自动气象站分类及实时数据质量控制措施
自动气象站实时资料质量控制开放式平台设计
资料 同化 系统＿ 、 ８ 台风试 验 陆地 加 密 观 测 在数 值 天 ］
气预报 中的作 用 ［ 、 端 异 常气 象 资料 的综 合 性 质 ｇ极 ］
量控 制 与 分 析＿ 】 叩以及 地 面 天气 报 历 史 资 料 质量 检
第２ １卷 ４期
２１ ０ ０年 ８月
应 用 气 象 学 报
ｊ ｏＵＲＮＡＬ ＯＦ ＡＰ Ｉ ＰＬ ＥＤ ＥＴＥＯＲＯＩ Ｍ ０ＧＩ ＣＡＬ Ｓ ＥＮＣＥ ＣＩ
Ｖｏ ． １ １ ２ ，Ｎｏ ４ ．
Ａｕｇ ｔ２ ０ ｕｓ ０１
自动气 象 站 实 时资料 质 量控 制 开放 式 平 台设 计
查与分 析口 等 ； 在高 空方 面包 括高 空 资料 质量 控 制
的研究 Ｌ 】 。但 由于没 有 统一 的 试验 和 业 务化 环 境 ， 研究和业 务化 工作遇 到 了很 多 的 困难 。研 究 者必 须
自己构建 和维 护质量 控制 的运行 信息 环境 及 操作 平 台， 而该 项工作 专业性 强 ， 且需 要花 费 大量 的 时间 并 和精力 ； 同时 ， 于研 究 内容 具 有 一定 的选 择 性 ， 由 某
摘
要
自动 气 象 站 开 放 式 实 时资 料 质 量 控 制 平 台 为质 量 控 制 方 法 的 应 用 和 试 验 提 供 统 一 的 接 口和 运 行 环 境 。平 台 控 制系 统 对 嵌 入 到 平 台 的各 种 质 量 控 制 方 法具 有 综 合 应 用 能 力 。对 各 种 质 量 控 制 方 法 所 得 到 的 质 量 控 制 报 告 进 行 综 合 分 析 。使 用 该平 台 ， 术 人 员 根 据 质 量 控 制 平 台 所 提 供 的接 口和 运 行 环 境 ， 以 独 立 开 展 质 量 控 制 方 法 的 技 可
自动气象站维护与管理措施
工作制度一、值班制度⒈严格执行《地面气象观测规范》和各项技术规定，及时准确完成本班各项任务。
⒉值班时严守岗位，不擅离职守，集中精力监视天气变化，不做与值班无关的事；不私自代班、调班；保持值班室整洁、肃静，不让无关人员进入值班室、观测场。
3.按规定巡视仪器、监视自动气象站实时数据及组网监控软件运行状况，确保观测数据正确和网络传输正常。
每正点前检查采集器、主机的运行状况；遇有疑难问题及时报告，采取措施；及时更正错误数据，确保上传数据正确。
对于配备辐射传感器的气象站，每天巡视时要检查辐射仪器的水平、方位、纬度、线路联结等安置状况，清除传感器玻璃罩或薄膜上的灰尘等附着物。
辐射观测传感器出现问题要及时换用备份仪器，或用毫伏表进行人工观测、计算，不得缺测，保证记录完整。
4.配备辐射传感器的气象站遇有大风沙、降水等影响记录准确的天气现象，应及时采取措施保护仪器；遇有雾、露、霜、雨、雪、风沙、浮尘等附着仪器，应及时予以清除。
5.注意云、能、天的变化；进行人工观测时必须携带观测簿，观测一项，记录一项，不得追记。
严禁伪造、涂改，防止缺、漏、早、迟测和缺、漏报等现象发生。
人工观测记录字迹要工整、清楚，严禁字上改字和用橡皮擦、小刀刮。
6.认真校对上一班的全部观测记录、自动气象站数据、数据文件、气象电报编码等，认真填写值班日记。
7.每天必须定点对时，保证时钟走时误差在允许的范围之内，且采集器与数据处理计算机的时钟一致。
8.严禁在数据处理计算机上进行非业务操作。
9.注意观测和积累本地天气变化的一些特征现象，为做好天气预报提供线索。
二、交接班制度⒈值班员要为下一班工作创造条件，提前做好交班准备；接班员在班前要注意休息，严禁酗酒，认真做好值班前的一切准备工作，按时到达值班室。
⒉交接班必须严肃认真，当面做好四交接：（1）现用的仪器、设备、工具；（2）值班用规范、技术规定、表簿等；（3）本班的天气变化及其特点；（4）下一班要继续完成的工作和其它注意事项。
四川省自动气象站质量控制技术简介
２ ２ 气 候 界 限值 检 查 ．
关键词 ： 自动气象站 ； 质量控制 ； 术 技
中 图 分 类 号 ：４ ５ １＋ １ １． ２ ＇ 文 献 标 识 码 ： Ｃ
文 章 编 号 ：０ ３— １７ ２０ ）２—０４ ０ １０ ７ ８ （０ ７ ０ ０ ０— １
１ 引 言
从 气候的角度不可能 出现 的要 素临界值 为气候界 限值 ，
被优化 ， 自动 气 象 站 质 量 控 制 方 法 的核 心 就 是 对 资 料 连 续 性
２ ３ 极 值 检 查 ．
极值检查 是指 检查 某个 气象站 的值 是否 超过历 史上该 台站 曾出现的最高 、 最低 值 ， 如发现 该 台站 的观测值 超过 历
史极值 ， 需通过分析 ， 验此数据是否真实。 则 检
超 出气 候 界 限 值 的 范 围 为错 误 资 料 。 通 过 比对 和 实 际 应 用 ， ２０ ０ ２年 以来 ， 四川 省 逐 步 开 始 了 自动 气 象 观 测 。 目前 ， 四川 省 已有 １０个 台站 开 展 了 自动 气 象 观 测 业 务 。 自动 气 ４
发现符合 四川省气候界 限值 的部 分常规要素的允许 范围 （ 表
２ １ 格 式 、 辑检 查 ． 逻
格式检查是 自动站观测 资料 的基 本准备工作 ， 即资料 的 预处理检查。主要检查数据格式是否符合 《 地面气 象观测数 据 文件 格式和记录簿表格式》 的要求。基本逻辑检查 主要检
查区站号是否正确 ， 验年份 是否 正确 ， 检验 是否 有年份 检 即 颠倒 、 份重 复 ， 验 资 料 中是否 有重 复 出现 的台站 号 、 年 检 年
国气 象 局 对 自动 站 质 量 控 制 的要 求 ， 们 发 现 自动 站 质 量 控 我
自动气象站质量控制
自动气象站质量控制
自动气象站(AWS)是能够连续监测气象参数的先进气象观测系统，其可以提供准确的、及时的气象数据，用于气象监测、预报及其他气象研究。
气象观测的频繁、连续性及精确性对气象工作有着至关重要的作用。
因此，对自动气象站质量的控制能够帮助保证气象观测的准确性以及可靠性，从而提供准确的气象数据。
在自动气象站质量控制中，首先要关注观测状况，并进行精确的定期检查。
在检查时，应检测自动气象站的设备质量，包括测定装置的噪声、可靠性、精度及动态范围等参数，以确保质量的准确性。
此外，还应检查自动气象站内部的信号传输状况，以确保观测数据能够准确有效地传输。
此外，还需要定期进行观测质量评估，以确保自动气象站观测数据的有效性，并对任何可能影响数据准确性的因素作出及时的应对措施。
质量评估主要包括：针对不同时间尺度上观测数据特征的监测，以及比较观测数据与其他可取得的数据之间的差异。
此外，质量评估过程也需要对关键系统的运行状况进行评估，以确保系统的可靠性。
最后，应定期进行数据审核，以确保自动气象站数据的准确性和可靠性。
在数据审核过程中，需要比较自动气象站观测数据与其他可取得的额外数据之间的相似性，并检查自动气象站通信系统是否健康，以及观测系统是否良好。
因此，控制自动气象站质量的重要性不言而喻。
只有通过上述控制程序，自动气象站才能正常运行，提供准确的、及时的气象数据，
以满足气象观测、预报及研究的需求。
自动气象站分类及实时数据质量控制措施
１ ． １ 有 线 遥 测 自动 气 象 站
自动站 观 测 人 员要 对 观 测 数 据进 行 定 期 的 检 查 ， 看是 否存 在 由于 传 感器 故 障 等 原 因 出现 数据 异常 的 情况 ， 发 现 这种 情 况要 及 时对 资料 进 行缺 测 、 补 测等 人 工处 理措 施 ， 保 证 自动 站观 测 数 据 的 准确 和 完 整【 。 在 进 行 异 常数 据 的 处 理 时要 注 意 极 值 出 现 的 时 间 ， 是 否 出现 在 前 一 天 的 ２ ０： ０ ０ 以前 ， 同时 也要 注 意时 极值 异 常时 日极 值 的选 取 ， 当某一 个
１ ． ２ 无 线 遥 测 自 动 气 象 站
时 间点 的极 值 出现 异 常 影 响 了 日极 值 的挑 取 时 ， 要 将 这 个 极 值 作为 缺测 来处 理 。 ２ ． ２ 做 好 极值 的检 查处 理 工作
有 线 遥 测 自动 气 象 站 是 自动 站 的重 要 组 成 部 分 ， 该站
自动 站 极 值 的检 查 内 容包 括 气 候 学 界 的 限值 检 查 、 气
随着 社 会 的 日益 发 展 ， 人们 对 气 象 预 报 质 量 的要 求 也
越 来越 高 ， 在科 技 的发 展 下 ， 气 象预 报科 技 化程 度 也越 来越 高， 自动 气 象站 在 我 国渐渐 得 到了 普及 ， 自动 气 象站 系 统 主 要通 过 Ａ ｒ ｇ ｏ ｓ 系统 以及 全球 电信 系统 ， 来实现 数 据 的实 时 回 报、 数 据 的 储存 以及 数 据 的传 送 ， 一 般 情 况下 ， 自动 站 往 往 放 置 于通 讯 网络 和供 电网络 之 内 。 目前 ， 随 着科 学技 术 的发
自动气象站技术方案
自动气象站技术方案自动气象站是一种能够自动采集气象数据并进行实时监测和分析的设备。
它可以对气象参数如温度、湿度、气压、风速、降水量等进行测量和记录，实现对气象变化的实时监测和预测。
下面我们将介绍一种简版的自动气象站技术方案。
1.硬件部分(1)传感器模块:传感器模块用于测量气象参数。
常用的气象传感器有温度传感器、湿度传感器、气压传感器、风速传感器和雨量传感器等。
这些传感器通过接口与数据采集模块连接。
(2)数据采集模块:数据采集模块用于采集传感器模块收集到的数据。
它通过接口连接传感器模块，并将传感器数据进行实时采集和处理。
数据采集模块通常包括微控制器、模数转换器、存储器和时钟电路等。
(3)通信模块:通信模块用于与外部设备进行数据传输。
它通过网络接口或无线模块与计算机、手机或云平台等设备连接，实现数据的实时传输和远程监控。
通信模块通常包括无线模块、以太网接口和串口等。
(4)控制模块:控制模块用于对自动气象站进行控制和管理。
它可以控制传感器模块的工作状态，调整传感器参数和采样频率等。
控制模块通常包括控制芯片、存储器和用户界面等。
2.软件部分(1)数据采集软件:数据采集软件用于控制数据采集模块的工作，实时采集传感器数据并进行存储。
它可以实现数据的实时显示和保存，并提供数据查询和导出功能。
(2)数据处理软件:数据处理软件用于对采集到的数据进行处理和分析。
它可以对气象数据进行统计和绘图，生成气象图表和曲线图等。
数据处理软件还可以进行气象数据的预测和模拟。
(3)远程监控软件:远程监控软件用于实现对自动气象站的远程管理和监控。
它可以实现对气象数据的实时监测和远程控制，同时支持数据的实时传输和远程访问。
远程监控软件还可以提供报警功能，当气象参数超出设定范围时发出警报。
3.功能特点(1)实时监测:自动气象站能够实时采集和监测气象数据，实时显示和保存数据，并提供实时报警功能。
用户可以随时了解气象变化和趋势。
(2)数据分析:自动气象站可以对采集到的数据进行处理和分析，生成气象图表和曲线图，帮助用户了解气象规律和趋势。
气象实时数据的质量控制
标 识或 使用 尽可 能准 确 的值 代替 。通 过数 据质量 控
制， 使 数据具 有更 好 的代表 性 、 准确性 。国内外有 许
多学者 对气 象资 料 质量 控 制 方 法做 过 研 究 … ， 我 国 王新华 Ｊ 、 任 芝 花 等 对 非 实 时 资 料 做 过 质 量 控 制， 然 而对 实时 资料 的观测 数据 质 量 控 制 未见 文 献 报 道 。本文 将讨 论实 时数 据 的质 量控 制 。
保 每个界 限值 的数 据为 正确数 据 。然后 利用 界限值 检 查观测 要素 的实 时数 据是 否在气 候要 素 的界限 值 可 接受 的合理 界 限范 围 内。如果超 出气 候要 素界 限 值， 则提 出可 疑信 息 。
２ ． ２ 实时数 据时 间一致 性检 查 时间一致 性检 查主 要是检 查 实时观 测数据 前 后 时 间段 的变化 率 （ 变频 ） ， 或 长 时 间不 变 。如 果 当 前
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ： Ｕｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ｅ ｃ ｋ ｗａ ｙ ｓ ｏ ｆ ｃ ｌ ｉ ｍａ ｔ ｅ ｅ ｘ ｔ ｒ ｅ ｍｅ ｒ ａ ｎ ｇ ｅ，ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｓ ｔ ｅ ｎ ｃ ｙ，ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｓ ｔ ｅ ｎ ｃ ｙ ｏ ｆ ｔ ｉ ｍｅ，ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ａ ｌ ｑ ｕ ｌｉ ａ ｔ ｙ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｗａ ｙ ｓ ｏ ｆ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｓ ｔ ｅ ｎ ｃ ｙ ｃ ｈｅ ｃ ｋ ｔ ｏ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｔ ｈ ｅ ｄ ａ ｔ ａ ｏ ｆ ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｍｅ ｔ ｅ ｏ ｒ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ． Ａｆ ｔ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ， ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｈ ｏ ｕ ｒ ’ Ｓ ｍｅ ｔ ｅ ｏ ｒ ｏ ｌ ｏ ｙ ｇ ｄ ａ ｔ ａ ｉ ｓ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ：ｍｅ ｔ ｅ ｏ ｒ ｏ ｌ ｏ ｙ ；ｒ ｇ ｅ ａ ｌ ｖ ａ ｌ ｕｅ；ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ
DZZ3新型自动气象站技术说明20140822
新型自动气象站系统结构
气温传感器 湿度传感器 气压传感器 风速传感器(10米) 风向传感器(10米) 雨量传感器(翻斗、大 翻斗或容栅式) 总辐射传感器 蒸发传感器 能见度传感器 气温传感器(3支) 通风防辐射罩 通风速度(3个) 降水量传感器(称重、 大翻斗) 风速(1.5米)传感器 红外地温传感器
主采集器通信接口
通信 接口 CAN 用途 主、分采集器 通信 终端操作 数量 1 2
蒸发量
能见度 固态降水 渐近开关
模拟（电流）
RS485 RS232 数字（电平）
1
1 1 1
新型自动气象站主采集器
嵌入式系统的定义：
以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、 适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的 专用计算机系统。
模拟量采样测量电路
差分电压信号测量 1）适用传感器： 辐射传感器 2）信号输出： mV级差分电压 3）测量方式： 测量差分电压 4）典型电路：
嵌入式系统的硬件组成
事件计数接口
数据采集器提供3个16位高速计数器，计数器最大容量可达 到0xFFFF（65535） 在本系统中主要用于风速传感器输出频率测量、雨量传感器 的脉冲信号计数测量 输入信号首先经过防雷抗干扰电路，再经施密特整形和单稳 态滤波电路，接入MCU的定时计数器和中断计数单元，由MCU 采集计数，可以有效保证测量的准确可靠
RS485长线传输连接本地业务系统 RJ-45网络接口 连接远程业务系统 USB设备接口 连接标准USB存储设备（自动识别，不需驱动程序），通过该口 可以将数据采集器内的数据卸载到USB存储设备内
嵌入式系统的硬件组成
CAN总线接口
主采集器通过CAN总线与各分采集器、智能传感器进行通讯 和数据交换 接口电路由CAN控制器和CAN收发器组成，与MCU通过SPI 总线相连接 支持CANopen协议
6要素自动气象站建设标准
6要素自动气象站建设标准
自动气象站是用于实时监测和记录天气要素的设备，主要用于气象预报、气候研究等领域。
建设标准主要包括以下六个要素：
1. 定位和环境要求：自动气象站应建设在开阔平坦的地形上，远离遮挡物，以确保观测数据的准确性。
同时，建设地点应避免有较大的人为干扰，例如交通道路、工厂等。
2. 气象观测要求：自动气象站应具备测量温度、湿度、气压、风速、风向和降水量六个要素的能力。
这些观测要素应具备较高的精度和稳定性，并能够进行实时监测和记录。
3. 仪器设备要求：自动气象站应配置适当的仪器设备，包括温湿度传感器、气压传感器、风速风向传感器和降水传感器等。
这些设备需要具备防水、防腐蚀、抗干扰等特性，以确保长期稳定运行。
4. 数据传输和存储要求：自动气象站应具备数据传输和存储功能，能够实时将观测数据传输到相关的气象数据库中，并能够进行远程数据查询和管理。
传输方式可以选择有线或无线传输，数据存储容量应满足长期观测的需求。
5. 质量控制要求：自动气象站应具备质量控制机制，能够对观测数据进行实时质量检查和校正，确保数据的准确性和一致性。
质量控制要求包括超出范围的检测、异常数据排除等。
6. 定期维护和检修要求：自动气象站需要定期进行设备维护和检修工作，包括传感器清洁、设备校准、故障排除等。
同时，应建立相应的维护记录和维修保养计划，以确保设备的长期稳定运行。
地面自动气象站观测数据文件的质量控制
１８ ２
宁夏 农林科技。 ｉ ｘ ｕ ａｏ Ａｒ ａ ｏ ｓＳ ． ｅ Ｎ ｇａ ｏ ｎｌｆ ｇ．ｎ Ｆｒ ．ｃ＆ ｃ ｎ ｉＪ ｒ ｉ ｄ ｅ ｉ Ｔ ｈ
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地李启仙 ， ，
１－ 南省红河 州气象局 ， － 蒙 自 ６ １ ９ ； ２． ．－ Ｚ －南 Ｚ ６ １９ 云南省元阳县气象局， 云南 元阳
得 到 了广泛痘 用 ， 在气 象 防灾减 灾 方 面发挥 着重 要作 用 。 但 自动站 因仪 器运 行 状况 、 环境变 化 、 面气 象测 报 软件 不完 地 善 、 器维 护 不到 位 等原 因造成 观 测数 据 的缺测 和异 常 ， 仪 为 保证数 据 的完 整性 ，需 对 自动 站采集 的数 据 文件 进行 质 量 控制 。地 面气 象观 测 数据 文件 （ 简称 Ａ文件 ） 和分钟 观测 数
气象观测数据的质量控制技术
气象观测数据的质量控制技术气象观测数据对于我们了解天气和气候的变化至关重要。
准确、可靠的气象观测数据能够为天气预报、气候研究、农业生产、交通运输等众多领域提供有力的支持。
然而，在气象观测过程中，由于各种因素的影响，观测数据可能会存在误差和错误，这就需要运用质量控制技术来确保数据的准确性和可靠性。
气象观测数据的误差来源多种多样。
首先，观测仪器本身可能存在精度问题。
例如，温度计的刻度不准确、风速计的灵敏度不够等，都会导致观测数据出现偏差。
其次，观测环境也会对数据产生影响。
比如，观测站点周围的建筑物、树木等障碍物可能会干扰风的测量；地面的反射和辐射可能会影响温度的测量。
此外，人为操作失误也是常见的误差来源之一。
观测人员在读取数据、记录数据或者维护仪器时的疏忽，都可能引入错误。
为了控制气象观测数据的质量，我们采用了一系列的技术和方法。
首先是数据的采集和预处理。
在数据采集阶段，要确保观测仪器的正常运行和校准。
定期对仪器进行检查、维护和校准，能够有效地减少仪器误差。
同时，在数据采集过程中，要对异常值进行初步的筛选和标记。
例如，如果某个温度数据明显超出了正常的范围，就需要进行标记，以便后续进一步的分析和处理。
数据的合理性检验是质量控制的重要环节。
这包括对数据的范围、变化趋势和相关性进行检查。
例如，气温在一天内的变化通常是有规律的，如果某个时刻的温度数据与前后时刻的变化趋势不符，就需要进一步核实。
同样，风速和风向之间也存在一定的相关性，如果两者的数据出现矛盾，也需要进行审查。
气候学界限值检验也是常用的方法之一。
通过对历史气象数据的分析，确定各种气象要素的正常范围和极端值。
当新的观测数据超出了这些界限值时，就需要重点关注和核实。
比如，在某个地区，夏季的最高气温通常不会超过一定的数值，如果出现了超出这个数值的观测数据，就需要确认是否存在异常情况。
空间一致性检验则是从地理空间的角度来评估数据质量。
不同的观测站点在同一时间观测到的同一气象要素应该具有一定的一致性。
地面气象观测数据文件质量控制方法及措施
地面气象观测数据文件质量控制方法及措施发布时间：2021-09-07T09:15:07.252Z 来源：《探索科学》2021年7月下14期作者：李红珍[导读] 这几年以来,气象观测和研究工作取得了迅速的发展和改善,在观测手段和获取信息资料的覆盖率上也取得了巨大的提高。
地面气象观测数据统计档案资料是对地面气象观测审核的一种重要数据资料,它主要是对观测天气和环境气候变化的气象预报分析信息与预测气候变化的重要数据资源,为了有效保证当前的地面气象观察观测数据准确,对于加强其气象观察数据质量管理具有非常重要的指导意义。
山西省稷山县气象局李红珍 043200摘要：这几年以来,气象观测和研究工作取得了迅速的发展和改善,在观测手段和获取信息资料的覆盖率上也取得了巨大的提高。
地面气象观测数据统计档案资料是对地面气象观测审核的一种重要数据资料,它主要是对观测天气和环境气候变化的气象预报分析信息与预测气候变化的重要数据资源,为了有效保证当前的地面气象观察观测数据准确,对于加强其气象观察数据质量管理具有非常重要的指导意义。
基于此本文对有关地面气象观测数据文件档案中资料文件质量化管理控制的各种方法应用进行了统计分析,确保了有关地面气象观测数据的准确和连续可用性,形成准确且连续的可记录的地面观测数据文件,为有关地面气象观测的档案文件质量管理控制提供参考借鉴,加强气象观测数据质量管理有着非常重要的现实意义,进一步提高有关地面气象观测观察数据的档案文件管理质量。
关键词：地面气象观测数据文件、质量、控制方法、措施引言这几年以来我国经济建设发展迅速,社会对于各类气象观测信息处理服务的质量要求与处理技术水平都越来越高,气象观测文件是各类天气预报和我们进行各类气候气象观察的重要基础气象信息,它的正确性直接关系决定了天气预报和进行各类气候气象观测的数据质量,这就给我们在使用地面或者进行各类气象观测时根据气象文件的数据质量进行问题处理提出了一个更高度的要求,以便我们能够及时做到更加科学、可靠、精准的处理实现对在地面进行气象观测的质量化的数据,是开展各类气象工作的重要依据,是不断加强当地气候数据预测处理能力的重要技术保障,气象部门应不断加强对在地面气象观测数据文字质量处控制,提高对在地面气象观测数据文件处理质量。
气象数据质量控制方法
数据质量控制方法1.数据质量检查的内容地面气象要素上传文件的各要素值的质量控制以实时检查为主，检查内容包括气候学界限值检查、气候极值检查、数据内部一致性检查和数据时间一致性检查。
（1）气候学界限值检查：指从气候学的角度不可能发生的要素值，观测记录应在气候学界限值之内的检查（2）气候极值检查：指气象记录是否是超气候极值的检查。
气候极值是指在固定地点的气象台站在一定的时间范围内出现概率很小的气象记录（3 ）内部一致性检查：指同一时间观测的气象要素记录之间的关系必须符合一定规律的检查（4 ）时间一致性检查：指对气象记录变化是否在一定的时间范围内变化具有特定的规律的检查内部一致性内部一致性对地面观测数据而言，即为要素间一致性，它是基于一个观测点内同一时刻所测得的要素之间或多或少有点相关的事实，对某些有物理特征关联的气象要素间是否一致进行检测。
例如：水汽压、露点温度与气温和相对湿度的一致性，海平面气压与本站气压和气温的一致性，小时内极值出现时间只能是从本小时内时间一致性大多数气象要素（除风、降水量和蒸发量外）都是连续变化的，它们随时间的变化应该是连续的，在一定的时间间隔，同一要素的前后波动应是在一定范围内。
建立各要素的每分钟和每小时的最大变化值表数据质量检查流程及质量控制码的确定数据质量检查的顺序是：气候学界限值检查、气候极值检查、内部一致性检查、时间一致性检查（1）与气候学界限值比较，观测记录不在气候学界限值范围内的，其数据定性为错误，数据作缺测处理，质量控制码为 6（2 ）与该月累年极端值比较，观测记录不在气候极值范围内的，其数据定性为“可疑”，质量控制码为1（3）用气温、相对湿度计算水汽压、露点温度，用本站气压计算海平面气压，计算值应与观测记录一致，若不一致时，用计算值代替观测值。
代替后的观测值按正确对待，相应质量控制码为6,若原数据为缺测，相应质量控制码为8（4 ）小时内极值出现时间不在本小时内时，出现时间按缺测处理，质量控制码为 6（5 ）当前小时值与前一小时值比较，超过小时最大变化值的，该当前值定性为“可疑”，质量控制码为1，此值参与下一小时的比较（6 ）本站气压、气温、相对湿度、最大风速、极大风速、地面温度、草面温度的小时极值与该小时内的极值出现时间的分钟值应该一致。
气象监测数据的质量控制方法
气象监测数据的质量控制方法气象监测数据对于气象研究、天气预报、气候分析以及众多与气象相关的领域都具有至关重要的意义。
准确、可靠和高质量的气象监测数据是进行科学分析和有效决策的基础。
然而，在数据采集、传输和处理过程中，可能会引入各种误差和错误，影响数据的质量。
因此，采取有效的质量控制方法来确保气象监测数据的准确性和可靠性是至关重要的。
一、数据采集阶段的质量控制在气象监测数据的采集阶段，需要确保仪器设备的准确性和稳定性。
定期对气象观测仪器进行校准和维护是必不可少的。
例如，温度计、气压计、风速仪等仪器，需要按照规定的时间间隔和标准进行校准，以确保测量结果的准确性。
同时，选择合适的观测站点也非常重要。
观测站点的地理位置、周围环境和海拔高度等因素都会对监测数据产生影响。
应避免将观测站点设置在可能受到局部地形、建筑物或污染源干扰的区域，以保证所采集的数据能够真实反映大范围的气象状况。
此外，观测人员的专业素质和操作规范也会影响数据质量。
观测人员需要经过严格的培训，熟悉观测仪器的使用方法和操作规程，按照标准的观测流程进行数据采集，确保数据的一致性和准确性。
二、数据传输阶段的质量控制在数据从观测站点传输到数据中心的过程中，可能会因为通信故障、信号干扰等原因导致数据丢失或错误。
为了减少这种情况的发生，需要采用可靠的通信技术和数据传输协议。
例如，使用卫星通信、无线通信或有线通信等多种方式相结合，确保数据能够稳定传输。
同时，对传输的数据进行加密和校验，可以及时发现数据在传输过程中的错误，并采取相应的纠错措施。
另外，建立数据传输的监控系统也是很有必要的。
通过实时监测数据传输的状态，如传输速率、丢包率等指标，可以及时发现传输过程中的异常情况，并迅速采取措施解决问题，保障数据的完整性和准确性。
三、数据处理阶段的质量控制数据处理是确保气象监测数据质量的关键环节之一。
在数据处理过程中，需要对原始数据进行筛选、审核和修正。
首先，对数据进行筛选，去除明显异常的数据。
新型自动气象站业务观测软件数据质量控制
当前，大部分气象站都使用 A 文件 和 J 文件替代纸质报表，借助计算机全 面审核，提高了地面测报质量，也降低 了业务人员的劳动强度。因此，要不断 提升地面气象观测软件数据质量，最大 限度减少观测数据文件中存在的问题， 始终确保地面气象测报资料的准确性、 完整性和连续性，进而提升天气预报和 气候测报的质量。 一、数据质量控制对象及流程 （一）数据质量控制对象 新型自动气象站业务观测软件的主 要控制对象有气温、降水、相对湿度、 地温、蒸发、气压和能见度等气象要素。 气象资料处理业务平台在对数据进行质 量控制时，主要包括观测数据信息、元 数据信息及附加信息数据，确认和修订 显性错误信息，之后对观测数据信息上 报、入库，并将信息反馈到台站中来。 （二）数据质量控制流程 上传观测气象要素数据信息后，新 型自动气象站业务观测软件会第一时间 内对各个气象要素数据进行第一次质量 控制， 找出可疑、 错误等数据信息并报警， 测报员结合提示信息判断观测数据是否 正确。观测数据文件上传后，气象资料 处理业务平台对不同观测数据再次作质 量控制， 找出质量控制后显性错误数据、 可疑数据和缺测数据，采取正确方法对 疑误数据信息进行一系列分析、反馈、 修正及确认等。 二、数据质量控制前准备工作 （一）建立和维护自动气象站的审 核规则库 建立起自动气象站的地面审核规则 库，这是做好计算机全面审核工作的关 键，用于审核地面气象观测定时记录输 入的月年地面气象数据文件和判断极值。 如果使用人工进行质量控制，易忽略掉
变动信息，测报人员应认真查看参数变 化，做好变动任务后转化工作，始终确 保台站内参数信息正确无误。在使用计 算机检查过程中，若发现降水量信息在 A 文件中与实际降水量有很大误差，若 13:00-14:00 内观测到降水量数据，但实 际无降水，这是雨量传感器翻斗滞后造 成的，可以准确判断这个时段降水量且 降水滞后时间在 2 h 内出现，该降水量 数据累计处理，若降水量滞后超过 2 h， 则降水量数据信息可删除。 2.J 文件信息处理方式 若分钟数据缺测，在审核过程中， J 文件有疑误信息，系统会有“某一日正 点气温对应 A 文件中所显示的正点值不 一致”提示，这可能是雷击等外界因素 造成的；更换或标校传感器过程中导致 观测数据信息缺测的，需要结合有关规 定要求进行，“若自动气象站每小时正 点数据与正点分钟数据不一致时，当确 认正点分钟数据出现错误，就能利用正 点值替代”。若观测分钟数据异常跳变， 如某日 14:35 气压数据与该时间点前后 1 min 内气压数据值相差较大，使用内插 法求出该时间内的气压数据即可。 四、结语 地面测报员应不断加强业务学习， 提升业务技能，预审过程中应结合软件和 人工方法，做好报表预审总结、记录和分 析，积累预审经验，灵活应对异常，确保 地面气象要素数据准确、完整和及时。 参考文献：
气象站观测数据处理方法
气象站观测数据处理方法气象站观测数据处理方法是指将收集到的各种气象数据进行整理、分析和处理的过程。
这些数据包括气温、湿度、降水量、风速、气压等各种气象要素的测量数据。
正确处理气象观测数据对于气象预报、气候监测和气候模拟等领域非常重要。
下面将介绍一些常用的气象站观测数据处理方法。
1.数据质量控制数据质量控制是确保观测数据的准确性和可靠性的第一步。
在数据采集过程中，可能会出现仪器故障、人为误操作等情况，导致观测数据出现异常值或缺失值。
因此，需要对数据进行质量控制，包括人工检验、自动检验和统计检验等方法，以识别和修正异常数据。
2.数据整理和处理数据整理和处理是将原始观测数据规范化和标准化的过程。
首先，对观测数据进行时间和空间上的统一，以便于后续的分析和模型建立。
然后，根据需要，进行数据插值、平滑和去噪等处理操作，以满足具体研究或应用的要求。
3.数据分析数据分析是对已经整理和处理的观测数据进行统计和推断的过程。
常见的数据分析方法包括时间序列分析、相关分析、回归分析、聚类分析、频率分析等。
通过数据分析，可以揭示气象要素之间的相互关系和规律，为气象预报和预警提供参考依据。
4.数据可视化数据可视化是将数据以图表、地图等形式展示的过程。
通过数据可视化，可以直观地展示气象要素的分布和变化规律，帮助人们更好地理解和利用气象观测数据。
常用的数据可视化工具包括地理信息系统（GIS）、绘图软件和可编程软件等。
5.数据模型建立数据模型建立是通过对观测数据的统计和分析，建立描述气象要素之间关系的数学模型的过程。
常见的数据模型包括回归模型、时间序列模型等。
通过建立数据模型，可以用较少的观测数据来推断未来或未观测到的气象要素值。
6.数据存储和共享数据存储和共享是将观测数据保存和传递给其他用户或研究者的过程。
为了保证数据的长期保存和有效利用，需要建立合适的数据存储和管理系统，并遵守数据共享的规范和标准。
此外，还可以利用云计算和大数据技术来实现气象观测数据的远程存储和共享。
自动气象站数据质量控制方法及误差分析
自动气象站数据质量控制方法及误差分析摘要:自动气象站的数据质量控制是关系到气象资料应用的基础,也是关键的一步。
观测资料的质量对于数值预报同化、气象预报、气象服务以及相关领域的研究具有重要影响。
本文以单站质量控制为例,阐述了自动气象站的观测资料的四层质量控制流程,并对误差类型进行了简单的归类。
在此基础上,对于三类主要的质量控制检验方法进行了描述,并应用多元线性回归分析建立自动站与人工站的误差分析,指出应用多元回归方法,结合人工站资料,可以有效减少自动站的误差。
关键词:质量控制误差检验方法多元回归自20世纪80年代以来,芬兰、美国、日本等许多国家的地面气象观测网中就已普遍采用了自动气象站。
随着我国气象科技的飞速发展,到目前为止,我国已普遍使用自动遥测气象站作为人工观测站的补充加密,实现了人工气象站与自动气象站的联合观测。
许多新技术都应用到气象观测自动化中,大大提高了气象传感器的探测精度和可维护性。
观测资料的质量对于数值预报同化、气象预报、气象服务以及相关领域的研究具有重要影响,面对大量的自动观测站资料,如何保证自动气象站观测资料质量,确保资料的代表性和准确性,是自动气象站资料使用者迫切需要解决的科学问题。
众所周知,大气观测资料例如风向风速、气温、气压和湿度等均为四维空间变化,包括2个水平方向、一个垂直方向和一个时间维。
而这些变量在四维空间的变化是不规则的,因此获取准确的观测资料,并使观测值处于一个可以接受的范围是非常重要的[1]。
根据世界气象组织（WMO）的规定,质量控制应该贯穿在整个数据采集到可用的气象参数等整个过程。
在数据获取过程,采集系统应该尽可能减少由于技术标准的不同以及仪器自身的主观误差而造成的系统性误差和随机误差。
在数据转换过程,应尽可能减少由于转换过程或者计算本身所造成的误差。
为了提高质量控制数据的高采样率,可以采取滤波以及平滑技术。
国内外针对质量控制已经作了大量的研究应用。
WMO对于气象资料质量控制非常重视,并且已经有了许多指导性意见;不少国家分别建立了针对本国国情的数据质量控制系统。
自动气象站建设技术标准
自动气象站是一种能够自动采集和记录气象要素数据的设备，它动气象站建设技术标准：
1. 气象要素测量精度：自动气象站应能够准确测量气温、湿度、气压、风速、风向等气象 要素，并满足相应的测量精度要求。例如，温度测量精度应在±0.5°C以内。
这些技术标准有助于确保自动气象站的正常运行和可靠性，提高气象观测和预报的准确性 和时效性。具体的标准和要求可能会根据不同国家或地区的气象服务需求而有所不同。
2. 数据传输和存储：自动气象站应具备数据传输和存储功能，能够将采集到的气象数据传 输到数据中心或云端服务器，并能够长期存储数据以供分析和应用。
自动气象站建设技术标准
3. 通信方式：自动气象站应支持多种通信方式，如有线通信、无线通信（如GPRS、3G、 4G、LoRa等）或卫星通信，以确保数据的及时传输和接收。
4. 防护设计：自动气象站应具备良好的防护设计，能够抵御恶劣的气象条件，如强风、雨 雪、高温等。防护设计还应考虑防雷、防腐蚀等因素。
5. 数据质量控制：自动气象站应具备数据质量控制功能，能够自动检测和纠正数据异常， 确保采集到的气象数据的准确性和可靠性。
自动气象站建设技术标准
6. 校准和维护：自动气象站应具备校准和维护功能，能够定期对传感器进行校准和检修， 以确保测量结果的准确性和稳定性。
自动站正点地面数据质量控制方法
合理 的现象 ，例如气温 已上升零度 以上 ，突然 出现一 个 样本值 为零下值 ；相邻两个样本值之 间的变化率不
一
致，例 如每十秒钟取一个样本值，发现 两相邻样本
值 相差一度 以上等 。通过传感器 内部检验程序 ，可发
Ｇ５９５ ＰＯＥ０Ｆ ６ Ｐ ３ ９（ Ｒ Ｂ Ｆ ）——感应测头关闭程序 ２ ．感应头测量示 意图如 图２ Ｘ 轴
图 ２
二 、 结 论
采 用Ｍ Ｒ Ｏ Ｓ Ａ Ｐ Ｓ 自动测量装 置加工在保 证产 品质 量 前提下加工效益 也同时提 升。产 品质 量提升即外观上
没有合适的传感器 ，仍需要一部分人工观测等。另外 ，
接 受范围，因此 ，这就需要 对数据进行质量控制 。 正 点地 面数据 ，即正点资料 ，它是指 自动气象站 每 小时采集一次的数据 ，并将该数据每个一小时进行
上传 。 由于该数据 同样有误差的存在 ，因此也需要对 其进行质量控制 。
（ 任编 辑 ： 责 赵秀 娟）
２ １ １ｏ 中阖 新技 ６ ０ ０ ２ 高 书金 ９
二、数据质 量控 制流程
（ 观 测站误差 类型 一） 误差 的来源是在数据采集 时一 次或 多次积累 的结
果 ，以及在传输过程 中造成的 ，主要包括 以下 四种类
以下几个方面 的内容 ： １ 自动 气 象站 的选 用 ：市 场 上有 很 多 各种 类 ． 型、型号的 自动气象站 ，它们的各项技术 指标也不一 样 ，因此用户应根据 自身业务 的需求来选定最适 合 自 己的 自动气象站。 ２ ．传感器 的 内部检验 ：每个传感 器在采样 过程 中都会 出现一些似是而非的样本值 ，甚至 出现 明显不
自动气象站数据质量控制方法及误差分析
少 国 家 分 别建 立 了针 对 本 国 国 情 的 数 据 质 量 控 制 系统 。 拿 大 气 象 局 建 立 了 一 套 完 加
整的数据管理 系统 ， 系统 之 一 就 是 对 所 有 或 错 误 产 生 。 过 该 类 误 差 在 数 据 处 理 过 不
气 象 观 测 数 据 、 文 数 据 以 及 空 气 质量 监 程 中 ， 误 很 容 易 被 检 查 发 现 。 水 错
摘 要： 自动 气象站 的数据 质量控 制是 关 系到 气象 资料应 用的基 础 ， 是关 键 的一 步。 测 资料 的 质量对 于数 值 预报 同化 ， 也 观 气象预报 、 气象服 务 以及 相关领域 的研 究具有 重要 影响 。 文 以单站 质量控 制为例 ， 本 阐述 了自动气象站 的观测 资料 的四层 质量控 制流程 ， 并对误 差 类型进行 了简单的归 类 。 在此 基础上 ， 于三 类主要 的质量控 制检验 方 法进 行 了描述 ， 对 并应 用 多元 线性回 归分析建 立 自动站 与人 工站 的 误 差分析 ， 出应 用多元 回归方 法， 指 结合人 工站 资料 ， 可以有效 减 少 自动站的误 差 。 关键 词 ： 质量控 制 误差 检验方法 多元 回归 中图 分 类 号 ： ４ Ｐ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ： ６ ２ ３ ９ （ ０ １ ０ （ ） Ｏ ９ ０ ｌ ７ － ７ １２ １ ） ８ ｂ－ Ｉ — ３ ２ 自２ 世 ＿ ８ 年 代以 来 ， Ｏ ｅ ｏ Ｅ 芬兰 、 国 、 美 日本 数 据 的 高 采 样 率 ， 以 采 取 滤 波 以 及 平 滑 可 随机误差 ： 要 产生于数据采集过程 。 主 随 机误 差 可能 导致 资 料 相 对 于 实 际 值 的 高 估或者低 估。 系统 误 差 ： 般 而 言 ， 类 误 差 主 要 是 一 该 测量偏差 。 粗 的 误 差 ： 要 是 由 于 测 量 设 备 故 障 主
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自动气象站分类及实时数据质量控制措施摘要介绍了自动气象站的分类，并提出提高自动站实时数据质量的措施，以期为自动站数据质量的控制提供参考。
关键词自动气象站；分类；实时数据；质量控制；措施
中图分类号 p415.1+2 文献标识码 b 文章编号 1007-5739（2013）05-0265-01
随着社会的日益发展，人们对气象预报质量的要求也越来越高，在科技的发展下，气象预报科技化程度也越来越高，自动气象站在我国渐渐得到了普及，自动气象站系统主要通过argos系统以及全球电信系统，来实现数据的实时回报、数据的储存以及数据的传送，一般情况下，自动站往往放置于通讯网络和供电网络之内。
目前，随着科学技术的发展，自动站已经可以通过无线来实现气象资料的传输功能。
瓜州县气象局位于甘肃省西北部，地势南北高、中间低，平均海拔1 500 m，年平均气温8.8 ℃，无霜期130～146 d，年均降雨量41 mm，属典型的大陆性气候，由于海拔较高，气候较低，这就给自动站数据的监测带来了一定的难度。
自动站的观测资料具有代表性强、间隔时间短、可以快速调用的特点，为了保证实时观测资料的准确性，必须做好观测数据的监控工作。
自动气象站即自动站，自动站可以通过全球电信系统以及argos系统来实现数据的传输和储存功能，自动站实时数据的准确性是保障自动站得以良性运行的基础。
目前，我国自动站的种类有3种，其中有线遥控自动
气象站和无线遥控自动气象站在基层的运用较多，现主要探讨自动站实时数据质量控制的相关工作。
1 自动气象站分类
1.1 有线遥测自动气象站
有线遥测自动气象站是自动站的重要组成部分，该站点的感应仪器与处理接受器一般相隔数十米至几公里的距离，主要通过有线电路来传输和处理数据，有线遥测自动气象站的组成部分包括气象传感器、气象感应接口电路、通讯接口、微机系统等。
传感器可以将有限遥测自动自动气象站的信息转换为规定的电信号，并将该电信号通过气象感应借口电路实现信号的输出，在信号输出后再由转换器将气象信号转换为电信号；微机系统则是有线遥测自动气象站的核心组成部分，可以实现接口电路的处理，以及输入数据的显示和打印，同时，微机系统也可以通过其接口将输入的数据传输到网络上，实现数据的联动功能。
1.2 无线遥测自动气象站
无线遥测自动气象站即无人气象站，无线遥测自动气象站主要由程序控制系统、数据测量系统以及电源灯几个部分构成，无线遥测自动气象站主要设置在一些人烟较少的偏僻地区，无线遥测自动气象站的工作时间一般可以持续1年，并不需要有专门的工作人员在站点驻守，工作人员可以在距离无线遥测自动气象站1 000 km 外的指挥中心来收发其传输的相关数据。
目前，无线遥测自动气象
站的使用范围较为广泛，它的应用填补了当前气象观测的空白地区，是气象观测的一个福音。
1.3 长期自动气象站
长期自动气象站是近年来才发展起来的一种自动站，其收集的资料并不对外发送，仅作研究统计数据而用，我国的气象工作人员在2005年搭建了全世界海拔最高的自动气象站，长期自动气象站的造价成本较高，应用范围并不是很广泛。
2 提高自动站实时数据质量的措施
2.1 做好异常数据的处理工作
自动站观测人员要对观测数据进行定期的检查，看是否存在由于传感器故障等原因出现数据异常的情况，发现这种情况要及时对资料进行缺测、补测等人工处理措施，保证自动站观测数据的准确和完整[1-2]。
在进行异常数据的处理时要注意极值出现的时间，是否出现在前一天的20：00以前，同时也要注意时极值异常时日极值的选取，当某一个时间点的极值出现异常影响了日极值的挑取时，要将这个极值作为缺测来处理。
2.2 做好极值的检查处理工作
自动站极值的检查内容包括气候学界的限值检查、气候的极值检查、数据内部一致性检查以及数据时间一致性检查。
气候学界的限值检查即从气候学的角度来检查不可能发生要素值，观测记录在气候学界限值以内的检查；气候极值的检查指气象记录是否是超气
候极值的检查；气候极值的检查是指在固定气象台站一定的时间范围内出现概率很小的气象记录；内部一致性检查指时间相同观测的气象要素记录间的关系符合规律的检查时间；一致性检查指对气象记录变化是否在一定的时间范围内变化特定规律的检查。
极值的检查不仅检查方法较多，检查包含的内容也较多，不仅包括气压、温度、相对湿度、地面温度、能见度的检查，也包括本站气压气候最高极限值、最低极限值、露点温度气候极限值、不同高度土壤温度、相对湿度、平均风速等数据的检查和处理[3-5]。
2.3 提高自动站工作人员业务水平
自动站工作人员的业务技能水平是影响自动站实时数据质量的决定性因素，因此自动站要加强对工作人员观测数据能力的培训，多举行一些类似的气象观测知识讲座和仅能培训，不断提高工作人员的观测能力和处理数据的能力，自动站工作人员在平时也要加强相关知识的学习，为数据的监测工作打好坚实的基础，提高工作人员工作的积极性和责任心。
3 结语
自动站实时数据的准确性是保障自动站得以良性运行的基础。
目前，我国自动站的种类有3种，其中，有线遥控自动气象站和无线遥控自动气象站在基层的运用较多，在以后的工作中，为了提高实时数据的准确性，应该提高工作人员的业务水平，同时加强对各种数据和极值的检查工作。
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