關(guān)肖月 楊世昌 陳新

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2016.18.055

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)及科技的不斷發(fā)展，氣象觀測(cè)也逐步從人工觀測(cè)轉(zhuǎn)向自動(dòng)化，這就對(duì)氣象自動(dòng)化觀測(cè)站數(shù)據(jù)處理提出了更高的要求。該文主要從氣象自動(dòng)化觀測(cè)站數(shù)據(jù)管理入手，重點(diǎn)對(duì)氣象數(shù)據(jù)類型、氣象數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)以及氣象數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析和闡述，并有針對(duì)性地提出了一系列氣象數(shù)據(jù)處理方法，希望給行業(yè)相關(guān)人士提供一定的參考和借鑒。

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)：P41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）06（c）-0055-02

天氣現(xiàn)象對(duì)人們生產(chǎn)生活產(chǎn)生重要影響。隨著經(jīng)濟(jì)及社會(huì)的不斷發(fā)展，人們的日常生活以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更是離不開氣象觀測(cè)。為確保氣象數(shù)據(jù)的及時(shí)性、精準(zhǔn)性和有效性，我國(guó)相關(guān)單位不斷加大對(duì)氣象自動(dòng)化觀測(cè)技術(shù)的研究力度，切實(shí)提升氣象預(yù)報(bào)工作水平和氣象自動(dòng)化觀測(cè)站數(shù)據(jù)處理水平，為氣象自動(dòng)化觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1 氣象數(shù)據(jù)管理內(nèi)容分析

1.1 氣象數(shù)據(jù)類型

氣象數(shù)據(jù)可以通過氣象觀測(cè)站（探空站、地面站、輻射站以及自動(dòng)氣象站等）、衛(wèi)星、雷達(dá)等相關(guān)的觀測(cè)方式獲取，其還包含很多諸如氣候預(yù)測(cè)分析數(shù)據(jù)、數(shù)值預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)等相關(guān)衍生數(shù)據(jù)。所以，氣象自動(dòng)化觀測(cè)站中包含多種數(shù)據(jù)格式和種類，且數(shù)量十分龐大。依據(jù)觀測(cè)方式的不同，可以將氣象數(shù)據(jù)分為3種類型，具體如下。

第一，臺(tái)站觀測(cè)數(shù)據(jù)，主要包含探空數(shù)據(jù)、輻射站觀測(cè)數(shù)據(jù)以及臺(tái)站觀測(cè)數(shù)據(jù)等內(nèi)容，存儲(chǔ)格式則可以分為A文件、AB報(bào)、儀器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式以及Micaps第1類格式等幾種類型。

第二，柵格數(shù)據(jù)，主要包含衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)、雷達(dá)數(shù)據(jù)以及數(shù)值預(yù)報(bào)等幾種類型，存儲(chǔ)格式可以分為各類探空資料格式、第13類格式以及Micaps第4類等幾種類型。

第三，要素?cái)?shù)據(jù)，主要包含臺(tái)風(fēng)路徑、鋒線等類型，存儲(chǔ)類型主要分為文本格式、Micaps格式等類型。

1.2 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)包含大量的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)、預(yù)報(bào)結(jié)果數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)以及衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)等多種內(nèi)容，信息量十分龐大。氣象數(shù)據(jù)庫(kù)作為氣象信息共享的一個(gè)重要管理平臺(tái)，其主要是用戶對(duì)不同業(yè)務(wù)軌道、具有不同屬性和不同空間的氣象信息進(jìn)行管理，為相關(guān)科研機(jī)構(gòu)、政府部門、氣象部門以及公眾等提供重要數(shù)據(jù)參考。具體來說，主要包含以下幾個(gè)方面。

第一，基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)，主要內(nèi)容有河流、房屋、道路以及行政邊界等矢量數(shù)據(jù)，運(yùn)用GeoDataBase方式進(jìn)行存儲(chǔ)。具體來說，GeoDataBase是通過標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的利用來建立相應(yīng)的地理信息數(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。

第二，氣象空間數(shù)據(jù)庫(kù)，主要內(nèi)容有氣象自動(dòng)觀測(cè)站中經(jīng)過空間插值的數(shù)據(jù)、雷達(dá)數(shù)據(jù)以及衛(wèi)星數(shù)據(jù)等，通過該數(shù)據(jù)庫(kù)，其能夠轉(zhuǎn)換成為可提供利用的GRID格式、IMG格式及TIF格式，并通過柵格目錄以及柵格數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)氣象數(shù)據(jù)的處理和存儲(chǔ)。

第三，氣象資料信息庫(kù)，主要內(nèi)容有雷達(dá)的基數(shù)據(jù)、臺(tái)站原始觀測(cè)資料以及臺(tái)風(fēng)路徑等內(nèi)容，其中臺(tái)站觀測(cè)數(shù)據(jù)主要包含日、月、季、年數(shù)據(jù)集以及實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)集等，這類氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)均是通過關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存儲(chǔ)的。

1.3 氣象數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)

在實(shí)際應(yīng)用過程中，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)行處理的過程中，需要依據(jù)觀測(cè)時(shí)次對(duì)各個(gè)要素進(jìn)行管理，比如常規(guī)站點(diǎn)的實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)集。

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)行過程中的事項(xiàng)處理

第一，為確保氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)軟件的連續(xù)性打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在氣象自動(dòng)化觀測(cè)站中，為有效實(shí)現(xiàn)氣象測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)的連續(xù)性，必須保持氣象測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)軟件處于連續(xù)使用的狀態(tài)以及數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)恼！?/p>

第二，對(duì)地面數(shù)據(jù)進(jìn)行逐日維護(hù)。所謂逐日數(shù)據(jù)維護(hù)指的是每天定時(shí)對(duì)已經(jīng)編報(bào)保存到文件B中的數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測(cè)和維護(hù)，并合理輸入相應(yīng)的人工觀測(cè)記錄。

第三，確保數(shù)據(jù)存儲(chǔ)路徑的可靠性與安全性。通常，工作人員應(yīng)對(duì)當(dāng)天數(shù)據(jù)記錄予以定時(shí)瀏覽、校對(duì)和維護(hù)。同時(shí)，還需要在對(duì)天氣實(shí)際情況進(jìn)行考慮的基礎(chǔ)上，輸入相應(yīng)的人工觀測(cè)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行保存，最后將氣象自動(dòng)化觀測(cè)站的原始數(shù)據(jù)以及文件B予以備份，并采取合理措施，為確保數(shù)據(jù)的可靠性與安全性打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

第四，對(duì)氣象自動(dòng)化觀測(cè)站監(jiān)控軟件進(jìn)行重啟。一旦自動(dòng)站監(jiān)控軟件的運(yùn)行時(shí)間超過規(guī)定范圍，則會(huì)大大降低數(shù)據(jù)采集的成功率，因此，相關(guān)工作人員需要在每天8點(diǎn)之后對(duì)自動(dòng)站的監(jiān)控軟件實(shí)行重啟操作，有效提升數(shù)據(jù)采集的成功率。

2.2 氣象測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)軟件在操作過程中的事項(xiàng)處理

第一，記錄存在異?；蛘呷睖y(cè)問題。若時(shí)間出現(xiàn)在正點(diǎn)，可以對(duì)正點(diǎn)前后10 min的可用數(shù)據(jù)進(jìn)行判定，如果可用數(shù)據(jù)能夠替代正點(diǎn)前后10 min的數(shù)據(jù)，那么就對(duì)正點(diǎn)前10 min予以優(yōu)先考慮。在進(jìn)行人工補(bǔ)測(cè)的過程中，需要觀測(cè)的項(xiàng)目包含干濕球、氣壓、降水、兩分鐘風(fēng)向風(fēng)速、地溫等項(xiàng)目，其他自動(dòng)觀測(cè)要素則全部按照缺測(cè)進(jìn)行處理。

第二，對(duì)降水量進(jìn)行記錄的過程中需要注意的問題。通常情況下，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)定時(shí)觀測(cè)及編報(bào)過程中使用的以往數(shù)據(jù)進(jìn)行校對(duì)，確保計(jì)算編報(bào)過程中的精準(zhǔn)性。

第三，在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸和維護(hù)過程的處理方式。因在輸入數(shù)據(jù)過程中，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)。因此，在輸入數(shù)據(jù)的過程中，需要對(duì)操作記錄予以嚴(yán)格規(guī)定，確保數(shù)據(jù)輸入的正確性。

第四，當(dāng)?shù)販貍鞲衅鞅淮笱└采w時(shí)，則不需要對(duì)其進(jìn)行特別處理，只需要依據(jù)正常流程記錄即可，但是在記錄表中需要予以特殊備注。

3 數(shù)據(jù)審核疑誤信息的處理方法

隨著人們對(duì)氣象信息精準(zhǔn)性要求的提升，氣象數(shù)據(jù)在氣象預(yù)報(bào)及氣象災(zāi)害服務(wù)過程中的重要性日益提高。但是由于人工操作或者環(huán)境的影響，使得某些數(shù)據(jù)記錄出現(xiàn)一定偏差。具體來說，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。

第一，利用計(jì)算機(jī)對(duì)疑誤信息進(jìn)行審核，主要內(nèi)容包含文件正點(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、文件信息與日期不符等方面，其中，臺(tái)站參數(shù)疑誤最為常見。因此，一旦出現(xiàn)這種情況，工作人員需要對(duì)系統(tǒng)提示文件予以嚴(yán)格檢查，找出錯(cuò)誤原因，以免同類錯(cuò)誤再次發(fā)生。

第二，人工記錄相關(guān)信息出現(xiàn)相應(yīng)的審核問題。其中，云、能見度等天氣現(xiàn)象的記錄極易出現(xiàn)這類問題。在對(duì)能見度進(jìn)行記錄的過程中，應(yīng)與當(dāng)時(shí)實(shí)際天氣狀況進(jìn)行有效結(jié)合，如果能見度過低，則需要對(duì)霧霾情況予以詳細(xì)記錄。在對(duì)云予以記錄的過程中，需要對(duì)云的定義、成因、特點(diǎn)及伴隨的天氣情況予以充分掌握，以便對(duì)云的狀況予以詳細(xì)記錄。同時(shí)，在對(duì)天氣狀況進(jìn)行記錄的過程中，應(yīng)確保記錄的客觀性和規(guī)范性，以便日后參考。

4 結(jié)語

總而言之，隨著經(jīng)濟(jì)及社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)氣象監(jiān)測(cè)技術(shù)水平的要求也越來越高，氣象數(shù)據(jù)資料的處理難度也不斷加大。因此，在實(shí)際工作過程中，氣象工作人員應(yīng)不斷提升自身技術(shù)，對(duì)氣象自動(dòng)化觀測(cè)站數(shù)據(jù)處理技術(shù)予以充分掌握，為確保氣象數(shù)據(jù)資料的客觀性、全面性和精準(zhǔn)性打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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