浅谈新型自动气象站业务观测软件数据质量控制对策

杨敬文

摘 要 云南省普洱市思茅区气象站按国家基准气候站模式运行，并保留完整人工观测项目。随着城市化建设，思茅区新型自动气象站观测场周围的环境给观测站业务观测软件数据质量造成了一定影响，而且人为因素也会对软件数据质量造成影响，因此探讨观测软件数据质量控制，有着显著的现实意义。

关键词 新型自动气象站；业务观测；思茅区

中图分类号：P415.12 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.18.084

新型自动气象站业务观测软件数据质量控制非常关键，基于此，对云南省普洱市思茅区气象站业务观测软件数据质量控制进行了探讨，分析了影响软件数据质量的因素，并结合质量控制对策进行了分析，仅供参考。

1 新型自动气象站业务观测软件数据质量影响因素

1.1 城市化影响新型自动气象站业务观测

在城市化进程中，始建于1951年的思茅区气象站逐步显现典型的城市化气象站特点，观测场周边环境对气象观测的影响较大，城市热岛效应显著。随着新型自动气象观测站的应用，气象观测自动化程度显著提升的同时，造成了气象站业务观测软件数据质量控制上的难点。观测场周边林立的高楼，遮挡了气象站的观测角度，直接影响了自动气象站的正常观测。

1.2 自动气象站观测软件运行故障影响数据质量

对于任何一种系统的软件，出现软件故障是很正常的问题。比如，气象站传感器发生异常情况，系统接收的气象要素信息数据缺失或不正常。排除硬件上的故障，多数都是软件崩溃所致，即宕机。一般重启以后能够恢复正常，但这个过程中软件中记录的数据是缺失的，数据质量没有保证。

1.3 操作上的人为因素导致软件数据质量降低

在新型自动气象安装调试乃至后续的维护过程中，一些人为操作上的失误，也会导致观测软件数据出现质量问题[1]。比如，正点长Z文件异常，这种异常是因为在软件设置上，设置了两个以上无作用的节点。又如，WUSH-TV2超声波蒸发传感器，在实际应用中发现清洗蒸发桶时软件数据出现缺失现象，主要是系统未进入维护模式，或是在清洗后加水时连接管内产生了气泡。根本原因是对新型自动气象站的操作不是非常熟悉。

2 新型自动气象站业务观测软件数据质量控制对策

新型自动气象站业务观测软件数据质量控制，主要是在针对气象站的日常维护中，检查各个气象要素信息，通过与人工观测项目数据对比了解气象要素之间的变化规律是否正常，各气象要素观测值是否符合正常关联，极值及其时间点是否出现反常现象（注意极值上出现反常需要分析原因，考虑是否有极端天气）等。

2.1 气象要素检查项目

在数据质量控制中要重点落实，气象要素检查项目的检验工作，加强人机关联审核，剔除不合理数据，保证数据质量。应落实的检查项目包括以下几个内容。1）日极值与定时值之间的对比检查，包括日最低（高）气温与定时气温的对比，最低（高）气压与定时气压对比，地面最低（高）温度与定时地面温度的对比，风速对比，相对湿度对比[2]。2）要素相关检验，包括定时温度与露点温度之间的比对，本站气压（低于0.0m海拔站点除外）与海平面气压比对，风速极值对比。3）比对分析气象要素之间的差值，主要包括多个层面地温与定时地温记录之间的差值。如5cm和10cm地温在定时记录中的差值，应小于15℃。4）人工录入数据后的检查。

2.2 落实气象站日常维护管理

1）建立并完善严格的新型自动气象站日常維护管理规章制度，并严格执行。重点要求完善气象站仪器设备的清洁维护，出具操作手册，日常维护中，严格按照操作手册进行维护，并注重人员培训，重点落实设备仪器维护操作规范。2）强调定时使用气象站设备内检程序对传感器等设备进行检验，检验出异常，及时处理，保证气象站仪器设备始终处于正常运行状态。3）定期对软件进行杀毒，安装特定防护软件，防止病毒等感染软件，保证数据正常。4）定时校准新型自动气象站仪器设备时间，确保其与标准时间保持一致，允许误差在30s之内。在校验时钟过程中，注意备份软件数据文件。5）适时升级业务观测软件，保持其始终是最新版本。但升级时要注意关闭相关软件系统，备份原版本的软件，与升级包一同存储在专门的位置。升级完成后要注意观察软件运行状况，对比检验观测数据的状况。6）基于远程监控系统，对观测数据进行质量控制，思茅区自动气象站受云南省级远程监控系统控制，该系统自动监测思茅区气象站运行状态，自动分析气象站上传的气象要素信息，并进行误码纠错。这种方式可以实现无人值守，监控系统发现气象站出现异常，则利用多种联系渠道，联系驻站人员，快速响应处理气象站异常情况。利用移动互联网技术以及定位技术，搭建智能巡检管理系统，利用智能手机中的APP详细查阅所有站点巡检情况和结果明细，并对未正常运行或未巡检的站点发出告警信息。

2.3 平行对比观测

平行对比观测是数据质量控制中必不可少的一个环节，在大气监测自动系统中是非常重要的部分，要求统一归档气候资料，然后基于这些资料对自动气象站观测数据进行质量评估。实现基于统一技术标准的评估，确保观测数据的准确性，完整性以及连续性[3]。

2.4 人员培训提升专业能力

新型自动气象站作为自动化综合气象观测体系中重要的部分，对人员的要求非常高，对从业人员的综合素质要求更高，不仅要具备丰富的经验、高超的业务水平、科学技术实力、创新能力，还需要强烈的责任心、荣誉感以及强健的体魄。采用不同形式的学习和培训强化设备的维保培训与数据质量控制培训，每年举办依次技术竞赛以及技术保障培训，搭建自动气象站的维护维修资金池，重点完善装备保障服务价格体系，为装备保障提高资金支持。

坚持引进来、走出去，把先进的理念、方法引进来，通过合理的薪酬福利、晋升机制等引进高素质人才，补充新鲜血液。同时，建立长效培训机制，以老人带新人的师徒模式、集中培训、研讨会议等多种形势开展培训，提高从业人员素质。同时构建开放式研发和成果转化机制，完善人才评价激励机制，不断完善科技创新人才发展环境。

本质上来说，观测软件数据质量控制的关键还是“人”，所以人才非常关键。除装备维保培训，还应重视学习先进的数据质量控制方法，并在培训中传授给从业人员。

3 结语

新型自动气象站业务观测软件所观测的数据在多种因素的影响下，可能产生一些异常情况，导致气象要素信息失真，影响气象预报的准确性。因此，抓数据质量管理非常关键。

参考文献：

[1] 钟志概，杨丽英.新型自动气象站数据异常因素研究[J].农业与技术，2016，36（9）：166-167.

[2] 李青建，罗红，闵怡.新型自动气象站异常数据快速诊断及处理方法[J].气象水文海洋仪器，2016，33（2）：117-120.

[3] 张南，高井宝.新型自动气象站测报业务软件运行故障及应对办法[J].农技服务，2017，34（9）：79.

（责任编辑：赵中正）