■ 姬翔 陳曦 張建磊 黃斌 李穎沖

目前只有三種型號的雷達已有相關(guān)的觀測規(guī)范，與雷達產(chǎn)品裝備類標(biāo)準(zhǔn)一一對應(yīng)就可以看出觀測規(guī)范是目前雷達標(biāo)準(zhǔn)的薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)該在下一步盡快推進修訂工作。再看雷達站選址類標(biāo)準(zhǔn)，可以發(fā)現(xiàn)選址的標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)情況有些許混亂，涉及到的雷達觀測站名稱，由于其制定年代間隔較長，沒有及時更新和修訂，存在標(biāo)準(zhǔn)滯后的現(xiàn)象，在標(biāo)準(zhǔn)年度復(fù)審工作中應(yīng)重點關(guān)注。

近年來，隨著我國科技強國夢想的不斷實現(xiàn)，圓夢氣象探測強國，全球立體化觀測體系已經(jīng)逐步建立。為保障觀測技術(shù)手段和先進裝備的準(zhǔn)確、可靠，氣象觀測領(lǐng)域大力推進標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，近百余項相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)相繼發(fā)布，為觀測領(lǐng)域產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、觀測方法、觀測數(shù)據(jù)、觀測質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化提供了可靠的技術(shù)保障和理論依據(jù)。

隨著標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的日益深入，建設(shè)科學(xué)合理的標(biāo)準(zhǔn)化體系指引標(biāo)準(zhǔn)化工作，健康發(fā)展成為目前氣象觀測領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的重中之重。為此，本文對氣象觀測標(biāo)準(zhǔn)化工作進行了梳理，編制了氣象儀器觀測方法標(biāo)準(zhǔn)化體系框圖2022版，并在此基礎(chǔ)上分析整理了對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)體系明細表。

1 氣象儀器與觀測方法標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)的目的與意義

氣象儀器與觀測方法標(biāo)準(zhǔn)體系立足于標(biāo)準(zhǔn)適用性目的設(shè)計原理，綜合考慮目前氣象儀器與觀測方法的發(fā)展和現(xiàn)狀，本著布局科學(xué)、功能完善、職責(zé)明確的方針，使得標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)成為今后5～10年氣象觀測領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)與使用的理論依據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)體系框圖不僅給出目前現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，同時針對今后5～10年的需求給出標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)劃建議，使標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)有規(guī)可循、有的放矢，這是標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)最核心的目的與意義。

2 氣象儀器與觀測方法標(biāo)準(zhǔn)體系的作用

氣象儀器與觀測方法標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)既是氣象觀測工作標(biāo)準(zhǔn)化的頂層設(shè)計，又是標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)建設(shè)工作。從標(biāo)準(zhǔn)化頂層設(shè)計的角度，標(biāo)準(zhǔn)體系規(guī)劃了現(xiàn)行適用的標(biāo)準(zhǔn)和需制定的標(biāo)準(zhǔn)，是標(biāo)準(zhǔn)制定和實施的藍圖；從標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)建設(shè)的角度，標(biāo)準(zhǔn)體系為標(biāo)準(zhǔn)的使用者提供了經(jīng)搜集篩選后能直接使用的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，也為制定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃提供了清晰明確的思路和指南。

氣象儀器與觀測方法標(biāo)準(zhǔn)體系代表著本領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)的綜合與引領(lǐng)，是現(xiàn)時與未來規(guī)劃的高度統(tǒng)一，是技能全面的表示。標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的覆蓋范圍和功能職能分工，又能起到查缺補漏，體現(xiàn)短板的作用。標(biāo)準(zhǔn)體系不僅是一個技術(shù)要求和方法的知識體系，而且是一個從底層進行了原理優(yōu)選、數(shù)據(jù)進行了有效性驗證的科學(xué)性的有效知識體系。

氣象儀器與觀測方法標(biāo)準(zhǔn)體系秉承科學(xué)性、先進性、系統(tǒng)性、預(yù)見性、可擴展性等先進理念，是一項涉及著眼現(xiàn)在、謀劃將來，高屋建瓴體現(xiàn)氣象觀測建設(shè)規(guī)劃的藍圖性設(shè)想，是長期有效使用的核心關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其作用在于綜合提高本領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)能力和水平，提高標(biāo)準(zhǔn)化工作的系統(tǒng)性和計劃性。

氣象儀器與觀測方法標(biāo)準(zhǔn)體系的作用主要有以下五點：

1）能夠系統(tǒng)、動態(tài)描繪氣象儀器與觀測方法領(lǐng)域業(yè)務(wù)體系按照標(biāo)準(zhǔn)化思路建設(shè)的發(fā)展藍圖；

2）全面了解行業(yè)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，有的放矢，明確前進目標(biāo)；

3）系統(tǒng)規(guī)劃氣象儀器與觀測方法領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)研制項目，在號召全行業(yè)普遍征集標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)項目過程中，建立引導(dǎo)機制；

4）全面指導(dǎo)氣象儀器與觀測方法領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)實施貫徹計劃，大力推進重點標(biāo)準(zhǔn)的宣貫力度；

5）作為氣象儀器與觀測方法領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)檢索、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的根據(jù)，對“家底”心中有數(shù)。

3 氣象儀器與觀測方法標(biāo)準(zhǔn)體系的結(jié)構(gòu)

目前全國各行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)如火如荼，標(biāo)準(zhǔn)體系框圖可以按照層次結(jié)構(gòu)和序列結(jié)構(gòu)兩種方式來進行編制。層次結(jié)構(gòu)是指只用于綜合性的、全局性的標(biāo)準(zhǔn)理論基礎(chǔ)類型。序列結(jié)構(gòu)是指適用于以產(chǎn)品為中心的、某種專項工作的局部化建設(shè)。

從維度上來講標(biāo)準(zhǔn)體系可以是傳統(tǒng)的二維標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)，也衍生出多樣化的多維度、多結(jié)構(gòu)、多功能體系做傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)體系。多維度是指標(biāo)準(zhǔn)體系分析的多維度分析，包括必要性維度、用途維度、技術(shù)維度、內(nèi)容構(gòu)成維度、實施條件維度、實施效果維度等。多結(jié)構(gòu)是指標(biāo)準(zhǔn)體系建立聯(lián)系的結(jié)構(gòu)，采用多種結(jié)構(gòu)方式來表達，可分別建立多種表達結(jié)構(gòu)關(guān)系，對標(biāo)準(zhǔn)體系的描述要素進行表達。多功能是指標(biāo)準(zhǔn)體系不僅能按使用目的設(shè)計，有序展示和提供所需的標(biāo)準(zhǔn)，而且還能有自適應(yīng)改進和完善的功能，這樣的標(biāo)準(zhǔn)體系有利于擴大和增加標(biāo)準(zhǔn)體系要素的表達空間和表達方式，為標(biāo)準(zhǔn)體系提供可持續(xù)性發(fā)展和自適應(yīng)能力，建立良好的基礎(chǔ)。標(biāo)準(zhǔn)體系是一種具有生命力的，不斷更新不斷完善的體系結(jié)構(gòu)。隨著某一領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)的不斷探索和研究認識的加深，標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)架越來越趨于完善，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計與構(gòu)架越來越具體清晰。

氣象儀器與觀測方法標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)的建立依據(jù)，從整體到局部，再從局部到整體的建設(shè)思路進行，首先確立標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的目標(biāo)，并規(guī)劃設(shè)計實現(xiàn)該目標(biāo)所需要的全套標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)總體設(shè)計制定出全部所需的標(biāo)準(zhǔn)，形成一定規(guī)模，具備一定功能，建立基本的適合本領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)體系框架結(jié)構(gòu)。但考慮到標(biāo)準(zhǔn)之間未經(jīng)協(xié)調(diào)或者協(xié)調(diào)不足，那么我們還需見微知著，放眼大局，完成從局部到整體的標(biāo)準(zhǔn)體系框架結(jié)構(gòu)蛻變，也就是說需要根據(jù)實際需要制定急需標(biāo)準(zhǔn)，再根據(jù)新的需要增加新標(biāo)準(zhǔn)，逐漸形成一個完善的閉環(huán)的標(biāo)準(zhǔn)體系。

4 氣象儀器與觀測方法標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)實踐

2021年之前的氣象儀器與觀測方法標(biāo)準(zhǔn)體系，雖然能夠在該領(lǐng)域科學(xué)完整的體現(xiàn)主要標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)目標(biāo)和建設(shè)需求，清晰明了地了解標(biāo)準(zhǔn)體系中的全面建設(shè)，但是不利于針對某一氣象要素或氣象觀測產(chǎn)品開展建設(shè)，缺乏可操作性。作為有生命力的標(biāo)準(zhǔn)化體系，應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)模塊化的標(biāo)準(zhǔn)層級智能化堆積，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)某一目標(biāo)的需要隨叫隨到，組合成某一要素或貫徹產(chǎn)品清晰完整的標(biāo)準(zhǔn)體系分支。

另外，標(biāo)準(zhǔn)體系需要高屋建瓴，立足當(dāng)前，著眼長遠建設(shè)目標(biāo)，實現(xiàn)本領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃是標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)的重要任務(wù)之一。氣象儀器觀測方法標(biāo)準(zhǔn)體系應(yīng)該站在國家綜合氣象觀測系統(tǒng)公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的高度，涵蓋從原始觀測信息獲取到觀測數(shù)據(jù)產(chǎn)品加工制作的全過程，從地基、空基、天基觀測系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求出發(fā)，全面獲取觀探測數(shù)據(jù)，并對裝備、儀器生產(chǎn)、研制、定型和測試校準(zhǔn)等提供標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)規(guī)劃，涵蓋數(shù)據(jù)產(chǎn)品分析、處理、服務(wù)等全業(yè)務(wù)流程，這是下一步標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)的基本思路

新版氣象儀器與觀測方法標(biāo)準(zhǔn)體系框圖（圖1）分為五個層級，其中第二層級以目前氣象業(yè)務(wù)管理職責(zé)分工作為劃分依據(jù)，縱向垂直向下輻射。第二層級分為基礎(chǔ)通用標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)裝備標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)獲取方法與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、運行保障標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)處理標(biāo)準(zhǔn)五大模塊。第三層級的劃分主要依托氣象觀測分類不同進行劃分，主要特點在于：

圖1 氣象儀器與觀測方法標(biāo)準(zhǔn)體系框圖

1）常規(guī)地面觀測不但涵蓋空氣流速、空氣溫度、空氣濕度等常規(guī)要素，也涵蓋凍土、電導(dǎo)率、酸雨、大氣電場與雷電等新型氣象觀測要素，雷達標(biāo)準(zhǔn)涵蓋10種我國氣象觀測用雷達，其中增加了相控陣?yán)走_、地波雷達、聲雷達，詳見圖1技術(shù)裝備業(yè)務(wù)層級中關(guān)于雷達裝備第5層級的詳細分類描述。儀器裝備類標(biāo)準(zhǔn)還特別指出了觀測系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，以適應(yīng)目前越來越多的集成化氣象觀測裝備建設(shè)需求。

2）站網(wǎng)管理第一次作為第二層級出現(xiàn)在本領(lǐng)域體系中，為裝備布局和建設(shè)要求提出標(biāo)準(zhǔn)遵循，其中涵蓋從站網(wǎng)建設(shè)管理到環(huán)境保護的全流程，線索清晰，一目了然。

3）質(zhì)量監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)首次在技術(shù)裝備標(biāo)準(zhǔn)模塊下出現(xiàn)，質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)目前已經(jīng)日趨完善，已經(jīng)有十余項質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)立項并逐步發(fā)布實施，為氣象領(lǐng)域ISO9001體系建設(shè)提供了強有力理論支持。

4）數(shù)據(jù)獲取方法與技術(shù)涵蓋了數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)格式傳輸，其中包含常規(guī)地面觀測方法與技術(shù)、常規(guī)高空氣象觀測方法與技術(shù)、專業(yè)氣象觀測方法與技術(shù)三個第三層級模塊，與裝備模塊分類一一對應(yīng)，涵蓋了氣象觀測領(lǐng)域裝備、方法、技術(shù)的整個鏈條。

5）運行維護保障模塊除了保留上一版運行監(jiān)控、維護保障、儲備供應(yīng)三部分之外，還將計量與測試劃歸其中，計量測試作為裝備運行質(zhì)量保障的重要環(huán)節(jié)。

6）數(shù)據(jù)處理模塊除觀測資料產(chǎn)品外，還增加了分析評估類標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。

綜上所述，新版氣象儀器與觀測方法標(biāo)準(zhǔn)體系清晰明確地采用縱向業(yè)務(wù)要素分類的形式，給出了每一類型觀測數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)組成與架構(gòu)，完成體現(xiàn)了生產(chǎn)者、消費者、使用者、利益相關(guān)方的需求與目標(biāo)，達到了協(xié)調(diào)統(tǒng)一。其他行業(yè)氣象觀測標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)也可以參考借鑒。

但是同時在標(biāo)準(zhǔn)研究中，本文也發(fā)現(xiàn)二維的標(biāo)準(zhǔn)體系無論如何都具有本身的局限性和無法克服的缺點，智能模塊化的體系框圖模式更有利于表現(xiàn)某一要素或第三層級、第四層級以下框圖的具體分工和詳細內(nèi)容?？v向管理體系可以清晰明了地對該領(lǐng)域業(yè)務(wù)范圍、主管工作和標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的主要目標(biāo)有直觀的理解，但就某個專項業(yè)務(wù)而言整個結(jié)構(gòu)是零散的，以氣象雷達為例，無法清晰準(zhǔn)確地把握全局，并快速查缺補漏。兩種形式是有益的補充，宏觀上適用于垂直業(yè)務(wù)分工類型的框圖，而在細節(jié)上則適用于專注于某一點向外輻射的框圖類型。

以氣象雷達作為切入點，氣象雷達分部分標(biāo)準(zhǔn)體系框圖（圖2），能夠清晰明了地對目前氣象觀測領(lǐng)域雷達相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)有全面的掌握，并對今后5～10年內(nèi)氣象雷達建設(shè)的基本目標(biāo)一目了然，這也是標(biāo)準(zhǔn)體系框圖建設(shè)的初衷和終極目標(biāo)。

從圖2可以基本掌握目前比較雷達的業(yè)務(wù)應(yīng)用情況、裝備發(fā)展情況和今后發(fā)展的目標(biāo)，以及所對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)情況。

圖2 氣象雷達分部分標(biāo)準(zhǔn)體系框圖

從第二層級雷達技術(shù)裝備類標(biāo)準(zhǔn)能夠看出目前常規(guī)氣象雷達裝備相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)已經(jīng)取得了初步的成果。11種型號的雷達已發(fā)布相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，2種型號雷達發(fā)布產(chǎn)品測試方法類標(biāo)準(zhǔn)，2種型號雷達發(fā)布維護保障規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，3種型號雷達發(fā)布標(biāo)定技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。就雷達產(chǎn)品裝備類標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)而言，在今后一段時間亟待解決的問題主要是雷達的大修標(biāo)準(zhǔn)，通用硬件接口標(biāo)準(zhǔn)和通用軟件接口標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)，其中通用軟硬件接口標(biāo)準(zhǔn)也是裝備標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)，通用接口標(biāo)準(zhǔn)能夠涵蓋各型號雷達，使雷達裝備不再局限于廠家不同型號不同的局限性使我國雷達業(yè)務(wù)化體系成為一塊完整的整體。通用部件標(biāo)準(zhǔn)是標(biāo)準(zhǔn)第三層級一條暗藏的聯(lián)絡(luò)線，通過體系框圖對其重要性一目了然。

雷達產(chǎn)品裝備類標(biāo)準(zhǔn)框架第二層級還包括雷達基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、雷達數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和其他標(biāo)準(zhǔn)。其中雷達基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)目前還屬于空白，雷達基礎(chǔ)術(shù)語、雷達組網(wǎng)要求等一系列雷達通用要求類標(biāo)準(zhǔn)亟待建設(shè)。數(shù)據(jù)處理標(biāo)準(zhǔn)模塊下觀測產(chǎn)品類《多普勒天氣雷達觀測產(chǎn)品色標(biāo)規(guī)范》目前已立項在研，這是目前氣象業(yè)務(wù)急需的一項通用化標(biāo)準(zhǔn)，是軍地雙方實現(xiàn)氣象裝備與觀測業(yè)務(wù)服務(wù)共享共同的基礎(chǔ)性保障標(biāo)準(zhǔn)。

自2019年中國氣象局大力推進數(shù)據(jù)信息化標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)力度，一批業(yè)務(wù)急需的雷達領(lǐng)域數(shù)據(jù)獲取方法、數(shù)據(jù)格式、傳輸規(guī)則等方面的標(biāo)準(zhǔn)制定任務(wù)全面鋪開，目前已立項在研的有《風(fēng)廓線雷達單站數(shù)據(jù)NetCDF格式》、《天氣雷達基數(shù)據(jù)和單站產(chǎn)品格式》、《天氣雷達運行狀態(tài)和告警信息XML格式》和《風(fēng)廓線雷達信號處理規(guī)范》4項氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

從雷達觀測類標(biāo)準(zhǔn)來看，目前只有三種型號的雷達已有相關(guān)的觀測規(guī)范，與雷達產(chǎn)品裝備類標(biāo)準(zhǔn)一一對應(yīng)就可以看出觀測規(guī)范是目前雷達標(biāo)準(zhǔn)的薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)該在下一步盡快推進修訂工作。再看雷達站選址類標(biāo)準(zhǔn)，可以發(fā)現(xiàn)選址的標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)情況有些許混亂，涉及到的雷達觀測站名稱，由于其制定年代間隔較長，沒有及時更新和修訂，存在標(biāo)準(zhǔn)滯后的現(xiàn)象，在標(biāo)準(zhǔn)年度復(fù)審工作中應(yīng)重點關(guān)注。對雷達探測環(huán)境保護標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)來說，目前發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn)1項，在研行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項，也是今后標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)需要關(guān)注的著眼點之一。

5 結(jié)語

標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)是一個長期的、不斷完善、不斷發(fā)展的事業(yè)。標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)不僅僅只是標(biāo)準(zhǔn)制修訂，還包括標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后的貫徹實施、情況調(diào)研、意見反饋、復(fù)審與修訂等多項工作，以保證標(biāo)準(zhǔn)能夠擁有健康的生命力，能夠具有從需求出發(fā)，回歸需求，持續(xù)發(fā)展的原動力。按照統(tǒng)籌推進“五位一體”總體布局和協(xié)調(diào)推進“四個全面”戰(zhàn)略布局。堅持以人民為中心的發(fā)展思想，立足新發(fā)展階段、貫徹新發(fā)展理念，構(gòu)建新發(fā)展格局，優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)化治理結(jié)構(gòu)。增強標(biāo)準(zhǔn)化治理效能，提升標(biāo)準(zhǔn)國際化水平，加快構(gòu)建推動高質(zhì)量發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)體系，助力高技術(shù)創(chuàng)新，促進高水平開放，引領(lǐng)高質(zhì)量發(fā)展，以標(biāo)準(zhǔn)管理提升現(xiàn)代化治理水平，將為氣象觀測現(xiàn)代化建設(shè)和實現(xiàn)氣象強國夢提供有力支撐。