自动气象站数据异常的处理

杜红，李哓峰

（1.石河子气象局，新疆石河子 832000；2.黑龙江省气象台，黑龙江哈尔滨 150030）

自动气象站数据异常的处理

杜红1，李哓峰2

（1.石河子气象局，新疆石河子 832000；2.黑龙江省气象台，黑龙江哈尔滨 150030）

本文以3个国家级气象观测站正点数据缺测情况处理为基础，详细阐述了形成月报数据过程中正点地面气象要素数据Z文件、地面气象观测数据A文件和分钟观测数据J文件出现异常的原因和处理方法，以及为预防这些文件出错所采取的措施，保证气象资料的完整性和准确性。

自动站气象站；数据资料；异常

1 引言

自动气象站作为一种先进的地面遥测设备，在提高观测的时空密度、改善观测质量上有很大优点，自动气象站各传感器的感应元件输出电量因气象要素值的变化而变化，这种变化被采集器采集，经过线性化和定量化处理，实现工程量到要素量的转换，再对数据进行筛选，得出各个气象要素值，并按一定的格式存储在采集器中。采集器中的数据通过通讯端口传输到计算机中，先形成实时地面气象要素数据文件ZZ.TXT，同时将分钟数据存入逐分钟地面数据文件AWS*.RTD，然后形成分钟数据文件（P、T、U、R、W）、正点地面气象要素数据文件Z文件。每日通过逐日数据维护,读取Z文件数据形成B文件,月底由B文件和5个分钟要素文件（P、T、U、R、W）转换形成地面气象观测数据文件A文件和分钟观测数据文件J文件[1-3]。但在我们日常业务工作中，难免因设备软硬件故障或误操作，造成数据资料的全部或部分丢失或出现数据异常等情况，给原始气象资料的积累造成难以挽回的损失，本文根据多年工作经验，针对异常情况进行分析，找出了解决问题的方法。

2 形成月报数据过程中数据异常的处理

2.1 Z文件资料缺测时的恢复

由于地面气象测报系统软件内的系统参数不正确、通讯接口接触不好、通讯线缆破损、自动站受外来因素雷击、电磁等干扰、计算机系统受到病毒攻击、计算机与采集器时间不一致等都可以造成采集器中数据不能写入计算机，出现Z文件中无数据、Z文件没有卸载成功，即使采集器卸载数据成功，在将数据写入Z文件时也出现错误。但是分钟数据ZZ.txt、AWS*.RTD文件不会受此影响，数据正常，所以在Z文件出现上述情况应按照以下方法处理：

（1）可以通过“常规数据卸载”功能，恢复和补救Z文件中的数据。这里需要注意的是：因采集器存储容量是有限的，目前大多数采集器只能保存约15 d的定时数据或7 d的定时数据和3 d的分钟数据，能够从采集器中恢复补救的数据是有限的。在进行“常规数据卸载”的过程中，由于数据卸载占用了采集器的通讯接口，选取的时次要少一些，减少对正点数据的正常采集的影响。

（2）从ZZ.txt、AWS*.RTD文件中获取，启动“自动气象站数据质量控制”，打开Z文件，选取缺测的小时正点数据，再在“文件”中点击“数据导入”，从RTD文件导入相应正点数据（见图1），保存经过修改后的文件，再从“AWSDataQCFile”文件夹中将修改后的文件复制到“AWSSource”文件夹中。

（3）出现一个月内存在两个Z文件，这种情况通常是软件升级造成，只需用记事本打开这两个Z文件，将其中一个Z文件的正常数据拷贝到另一个Z文件的缺少资料就可以了，注意保持记录存储的格式，每条记录结束一定不要有多余的空格，否则会造成文件数据紊乱，用“自动气象站数据质量控制”软件不能读取。

2.2 J文件数据异常的处理

造成J文件数据异常主要是分钟数据的跳变或缺测，容易出现分钟数据跳变的要素主要有气压、温度、湿度。分钟数据跳变按其对正点值的影响，主要分3种情况：

（1）与A文件正点数据不一致或缺测，但不影响日极值和正点值，遇到这种情况比较好处理，只需将异常值用A文件中正点值替换就可以了。

（2）跨越正点跳变，影响正点值，甚至影响日极值。遇到这种情况，可根据《地面气象规范技术解答》，可优先用正点前10 min记录、后用正点后10 min记录代替00分记录，A文件用处理后的J文件00分值代替，保持A文件和J文件数值一致，这些情况都应在备注栏注明。

（3）在两正点之间可能影响日极值也可能不影响。此时J文件如有连续一分钟或以上跳变，则分钟数据均缺测，影响日极值的，日极值重新挑取。对分种数据跳变应及时处理，结合本站特点，进行分析判断，既要考虑正常的大气扰动出现的特殊情况（如飑线过境），又要剔除异常值。

2.3 A文件数据异常的处理

A文件中的各正点时次数据资料异常时尽量用其它数据代替，保持资料的完整性。A文件正点数据异常时，可在地面气象测报业务系统软件（OSSMO 2004）中，通过“逐日地面数据维护”处理，处理后不影响日极值挑取，但要在备注栏内注明不正常记录处理方法以及日、旬、月统计方法。

3 采取的主要措施

（1）保持自动站设备处于正常连续的运行状态，每小时正点前10 min要查看数据采集器的显示屏或计算机显示的实时观测数据是否正常。

（2）仪器设备的日常维护。在自动站出现数据丢失时，应及时发现，并排除故障。

（3）做好数据备份。每天20:00后检查当日的记录是否齐全，并做好当日数据文件的备份。以免造成丢失数据。

（4）每天注意正确的对时。每天19:00将自动站采集器时间与电台时间进行对时，校准时钟，使其误差在30 s之内，同时保持计算机和采集器时间的同步。

4 小结

分钟要素文件（P、T、U、R、W）相当于人工观测站的压、温、湿、雨量、风自记纸，分钟数据文件和Z文件构成自动站的原始数据。一般情况下，观测员不能修改原始数据文件，但对于外来因素（如人工调试、自动站校准）所造成的数据失真或缺测等，要及时处理，以免影响上传数据文件的正确、下个时次的发报和月报资料的形成。作为观测员要熟练掌握各个文件的生成原理和文件存储格式、路径及内容，这样才能及时发现问题，并进行补救处理，保持数据文件的完整和连续，避免因原始数据的丢失而造成不应有的损失。

1002－252X（2011）02－0029－01

2011－3－6

杜红（1977-）,女，新疆伽师县人，成都信息工程学院，本科生，工程师.