǔn)和維護(hù)氣象數(shù)據(jù)信息，參考既定項(xiàng)目具體的輸出結(jié)果情況進(jìn)行合理分析。當(dāng)全新自動(dòng)化檢測(cè)站運(yùn)作時(shí)，有關(guān)技術(shù)人員應(yīng)及時(shí)保存并備份數(shù)據(jù)結(jié)果，保證氣象數(shù)據(jù)文件更加安全。

3.5 數(shù)據(jù)審核疑誤信息的處理方法

氣象信息精準(zhǔn)性會(huì)受到人工操作或者環(huán)境的影響，使某些數(shù)據(jù)記錄出現(xiàn)一定的偏差，導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確性降低。為轉(zhuǎn)變這一狀況，可以利用計(jì)算機(jī)審核疑誤信息。通過(guò)這種方式能夠?qū)徍顺鑫募c(diǎn)記錄缺失、臺(tái)站參數(shù)疑誤信息、降水量與降水情況不符等問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，工作人員需要嚴(yán)格檢查系統(tǒng)提示文件找出錯(cuò)誤原因，以免同類錯(cuò)誤再次發(fā)生[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

據(jù)初步評(píng)估，在2020年氣象臺(tái)站實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化后，我國(guó)氣象觀測(cè)現(xiàn)代化水平得到了大幅度提升，目前已經(jīng)達(dá)到國(guó)際較高水平，為氣象觀測(cè)實(shí)現(xiàn)綜合化、智能化、信息化、社會(huì)化提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外，應(yīng)用重心轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)，能夠更好地履行預(yù)報(bào)、服務(wù)等職能。未來(lái)局站分離將成為常態(tài)，要求所有臺(tái)站業(yè)務(wù)人員實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展，工作內(nèi)容也會(huì)發(fā)生巨大轉(zhuǎn)變，由原來(lái)以業(yè)務(wù)值守為主逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐员菊居^測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行保障、數(shù)據(jù)處理分析和轄區(qū)內(nèi)其他觀測(cè)設(shè)施維護(hù)保障等工作為主。同時(shí)，應(yīng)用“天鏡”系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)臺(tái)站的自動(dòng)化監(jiān)控，提升監(jiān)控質(zhì)量和維護(hù)效率。以上改革措施對(duì)于推動(dòng)全面實(shí)現(xiàn)氣象現(xiàn)代化、建成現(xiàn)代化氣象強(qiáng)國(guó)具有十分重要的作用和意義，同時(shí)也是適應(yīng)國(guó)際、國(guó)內(nèi)科技發(fā)展趨勢(shì)的必然選擇。完成氣象臺(tái)站自動(dòng)化后，我國(guó)氣象觀測(cè)現(xiàn)代化水平達(dá)到了先進(jìn)國(guó)家的水平，臺(tái)站業(yè)務(wù)人員也將實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展，進(jìn)而更好地履行預(yù)報(bào)、服務(wù)等職能。

參考文獻(xiàn)

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責(zé)任編輯：黃艷飛