■馬靜 林建濱

（福建省大氣探測技術保障中心 福建福州 350008）

淺談基于數據質控結果的區(qū)域站可信度分級研究

■馬靜 林建濱

（福建省大氣探測技術保障中心 福建福州 350008）

目前，福建省地面自動站觀測系統(tǒng)的建設日趨完善，尤其是省內區(qū)域自動站大密度鋪開建設，獲得了大量寶貴的實時氣象觀測資料。但是，由于部分區(qū)域站站址設置不盡合理、運行管理不夠規(guī)范等原因，容易導致區(qū)域站觀測數據質量不穩(wěn)定，造成區(qū)域氣象站觀測資料在數值預報系統(tǒng)中并未得到充分應用，亟需對現有國家級無人站網和區(qū)域自動站網進行整合，實施分級管理。[關鍵詞]質控結果區(qū)域氣象站分類研究

0 引言

隨著氣象現代化技術和世界經濟的發(fā)展，中尺度、短時效、特殊行業(yè)天氣預報的需求日益高漲，要滿足和適應日益高漲的氣象服務需求，描述中尺度、短時效天氣現象的觀測資料是必不可少的。

目前，我省已建成近2000套區(qū)域自動氣象站建，涵蓋了高山站、海島站、梯度站等各式站點，在中小尺度天氣監(jiān)測和當地防御和減輕氣象災害中發(fā)揮了重要作用；針對我省分布面積最廣的區(qū)域自動站總存在觀測數據質量不穩(wěn)定的情況，必須充分分析區(qū)域氣象站儀器安裝環(huán)境、儀器運行穩(wěn)定性和探測要素漂移等影響因素，劃分出不同區(qū)域氣象站的可信度等級，對現有區(qū)域自動站網進行整合，實現區(qū)域氣象站的分級分類。以提高區(qū)域自動站觀測資料應用水平，充分發(fā)揮區(qū)域氣象站在中小尺度天氣監(jiān)測和當地防御及減輕氣象災害中的重要作用。

1 研究目標及內容

國內區(qū)域自動氣象站質量控制現狀，主要是根據氣象學、天氣學、天氣學原理，以氣象要素的時間、空間變化規(guī)律和各要素間相互聯(lián)系的規(guī)律作為線索，分析氣象資料是否合理。其方法包括：范圍檢查、極值檢查、內部一致性檢查、空間一致性檢查等等。將質量控制結果的分析產品作為區(qū)域氣象站分級分類的判斷依據，同時結合區(qū)域站的保障條件、觀測場地環(huán)境、區(qū)域氣象站的運行穩(wěn)定狀況等條件作為評估參數，提高區(qū)域氣象站分級分類的準確性。

通過對現行業(yè)務運行中的實時數據質量控制軟件得出的質控結果進行對比分析，開展區(qū)域氣象站的分類篩選工作，篩選出一批準確度和可信度較高的區(qū)域氣象站。結合站點的探測環(huán)境、下墊面情況、設備穩(wěn)定性運行情況、數據質量情況等因素，開展省內區(qū)域自動站運行穩(wěn)定性評估，同時為區(qū)域氣象站分級分類提供參考依據。

結合區(qū)域氣象站的探測環(huán)境、運行保障水平、設備檢定率、探測數據穩(wěn)定性、各類觀測要素質量控制分析結果等，通過3個月到6個月的比對與監(jiān)控，將我省區(qū)域氣象站分類分級為1級：可信級，2級：參考級，3級：部分參數可信級，4級：不可用級（站點需要整改）。

2 區(qū)域站可信度分級方法

分析現行業(yè)務運行中的實時數據質量控制軟件得出的海量質控結果，對可疑數據進行分類篩選，提高區(qū)域氣象站質量控制的準確度和可信度。研究疑誤要素數據與探測環(huán)境情況等因素之間的相關性，判斷該區(qū)域氣象站受探測環(huán)境影響的程度，并形成評級算法。對運行保障及時率、設備檢定率等指標進行評估評分，最終形成站點分類分級評分算法。對區(qū)域氣象站長期運行穩(wěn)定性指標進行評分，形成評分算法。

通過對區(qū)域氣象站質控結果的統(tǒng)計分析、圖表展示、數據導入以及數據分析處理等相關輔助模塊。對比分析不同質控軟件提供的質控結果，得到較高可信度的區(qū)域氣象站觀測資料質量控制結果，形成對應的區(qū)域站分類分級評分算法。研究疑誤要素數據與探測環(huán)境、下墊面情況等因素之間的相關性，結合質控結果的再分析形成產品，為區(qū)域站運行評估提供依據，形成對應的區(qū)域站分類分級評分算法。結合區(qū)域氣象站運行保障及時率、設備檢定率等指標，形成對應的區(qū)域站分類分級評分算法。對區(qū)域氣象站長期運行穩(wěn)定性指標進行評分，形成評分算法。

3 考核指標

設計一套區(qū)域氣象自動站質控結果綜合處理系統(tǒng)，其中包括目前區(qū)域自動站的后端實時數據質量控制軟件分析比對結果，并對質控結果進行分類篩選及圖表輸出功能。分析業(yè)務中現行的質控軟件提供的質控結果，研究疑誤要素數據與探測環(huán)境等因素之間的相關性，獲取區(qū)域站運行評估參數：資料完整性、數據缺報率、數據準確性三個技術指標，為區(qū)域站站點分級提供依據。結合站點運行維護有效率指標、檢定及時率指標、長期運行穩(wěn)定性指標進行綜合分析，最終形成區(qū)域氣象站可信度分級結果。

[1]區(qū)域自動站實時資料質量控制系統(tǒng)的設計與開發(fā)，楊遠恒，2011,5-35.

[2]上海自動氣象站實時質量控制系統(tǒng)研究，孫娟，2009,12-4.

P411[文獻碼]B

1000-405X（2015）-11-318-1