农业气象台站历史沿革现状分析

王秀琴 丁林

(新疆维吾尔自治区气象档案馆，新疆 乌鲁木齐 830000)

引言

气象台站历史沿革信息是气象观测记录数据的重要背景信息，是了解气象数据、管理气象数据、应用气象数据所必须的基础信息[1]。气象台站历史沿革数据文件记录了各气象站点自建站以来各个发展变化历程。包括台站名称、台站级别、台站位置、观测要素、观测仪器等20余项台站元数据信息，是分析、检验、订正气象资料序列的重要参考依据。长期以来，各级气象部门在气象档案的归档，特别是气象记录档案的归档方面做了大量工作，出台了一系列管理办法和技术标准，为气象台站历史沿革的编制提奠定了基础，提供了宝贵的第一手资料，气象台站档案登记管理也日益健全，但从全国各省气象台站历史沿革编制实施过程看，都或多或少出现了各类问题[2-4]。

新疆作为我国重要农牧业生产基地，农业气象观测站成为气象观测站网的重要组成部分。新疆农业气象观测始于20世纪80年代初。截至目前，共有农业气象观测站49个，观测作物主要有小麦、玉米、棉花、牧草、大豆、油葵、甜菜等，特色观测主要有番茄、蟠桃、葡萄、甜瓜、红枣、核桃、石榴、巴旦杏、杏子、枸杞、香梨、苹果等，同时承担草本、木本、动物等多项物候观测任务[5,6]。

农业气象站是测定和研究农作物整个生长发育过程、产量及生长期气象条件的阵地，农农业气象台站历史沿革反映农业气象站及其业务的变动情况，是农业发展和变革的珍贵记录。

1 新疆农业气象台站历史沿革现状

为适应气象数据管理现代化和数据共享服务的需要，中国气象局先后于2010年和2020年发布或更新了《酸雨气象台站历史沿革数据文件格式》[7]及《气象台站历史沿革数据文件格式》[1]，用以规范地面、高空、辐射及酸雨气象台站历史沿革数据的编报、存档和应用。对于农业气象台站历史沿革，目前的编制依据主要为2012年中国气象局下发的《农业气象台站历史沿革数据文件格式》指导性文件。自2010年后，中国气象先后2次大规模组织全国各省编制气象台站沿革。但由于种种原因，新疆农业气象台站历史沿革信息的完整性、一致性、连续性、准确性仍未得到有效提升。

虽然沿革编制的指导性文件从沿革命名、结构、格式及文件项目表等方面规定了农业气象台站历史沿革数据文件的编报要求。但新疆农业气象观测站有其本身的复杂性，如作物观测地段位置变更频率高，观测作物种类变化大、物候观测连续性差等，使农业气象台站历史沿革编制难度大，审核校验效果差等问题凸显。

2 新疆农业气象台站历史沿革信息存在的问题

2021年新疆维吾尔自治区气象信息中心组织补充台站历史沿革信息，具体实施过程中，发现农业气象台站历史沿革数据问题较多，造成数据利用缺憾。主要表现在以下几个方面。

2.1 文件名命名错误

农业气象台站历史沿革数据文件名LNIIiiix Y1Y1Y1Y1Y2Y2Y2Y2.TXT中的Y1Y1Y1Y1和Y2Y2Y2Y2指记录该文件数据的开始年份和终止年份，而非本次补充编制年份起止段。如某站2021年对LNIIiiix19812012沿革文件进行补充完善至2020年，更新后的文件名应为LNIIiiix19812020。文件名中的年份只与记录相关，与更新日期及更新时段无关。

2.2 台站位置变动情况项(标识码05[55])初始行标识码错误

台站位置标识码“05”表示台站观测场位置变动；“55”表示经纬度、拔海高度因测量方法等原因改变或地名、地理环境变动，但台站观测场位置并没有变动。在编制说明中的编报要求是“填写内容与[QX/T 37—2005]中05[55]内容一致”，但从沿革文件中发现，每位编制者理解不一，主要分歧点在于一部分人认为应完全与地面观测站历史沿革此时间段记录信息一致，一部分人认为此项第1行应以05起编。对照《气象台站历史沿革数据文件格式》，同时从农业气象观测站历史沿革的独立性考虑，此项内容首行应以05起编，后续有变动，增加55项较为妥贴。

2.3 观测要素项(标识码06)与观测地段位置项(标识码07)对应关系混乱，遗漏要素多

06项表示该站建站以来所有观测作物要素、自然物候要素、畜牧要素相关信息。其开始年月日、终止年月日及要素种类应与07观测地段位置项记录具有一致性，06项观测要素种类不应少于07项。如某站07项记录显示该站1985年4月6日首次观测春油菜；1987年7月27日结束；1996年4月24日至今一直有春玉米观测，06项记录应与其对应2条：06/19850406/19870727/农作物/春油菜；06/19960424/99999999/农作物/春玉米。

2.4 观测地段位置项(标识码07)中观测场拔海高度差编制规则不一

数据格式中只说明填报观测地段与观测场拔海高度差，以“米”为单位，不足位前面补“0”。编制过程中出现规则不一现象。有保留整数的，有保留1位小数的，有将高度差取绝对值的，有将高度差带符号表示的。根据《地面气象观测规范》对观测场拔海高度的定义及小数位数要求，此项应保留1位小数处理为宜，且保留高度差符号，如某站拔海高度差为-45.6m，编报“-0456”。

2.5 观测仪器项(标识码08)及测量方法项(标识码09)与观测地段位置项(标识码07)信息一致性差

08观测仪器项应编报所有07观测要素项涉及的观测要素种类使用的仪器设备情况，观测仪器不明，应编报为“？”。如某站1981年4月4月—1982年7月11日承担过春小麦的观测任务，但观测仪器设备不明，应编报为：“08/19810404/19820711/农作物(春小麦)/?”，不应漏缺此行。同理，09测量方法项也应与07观测地段的观测要素有一一对应关系。且08项、09项应保证同一作物起止时间一致并与06项起、止时间在同一年份且不矛盾，如玉米，06项07项开始时间：19920508；08项、09项应为19920101。

2.6 观测记录项(标识码12)遗漏较多

新疆农业气象观测自20世纪80年代初开始被正式列为气象部门观测项目。20世纪90年代中期不断完善观测项目与观测标准，21世纪初，逐步向自动化转型。期间产生了不同类型的观测记录。从目前沿革数据信息看，遗漏信息较多。如，1994年开始使用农业气象新规范，农气薄由之前的记录簿-1(农作物)按照观测要素分为了记录簿-1-1(作物生育状况观测)和记录簿-1-2(作物生长量测定)，农气表-1不变。记录簿-2(土壤水分)情况同记录簿-1，分为了记录簿-2-1(土壤水分；烘干称重法)、记录簿-2-2(土壤水分；中子仪)、记录簿-2-3(土壤水文、物理特性；中子仪)，气表-2的变化与气簿-2是一一对应的。所以要注意气簿、表记录要分段记载。由于农气表已于2013年停止上报，故所有晚于2013年终止的农表终止时间均修改为20121231；同时根据气预函〔2013〕114号文件要求，应添加农业气象观测记录年报表数据文件(N、C)，开始时间20130101。

2.7 沿革数据来源项(标识码17)中农业气象观测记录年报表数据文件(N、C)文件遗漏较多

在首次组织编制1980—2010年农业气象观测台站沿革时，中国气象局对编报沿革数据文件信息主要来源进行了列表，随着业务的与时俱进，此表尚未更新，编制人员应根据业务发展，及时补充相应信息。如2013年起各省停止报送纸质农业气象观测记录年报表，只通过通信系统向传输电子农业气象观测记录年报表文件(N、C文件)。17项应与12项保持一致，增添N、C文件数据条。

2.8 沿革文件中出现的标点、符号全半角混用

沿革数据文件中出现的标点及相关符号均使用英文状态下半角，但因目前编制方式均采用TXT文件直接编辑模式，半角、全角混用，及多空行等问题频发。

3 新疆农业气象台站历史沿革编制建议

农业气象台站历史沿革信息编制是一项长期持续性工作，目前编制方式智能化远远不能满足业务需求。建立全国统一的可视化编制系统成为迫切需求。由于农业气象观测报表文件为TXT格式，各文件涵盖数据量大，人工读取技术落后，出错率高，可通过批处理技术对报表文件进行快速解析，运用字符串匹配或映射等算法，采用界限值、内部一致性、时变、位变检查及特定标识等质控方法，实现数据检索、补充及完善。同时对疑误信息采用人机交互方式进行确认或修改，实现历史沿革制作半自动化、查阅、统计全自动化，确保农业气象台站历史沿革信息编制工作高效运行，满足气象服务需求[8]。

具体到沿革编制目前存在的诸多问题，实现半自动或自动化的关键在于程序的设计，程序设计的核心为数据检索后的取舍及前后项的逻辑判断。

3.1 加强规范标准建设，完善明确模糊项

目前农业气象台站历史沿革未出台相关标准，各项编制要求存在模糊定义，建议对各编制项做详细注释，如观测地段位置中观测场拔海高度差的编制。应结合目前业务相关规定，给出具体编制要求，正负号表示、差值精确度等做出明确规定。

3.2 文件命名及标点使用处理

针对命名错误，标点半角、全角错误等，直接通过程序对文件内容提取信息，进行正确性研判，发现矛盾或不一致现象，向编制人员提出错误报警，运行日志记录报警信息及其后的修改日程。

3.3 台站位置变动情况标识码确认

各台站位置标识码段都应首行为“05”起编，表示农业气象观测站建立时确定的观测场位置情况；后期标识码根据数据行经、纬度、拔海高度情况初始判断05[55]具体选项，一旦出现经纬度、拔海高度变化，应默认为编制05，同时向编制人员提出确认信息。

3.4 观测要素项与观测地段位置项对应关系分析

有观测地段位置记录，说明台站有对应观测要素，故观测地段与观测位置的关系为多对多的关系，即同一观测要素可能对应多个观测地段，同一观测地段不同历史时期可能对应多个观测要素。但必须明确两者年份的一致性，即有观测要素的年份，在观测地段位置中必然也有相应年份该要素记录，反之，有观测地段位置记录的年份信息，观测要素记录中一定有对应年份区间。两者出现遗漏，应提出疑误信息。

3.5 观测仪器项、测量方法项与观测要素、观测地段位置项信息判断

观测仪器项应大于等于观测要素项，测量方法项也应大于等于观测要素项，且观测仪器项与测量方法项应保证同一作物起止时间一致，且早于或等于观测要素项及观测地段项日期。

3.6 观测记录项、数据来源项的遗漏补充

各台站观测项目及观测记录方法的变更一般遵循新疆气象局统一安排，建议制定出大的业务变更信息表，如新规范、新记录簿的使用、报表格式的变化、报表介质的变化等，对照信息表，检查现有记录，对遗漏信息或时间不一致信息提出疑误提醒，人工进行确认。

4 结论

农业气象台站历史沿革目前采用全人工方式进行编制，存在由于人为原因造成的命名错误、数据精度错误及数据前后矛盾不匹配现象。应从制度建设、系统建设2方面整体提升编制效率及准确率。

农业气象台站历史沿革集中反映了当地农业发展的历史脉络，通过沿革文件，可以综合表述当地种植结构的改变、作物种植品种的更新、种植方式的进步以及土壤成分的变化，同时物候观测记录也集中反映了当地动、植物适应气候变化的规律，可为当地生产服务提供有效参考。做好新疆农业气象台站历史沿革的编制是实现数据检索、服务的基础，将为当地为农服务气候资料数据集研制、数据均一性检验与订正等提供第一手数据支撑。