侯靈　楊玉紅　喬文文

摘要：自2014年5月氣象資料業(yè)務(wù)系統(tǒng)（MDOS）開始試運行以來，MDOS在廣東省常規(guī)觀測實時數(shù)據(jù)解碼入庫、數(shù)據(jù)監(jiān)控、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制及數(shù)據(jù)服務(wù)等方面發(fā)揮了巨大作用。該文首先通過對氣象資料業(yè)務(wù)系統(tǒng)及其與省級綜合氣象信息共享平臺業(yè)務(wù)聯(lián)系的介紹，闡述了氣象資料業(yè)務(wù)系統(tǒng)在省級氣象信息業(yè)務(wù)中的位置及作用。此外，經(jīng)過近五年業(yè)務(wù)工作經(jīng)驗累積，作者總結(jié)了臺站級操作方法及相關(guān)操作技巧，歸納了目前系統(tǒng)存在的問題，并為臺站日常操作提出了一些操作建議。

關(guān)鍵詞：MDOS;CIMISS;操作方法;操作建議

中圖分類號：TP311 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）15-0255-03

? ? 隨著氣象業(yè)務(wù)量級的增長、氣象現(xiàn)代化的不斷推進(jìn)，各氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)及數(shù)值預(yù)報模式業(yè)務(wù)對氣象資料質(zhì)量的要求越來越高，而傳統(tǒng)氣象資料質(zhì)量控制體系因存在歷史與實時資料業(yè)務(wù)脫節(jié)（歷史資料質(zhì)量高但時效性差，實時資料質(zhì)量未經(jīng)過系統(tǒng)質(zhì)量控制）、各氣象資料業(yè)務(wù)平臺的數(shù)據(jù)處理流程缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法標(biāo)準(zhǔn)各異等問題，無法滿足氣象業(yè)務(wù)現(xiàn)代化發(fā)展的需求。建立集質(zhì)量控制、加工處理、存儲分發(fā)、服務(wù)于一體的現(xiàn)代氣象資料質(zhì)控系統(tǒng)，實現(xiàn)實時和歷史資料一體化處理與管理，滿足現(xiàn)代氣象業(yè)務(wù)對氣象資料完整性、時效性和高質(zhì)量方面的需求[1-2]，迫在眉睫。

1 氣象資料業(yè)務(wù)系統(tǒng)在廣東省運行情況簡介

在前人對歷史和實時觀測資料的質(zhì)量控制方法研究的基礎(chǔ)上[3-5]，2011年3月中國氣象局開始實施開展實時歷史氣象資料一體化業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)實驗，研發(fā)了氣象資料業(yè)務(wù)系統(tǒng)（Meteorological Data Operational System，簡稱MDOS），該系統(tǒng)是一個集數(shù)據(jù)傳輸監(jiān)控、質(zhì)控信息處理與查詢反饋、基礎(chǔ)信息管理、信息報警、產(chǎn)品制作與數(shù)據(jù)服務(wù)、元數(shù)據(jù)處理、系統(tǒng)管理為一體，以省級數(shù)據(jù)監(jiān)控、處理與查詢?yōu)楹诵?，涵蓋臺站處理與反饋，銜接國家級處理與查詢的綜合性氣象資料業(yè)務(wù)平臺。MDOS 的運行實現(xiàn)了歷史資料和實時資料一體化流程，有效提高了氣象資料的完整性、時效性和一致性。

2014年 5月20 日廣東省氣象探測數(shù)據(jù)中心順利完成 MDOS 平臺系統(tǒng)安裝、部署等工作，正式開展氣象資料業(yè)務(wù)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)試運行，2015 年7 月1日投入業(yè)務(wù)運行。至2018年12月初為止，平臺已升級至V2.1.1版本，在廣東省級及臺站級整體運行穩(wěn)定，實時監(jiān)控、質(zhì)量控制、疑誤數(shù)據(jù)處理、元數(shù)據(jù)管理、地面報表（A、J、Y文件）的制作及上傳國家級數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)共享及服務(wù)等工作開展順利。

MDOS V2.0版本之后的系統(tǒng)是將之前運行在Windows Server + SQL Server 環(huán)境下的系統(tǒng)移植到Linux + Oracle 環(huán)境下。目前，經(jīng)MDOS操作平臺進(jìn)行質(zhì)量控制處理數(shù)據(jù)類型包括小時數(shù)據(jù)、分鐘數(shù)據(jù)、小時輻射數(shù)據(jù)、日數(shù)據(jù)、日照數(shù)據(jù)、小時土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)、酸雨數(shù)據(jù)、高空規(guī)定層數(shù)據(jù)、高空秒級數(shù)據(jù)等9類基本氣象數(shù)據(jù)和臺站元數(shù)據(jù)信息。

MDOS實現(xiàn)了臺站、省、國家三級資料同步，經(jīng)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，廣東省實時要素自動上傳數(shù)據(jù)可用時效為1～5分鐘，省級人工觀測干預(yù)處理可用時效為3～5分鐘，信息反饋處理時效為2～24小時，歷史資料的可用時效由2～3月提高到現(xiàn)在的1～2天。經(jīng)過 MDOS 質(zhì)控后數(shù)據(jù)可在天氣檢測、短臨預(yù)警預(yù)報、中尺度分析、定量降水估測和預(yù)報、災(zāi)害性天氣精細(xì)化落區(qū)等業(yè)務(wù)中得到應(yīng)用以提高災(zāi)害性天氣預(yù)報的精細(xì)化和準(zhǔn)確率[6]。

2 MDOS在省級數(shù)據(jù)流程中的地位及作用

目前，廣東省地面常規(guī)觀測氣象資料采用四級質(zhì)控流程：觀測系統(tǒng)質(zhì)控是指數(shù)據(jù)在觀測采集端通過多傳感器互備、多套觀測數(shù)據(jù)互校對比、臺站觀測員人工檢查等方法進(jìn)行的質(zhì)量控制;傳輸系統(tǒng)質(zhì)控也稱為數(shù)據(jù)次級質(zhì)控，是指當(dāng)數(shù)據(jù)通過FTP協(xié)議傳輸?shù)绞〖壓髮?shù)據(jù)格式、文件名及數(shù)據(jù)重復(fù)性等進(jìn)行質(zhì)量控制，并進(jìn)行快速質(zhì)控檢查;人機(jī)交互質(zhì)控也叫數(shù)據(jù)自動質(zhì)控，是指數(shù)據(jù)在入庫時利用MDOS對氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制與疑誤反饋，通過人機(jī)交互確定疑誤信息;而業(yè)務(wù)應(yīng)用層面的質(zhì)控是指用戶在使用氣象數(shù)據(jù)時針對自身業(yè)務(wù)需要進(jìn)行的質(zhì)量控制。

臺站觀測采集的各類常規(guī)地面觀測資料，經(jīng)臺站測報軟件形成文件或數(shù)據(jù)流，通過FTP或流傳輸實時傳送到省級綜合氣象信息共享平臺（China Integrated Meteorological Information Service System，簡稱CIMISS），CIMISS的總體架構(gòu)主要包括數(shù)據(jù)收集與分發(fā)系統(tǒng)（CTS）、數(shù)據(jù)加工處理（DPC）、業(yè)務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)（MCP）和數(shù)據(jù)存儲管理系統(tǒng)（SOD）四個子系統(tǒng)。其中CTS負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)收集、快速質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)分發(fā)，由圖2可知，CTS接收臺站上傳的原始報文后，對文件進(jìn)行快速質(zhì)量控制，隨后將原始文件及經(jīng)快速質(zhì)控的文件分別分發(fā)給國家級CIMISS、省級歸檔服務(wù)器及省級數(shù)據(jù)加工處理系統(tǒng)（DPC），DPC對報文進(jìn)行解碼后，通過CIMISS簡約入庫程序一路將數(shù)據(jù)入庫到CIMISS 基礎(chǔ)庫，另一路將數(shù)據(jù)入庫到MDOS原始庫及支撐庫，同時MDOS內(nèi)的三級質(zhì)控啟動，MDOS質(zhì)控后的更正信息，會通過消息更正文件的形式發(fā)送給DPC，DPC會將更正信息再次入庫到CIMISS 基礎(chǔ)庫，對初始入庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行訂正。

MDOS與CIMISS實現(xiàn)對接，主要體現(xiàn)在兩個方面：1）MDOS操作系統(tǒng)界面顯示的統(tǒng)計要素統(tǒng)計值均為國家級數(shù)據(jù)中心進(jìn)行質(zhì)控融合統(tǒng)計之后統(tǒng)一下發(fā)到各省的SOD庫表中的數(shù)據(jù)，MDOS使用 SOD中相關(guān)日統(tǒng)計值;2）CIMISS 在數(shù)據(jù)處理方面與MDOS系統(tǒng)進(jìn)行雙向交互，實時保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、一致性和完整性。

3 MDOS操作技巧

MDOS操作平臺有八類用戶，分別為省級管理員、省級監(jiān)控員、省級數(shù)據(jù)處理員、臺站管理員、臺站監(jiān)控員、臺站數(shù)據(jù)處理員、第三方用戶、系統(tǒng)管理員。各類用戶權(quán)限不同，管理員可根據(jù)用戶操作需要開設(shè)不同權(quán)限的用戶。MDOS操作包括省級操作和臺站級操作，臺站級操作主要包括數(shù)據(jù)完整性監(jiān)控、質(zhì)控疑誤信息反饋、元數(shù)據(jù)登記、掛載及解除黑名單四個方面。本文重點結(jié)合MDOS省級值班員的相關(guān)操作介紹臺站級操作中關(guān)于更正報及數(shù)據(jù)聯(lián)動修改的相關(guān)方法和技巧。

3.1 保證數(shù)據(jù)完整性

MDOS操作平臺首頁即為數(shù)據(jù)接收與上傳監(jiān)控界面，臺站及省級工作人員從監(jiān)控界面可以查看需要進(jìn)行質(zhì)控的各類數(shù)據(jù)的入庫率，入庫率為100%表示所有應(yīng)入庫文件都已經(jīng)成功入庫，若省級值班員通過MDOS數(shù)據(jù)接收與監(jiān)控界面發(fā)現(xiàn)，某個資料某時間段入庫率為0，表示全省所有臺站的該類資料都沒有入庫，解決辦法有兩種：一是檢查CTS傳輸、分發(fā)程序，二是檢查DPC中部署的MDOS入庫程序是否出現(xiàn)了積壓，此類問題臺站可以不予理會。

若某個時次的數(shù)據(jù)文件通過臺站的發(fā)報軟件顯示發(fā)送成功，但是MDOS里一直沒有見到數(shù)據(jù)更新，是因為CTS在接收到文件后，會在CTS內(nèi)置數(shù)據(jù)庫中記錄接收到的文件名，若48小時內(nèi)再次接收到相同的文件名，CTS質(zhì)控程序會把后一份文件當(dāng)成垃圾文件丟掉，而不會再分發(fā)。此類問題有兩種解決辦法：1）聯(lián)系MDOS省級運維人員，將CTS 數(shù)據(jù)庫中的日志清除;2）在更正文件名上添加不同的更正標(biāo)識。

鑒于更正報對文件完整性及疑誤數(shù)據(jù)質(zhì)量訂正的作用，更正報成為MDOS系統(tǒng)操作中重要部分。但是，各資料種類文件更正報發(fā)報格式及MDOS對其采納時效都不同，本文接下來重點介紹更正報相關(guān)內(nèi)容。

1）更正報發(fā)報格式

更正報報文的格式一般是由測報軟件自動形成的，不需要人為修改，但是由于可以多次編發(fā)更正報，當(dāng)更正報發(fā)送次數(shù)較多且某些更正報未發(fā)送成功時，則需要臺站手動更改更正報報文。國家站分鐘文件、日照文件、日數(shù)據(jù)文件和輻射小時文件，只需要添加或者修改文件名中相應(yīng)的CC[X]即可。而國家站地面小時數(shù)據(jù)的更正報除了需要修改文件名中的CC[X] ，還要打開文件，將第一行臺站參數(shù)的最后一個字段改成相應(yīng)的更正標(biāo)識。

分鐘降水?dāng)?shù)據(jù)缺測或錯誤的話，應(yīng)該發(fā)送小時數(shù)據(jù)文件更正報進(jìn)行數(shù)據(jù)更正，其他分鐘要素缺測或錯誤的話，應(yīng)發(fā)分鐘文件（MZ文件）更正。

2）MDOS對更正報的采納

目前，除酸雨外，MDOS質(zhì)控的其他種類數(shù)據(jù)都可發(fā)更正報，CIMISS能收到的數(shù)據(jù)更正報文件的時效是100天，若觀測時間在發(fā)報時間100天之后，CTS格式檢查會進(jìn)行判斷，將其視為垃圾文件丟棄。與觀測時間相比，MDOS中分鐘、輻射更正報數(shù)據(jù)是實時自動采納，小時數(shù)據(jù)超過24小時、日、日照數(shù)據(jù)超過36小時，需要省局值班員進(jìn)行人工干預(yù)確認(rèn)，更正數(shù)據(jù)才能入庫。臺站發(fā)完更正報，在發(fā)送操作無誤的情況下，需等省級值班員干預(yù)完成后才能查詢更正報入庫情況。

在一定的時效內(nèi)，MDOS接收到更正報后會與原始數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，質(zhì)控碼和數(shù)值有變更時直接改MDOS支撐表，同時發(fā)送消息更新CIMISS數(shù)據(jù)表;在時效之外，質(zhì)控碼和值有變更時需要人工干預(yù)，干預(yù)通過后修改MDOS支撐表，然后發(fā)送消息更新CIMISS數(shù)據(jù)表。

3.2 疑誤信息反饋

3.2.1 被動反饋

MDOS中省級值班員可以通過質(zhì)控信息處理界面中的省級處理與查詢反饋頁面，將MDOS各級質(zhì)量控制所檢查出來的疑誤數(shù)據(jù)信息交給到各臺站，臺站值班員在接收到省級查詢的疑誤數(shù)據(jù)后，可以通過原始數(shù)據(jù)無誤、數(shù)據(jù)錯誤、數(shù)據(jù)修改等操作，完成對疑誤數(shù)據(jù)的處理與反饋，這個過程我們稱之為被動反饋。

被動反饋分兩種情況：一是臺站值班手機(jī)在接收到MDOS疑誤信息后，實時登錄MDOS操作平臺反饋。接到疑誤短信后，臺站值班員應(yīng)先核對疑誤數(shù)據(jù)值，檢查相應(yīng)觀測儀器，查明可能引起出現(xiàn)錯誤數(shù)據(jù)的原因，并及時進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)處理和觀測儀器維護(hù)等工作;二是守班期間每隔3個小時對MDOS系統(tǒng)進(jìn)行定時檢查，一旦發(fā)現(xiàn)疑誤信息，及時處理。目前廣東省考核規(guī)定臺站在收到疑誤信息12小時之內(nèi)通過MDOS操作平臺完成反饋，守班時段、應(yīng)急響應(yīng)期間，接收到疑誤信息短信或電話后1小時內(nèi)進(jìn)行反饋。

3.2.2主動反饋

臺站值班人員在日常數(shù)據(jù)維護(hù)及月報審核時，若發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)問題，可以通過MDOS數(shù)據(jù)查詢與質(zhì)疑界面、發(fā)更正報及通知省級值班員通過任意數(shù)據(jù)修改界面修改疑誤數(shù)據(jù)等方式進(jìn)行主動反饋。

在MDOS操作時，不管是通過省級處理與查詢反饋、任意數(shù)據(jù)修改、數(shù)據(jù)查詢與質(zhì)疑還是通過更正報進(jìn)行數(shù)據(jù)更改，都會引發(fā)相關(guān)要素關(guān)聯(lián)修改，關(guān)聯(lián)修改要素及關(guān)聯(lián)修改條件如表1所示，系統(tǒng)于當(dāng)日21：30點會啟動日回歸質(zhì)控對修改后的數(shù)據(jù)及其相關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)重新進(jìn)行質(zhì)量控制，若臺站更改有誤或者更改導(dǎo)致關(guān)聯(lián)要素矛盾，則MDOS質(zhì)控會再次提出疑誤信息，直到數(shù)據(jù)正確為止。需要注意的是，目前降水量相關(guān)要素引起的相關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的自改，不需要人工觸發(fā)，但是因為數(shù)據(jù)量較大，沒有實時處理，目前設(shè)置為每半小時自動修改一次。

3.2.3 MDOS數(shù)據(jù)錄入規(guī)則

版本升級至V2.1以后，MDOS及臺站測報軟件中數(shù)據(jù)錄入規(guī)則都發(fā)生了一些變化，氣溫、氣壓、變溫、變壓、云量、降水、風(fēng)速、雪深、雪壓要素在MDOS V2.1以后的版本中均按照原值輸入，不再像之前的版本將實際值擴(kuò)大十倍輸入;相對濕度、風(fēng)向、凍土、電線積冰、冰雹直徑要素仍然保持原值輸入;人工能見度、自動觀測能見度要素以米為單位的進(jìn)行錄入。

臺站測報軟件有數(shù)據(jù)錄入規(guī)則也有相應(yīng)變化，當(dāng)小時降水量為微量時，臺站不能在測報軟件小時降水量欄輸入‘0，此時小時降水量應(yīng)為空，而6小時、12小時、24小時統(tǒng)計降水量內(nèi)輸入‘0.0，否則MDOS對小時降水量進(jìn)行質(zhì)控的時候會判定降水量不合法。此外，臺站測報軟件錄入的夜間天氣現(xiàn)象結(jié)束的時候無逗號，而通過MDOS數(shù)據(jù)查詢與質(zhì)疑界面輸入的時候需要在夜間天氣現(xiàn)象結(jié)束的時候輸入逗號。

3.3 黑名單掛載及解除

某個要素連續(xù)48小時及以上時次出現(xiàn)疑誤或錯誤，臺站值班員要及時對要素進(jìn)行確認(rèn)，若數(shù)據(jù)錯誤需缺測，應(yīng)通知省級值班員將其加入黑名單，以免MDOS自動質(zhì)控一直產(chǎn)生疑誤信息，同時盡快維修或維護(hù)儀器;待數(shù)據(jù)正常時，要通知省級值班員解除黑名單。

4 MDOS系統(tǒng)存在的問題及使用建議

從2014年5月20日系統(tǒng)開始試運行至今，MDOS功能不斷完善，質(zhì)控能力大幅提高，但是有一些系統(tǒng)問題，至今沒有得到很好的解決，導(dǎo)致臺站級及省級在對系統(tǒng)進(jìn)行操作的時候，遇到一些麻煩，現(xiàn)將平時值班中遇到的系統(tǒng)問題，一一歸納與全省測報人員分享，希望能對臺站用戶操作MDOS提供一些幫助：

1）滾動條及提示信息及時性問題

因為頻繁的刷新會造成系統(tǒng)的資源消耗過大，操作平臺滾動條使用定時刷新的形式，目前是每5分鐘刷新一次，所以會有些延遲;提示信息模塊有時會因為系統(tǒng)問題導(dǎo)致緩存的提示信息讀不到而一直提示已經(jīng)處理過的疑誤信息。

2）臺站元數(shù)據(jù)更新同步問題

臺站通過元數(shù)據(jù)信息界面修改了數(shù)據(jù)，且通過界面查詢數(shù)據(jù)正確，但是利用系統(tǒng)制作的月報或年報產(chǎn)品中相關(guān)數(shù)據(jù)仍是錯誤的，這主要是因為元數(shù)據(jù)信息界面使用的數(shù)據(jù)庫表和制作報文使用的數(shù)據(jù)庫表不是同一個表，二者之間時常沒有及時同步。

3）找不到未處理疑誤信息問題

針對滾動條有提示但臺站用戶遍尋不到疑誤信息的問題，首先建議臺站使用谷歌瀏覽器登錄MDOS，在使用MDOS操作平臺處理完問題以后，一定要退出系統(tǒng)，關(guān)閉瀏覽器的時候設(shè)置清除瀏覽器緩存;其次可以首先通過省級處理與查詢反饋確定臺站類別、數(shù)據(jù)類型及疑誤信息出現(xiàn)時間，然后通過臺站處理與反饋逐個設(shè)置查看。

5 結(jié)束語

從2015年7月正式運行至今，MDOS基本實現(xiàn)了廣東省常規(guī)地面觀測數(shù)據(jù)實時滾動質(zhì)量控制、疑誤數(shù)據(jù)快速處理、臺站元數(shù)據(jù)管理和產(chǎn)品實時滾動生成，實現(xiàn)了臺站、省、國家三級資料同步，將歷史資料的可用時效由以前的2～3月提高到1～2天，大大提高了歷史數(shù)據(jù)的可用性。目前，隨著氣象現(xiàn)代化工作的不斷推進(jìn)，氣象觀測資料格式不斷變更、資料種類的不斷增多，MDOS也在不斷升級，相信未來MDOS會在資料質(zhì)量控制、產(chǎn)品服務(wù)等方面發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中國氣象局.地面氣象觀測資料質(zhì)量控制：QX/T 118-2010[S].北京：氣象出版社，2010.

[2] 中國氣象局.地面氣象觀測規(guī)范[M].北京：氣象出版社，2003.

[3] 王海軍，楊志彪，楊代才等.自動氣象站試試資料自動質(zhì)量控制方法及其應(yīng)用[J].氣象，2007，33（10）：102-109.

[4] 任芝花，趙平，張強(qiáng)，等.適用于全國自動站小時降水資料的質(zhì)量控制方法[J].氣象，2010，36（7）：123-132.

[5] 王新華，羅思維，劉小寧，等.國家級地面自動站A文件質(zhì)量控制方法及軟件開發(fā)[J].氣象，2006，32（3）：107-112.

[6] 孫娟.基于MDOS的上海地面氣象數(shù)據(jù)質(zhì)量分析與評估[J].第33屆中國氣象學(xué)會年會S20氣象信息化-業(yè)務(wù)實踐與技術(shù)應(yīng)用，2016（11）.

【通聯(lián)編輯：代影】