结合城镇天气预报的温度预报方法研究
2014-08-30何宝财包颖廖晶晶
何宝财 包颖 廖晶晶
摘要：在Windows操作系统中，应用Visual Basic 6.0编程语言，结合每月地面气象观测数据文件与城镇天气预报文件，把预报与实况有机地结合了起来，达到了温度预报评定的目的，从而进一步提高了当地的温度预报水平。
关键词：A文件；FS报；应用
中图分类号：P456文献标识码：A文章编号：16749944（2014）02004402
1引言
随着人类社会的发展，人类活动的不断扩大和加强，人们对天气预报的要求也在逐渐提高，希望得到更加全面的气象信息，温度就是其中很重要的一项内容。
由于葫芦岛地区地形复杂多样，温度预报一直以来都是天气预报业务中的一个难点，为了提高葫芦岛地区温度预报准确率，更好地为广大群众提供准确的温度产品服务，笔者特别开发了温度评定程序，实现了对葫芦岛地区早晚温度的自动评定。
2程序设计思路
预报评定主要是实况与预报的对比，为了达到这两方面资料的自动获取，选取“地面气象观测数据文件”（以下简称A文件）和“城镇天气预报文件”（以下简称FS报 ）作为实况与预报资料的数据源。以A文件资料为基础，利用VB语言来实现数据资料的筛选、提取与分解，从而得到实况温度数据；利用每天发送的FS报，通过对FS报的分解和提取，即可得到预报温度数据。这样即可以编写代码对温度进行评定。
由于A文件格式比较固定，每个要素的数据都是由指示码、方式位及该要素一个月的观测数据组成。通过查找指示码和方式位，就能找到某个要素的起始位置，然后再对这个要素的数据进行提取，处理，最终形成想要的数据格式。程序的整体结构如图1所示。
图1程序主界面3程序编制
在Windows操作系统中，应用VB6.0语言进行程序的编写。
3.1数据来源
程序中温度实况数据使用的A文件，为各观测站每月形成的月的原始数据文件。程序在应用时，由于一般预报及服务都是针对本地区，因此只要在每月初将本地区的各站A文件收集上来即可，每月各观测站会在一定期限内把审核好的A文件上传到市气象局，工作人员只要把其拷贝到相关的程序目录中即可使用。
温度预报数据主要使用FS报，由于市台每天都要发送3次FS报至省局，只要将FS报在发送的同时自动保存，或自动到省局索要，都可以实现FS报的获得。
3.2数据文件基本概况
A文件为文本文件，文件名由17位字母、数字、符号组成，其结构为“AⅡiii-YYYYMM.TXT”。其中“A”为文件类别标识符（保留字）；“Ⅱiii”为区站号；“YYYY”为资料年份；“MM”为资料月份，位数不足，高位补“0”；“TXT”为文件扩展名。A文件由台站参数、观测数据、质量控制、附加信息4个部分构成。本文主要应用观测数据部分，观测数据由20个地面要素构成，每个要素在文件中的排列顺序是固定的，由一个或几个数据段组成，每个数据段由若干条记录组成，每条记录含有若干组数据，每组数据之间用空格分隔。
FS报为固定格式报文，国家气象局对FS报的报文电码格式及文件命名规则都有严格的规定，文件名为“FPddhhmm.Ⅲ”，其中“FP”为固定编码，“ddhhmm”为发报的日期和时间，“Ⅲ”为发报站的编码，葫芦岛为“FHL”。报文内容主要包括报头、报文及报尾，报文部分又主要分为天气现象、风向风速、最高最低温度等若干组，主要应用报文部分的温度组。
3.3数据提取
3.3.1A文件提取温度数据
温度数据的指示码为“T”，但方式位有3个，使用的数据方式位为“B”。此类数据包括每天24次定时和日最高、最低值及出现时间共28组，分为2个记录，第1个记录（21～08时）为12组，第2个记录（09～20时和最高值及出现时间、最低值及出现时间）为16组。程序主要应用第2个记录中的温度最高值及最低值数据。
利用VB编程把温度数据排列的规律找到，从中提取出相应的最高气温及最低气温，并对其做相应的格式调整，以便与预报值相比较。
3.3.2FS报提取预报温度数据
FS报数据格式也有规范格式，报文主要分4部分。
（1）区站号组，葫芦岛站即为“54453”。
（2）0W1W1W2W2组：0为指示码，W1W1为0～12时天气现象，W2W2为12～24时天气现象。
（3）1D1D2F1F2组：1为指示码，D1为0～12时风向，D2为12～24时风向，F1为0～12时风速，F2为12～24时风速。
（4）2TDTDTGTG组：2为指示码，TDTD为未来24小时以内的最低气温，TGTG为未来24小时以内的最高气温，编报十位、个位两位，且当<0℃时，加50发报。如早晨发布的FS报，要先编报最高气温，再编报最低气温，编报规定相同。
通过编程，把FS报中的最高最低气温分解出来，其中注意温度低于0℃的判别，再通过格式转换，与实况数据转换成统一的格式。
3.4自动评定的实现
有了实况与预报的数据，就可以实现温度评定。在评定时，按照国家局及省局的统一标准，在对温度实况值进行四舍五入取整后，与预报值相减，绝对值小于等于2即评定为正确，大于2即评定为不正确。
在评定时，由于实况使用的是A文件数据，而且A文件数据的最高最低气温值为20～20时的温度极值，晚上发布的FS报正好对应着第二天的实况值，而对早晨温度评定则不同，因此对早晨温度评定实况时段要做相应改动。通过检验，当天的最高气温与第二天的最低气温实况值与预报值相匹配，由于仅下月第一天的实况数据无法自动获取，因此在程序界面中加入输入下个月第一天实况数据的接口。
3.5数据的输出
输出数据时，考虑到要将其在office软件中方便显示及打印，因此程序最后输出数据时，是输出一个用逗号隔开的数据矩阵，同时调用office软件打开，在其中可以很方便地转换成表格，再稍做调整，数据就输出来了，这时可以打印出来，方便使用，输出产品如图2所示。
此程序的编制，简化了温度的评定程序，对提高葫芦岛地区温度预报准确率起到积极作用。该程序自2008年年初投入使用，得到广泛好评，同时程序在使用中也得到了逐步完善，目前运行稳定，在业务中得到良好的应用。
5结语
本文仅是对地面气象观测数据文件其中的温度部分数据的一个小应用，通过与FS报的结合，使得温度预报的评定自动化，减少了大量的手工劳动。该程序的研制在于提高本地区的温度预报准确率，使用该程序作为温度评定的一个工具，填补了温度预报自动评定的空白，为葫芦岛地区的气象工作发挥着积极的作用。
参考文献：
[1] 中国气象局.地面气象观测数据文件和记录簿表格式[M].北京：气象出版社，2005.
[2] Evangelos Petroutsos.Visual Basic 5从入门到精通[M].北京：电子工业出版社，1997.
[3] Microsoft.Visual Basic 5.0语言参考手册[M].北京：科学出版社，龙门书局，1998.endprint
摘要：在Windows操作系统中，应用Visual Basic 6.0编程语言，结合每月地面气象观测数据文件与城镇天气预报文件，把预报与实况有机地结合了起来，达到了温度预报评定的目的，从而进一步提高了当地的温度预报水平。
关键词：A文件；FS报；应用
中图分类号：P456文献标识码：A文章编号：16749944（2014）02004402
1引言
随着人类社会的发展，人类活动的不断扩大和加强，人们对天气预报的要求也在逐渐提高，希望得到更加全面的气象信息，温度就是其中很重要的一项内容。
由于葫芦岛地区地形复杂多样，温度预报一直以来都是天气预报业务中的一个难点，为了提高葫芦岛地区温度预报准确率，更好地为广大群众提供准确的温度产品服务，笔者特别开发了温度评定程序，实现了对葫芦岛地区早晚温度的自动评定。
2程序设计思路
预报评定主要是实况与预报的对比，为了达到这两方面资料的自动获取，选取“地面气象观测数据文件”（以下简称A文件）和“城镇天气预报文件”（以下简称FS报 ）作为实况与预报资料的数据源。以A文件资料为基础，利用VB语言来实现数据资料的筛选、提取与分解，从而得到实况温度数据；利用每天发送的FS报，通过对FS报的分解和提取，即可得到预报温度数据。这样即可以编写代码对温度进行评定。
由于A文件格式比较固定，每个要素的数据都是由指示码、方式位及该要素一个月的观测数据组成。通过查找指示码和方式位，就能找到某个要素的起始位置，然后再对这个要素的数据进行提取，处理，最终形成想要的数据格式。程序的整体结构如图1所示。
图1程序主界面3程序编制
在Windows操作系统中，应用VB6.0语言进行程序的编写。
3.1数据来源
程序中温度实况数据使用的A文件，为各观测站每月形成的月的原始数据文件。程序在应用时，由于一般预报及服务都是针对本地区，因此只要在每月初将本地区的各站A文件收集上来即可，每月各观测站会在一定期限内把审核好的A文件上传到市气象局，工作人员只要把其拷贝到相关的程序目录中即可使用。
温度预报数据主要使用FS报，由于市台每天都要发送3次FS报至省局，只要将FS报在发送的同时自动保存，或自动到省局索要，都可以实现FS报的获得。
3.2数据文件基本概况
A文件为文本文件，文件名由17位字母、数字、符号组成，其结构为“AⅡiii-YYYYMM.TXT”。其中“A”为文件类别标识符（保留字）；“Ⅱiii”为区站号；“YYYY”为资料年份；“MM”为资料月份，位数不足，高位补“0”；“TXT”为文件扩展名。A文件由台站参数、观测数据、质量控制、附加信息4个部分构成。本文主要应用观测数据部分，观测数据由20个地面要素构成，每个要素在文件中的排列顺序是固定的，由一个或几个数据段组成，每个数据段由若干条记录组成，每条记录含有若干组数据，每组数据之间用空格分隔。
FS报为固定格式报文，国家气象局对FS报的报文电码格式及文件命名规则都有严格的规定，文件名为“FPddhhmm.Ⅲ”，其中“FP”为固定编码，“ddhhmm”为发报的日期和时间，“Ⅲ”为发报站的编码，葫芦岛为“FHL”。报文内容主要包括报头、报文及报尾，报文部分又主要分为天气现象、风向风速、最高最低温度等若干组，主要应用报文部分的温度组。
3.3数据提取
3.3.1A文件提取温度数据
温度数据的指示码为“T”，但方式位有3个，使用的数据方式位为“B”。此类数据包括每天24次定时和日最高、最低值及出现时间共28组，分为2个记录，第1个记录（21～08时）为12组，第2个记录（09～20时和最高值及出现时间、最低值及出现时间）为16组。程序主要应用第2个记录中的温度最高值及最低值数据。
利用VB编程把温度数据排列的规律找到，从中提取出相应的最高气温及最低气温，并对其做相应的格式调整，以便与预报值相比较。
3.3.2FS报提取预报温度数据
FS报数据格式也有规范格式，报文主要分4部分。
（1）区站号组，葫芦岛站即为“54453”。
（2）0W1W1W2W2组：0为指示码，W1W1为0～12时天气现象，W2W2为12～24时天气现象。
（3）1D1D2F1F2组：1为指示码，D1为0～12时风向，D2为12～24时风向，F1为0～12时风速，F2为12～24时风速。
（4）2TDTDTGTG组：2为指示码，TDTD为未来24小时以内的最低气温，TGTG为未来24小时以内的最高气温，编报十位、个位两位，且当<0℃时，加50发报。如早晨发布的FS报，要先编报最高气温，再编报最低气温，编报规定相同。
通过编程，把FS报中的最高最低气温分解出来，其中注意温度低于0℃的判别，再通过格式转换，与实况数据转换成统一的格式。
3.4自动评定的实现
有了实况与预报的数据，就可以实现温度评定。在评定时，按照国家局及省局的统一标准，在对温度实况值进行四舍五入取整后，与预报值相减，绝对值小于等于2即评定为正确，大于2即评定为不正确。
在评定时，由于实况使用的是A文件数据，而且A文件数据的最高最低气温值为20～20时的温度极值，晚上发布的FS报正好对应着第二天的实况值，而对早晨温度评定则不同，因此对早晨温度评定实况时段要做相应改动。通过检验，当天的最高气温与第二天的最低气温实况值与预报值相匹配，由于仅下月第一天的实况数据无法自动获取，因此在程序界面中加入输入下个月第一天实况数据的接口。
3.5数据的输出
输出数据时，考虑到要将其在office软件中方便显示及打印，因此程序最后输出数据时，是输出一个用逗号隔开的数据矩阵，同时调用office软件打开，在其中可以很方便地转换成表格，再稍做调整，数据就输出来了，这时可以打印出来，方便使用，输出产品如图2所示。
此程序的编制，简化了温度的评定程序，对提高葫芦岛地区温度预报准确率起到积极作用。该程序自2008年年初投入使用，得到广泛好评，同时程序在使用中也得到了逐步完善，目前运行稳定，在业务中得到良好的应用。
5结语
本文仅是对地面气象观测数据文件其中的温度部分数据的一个小应用，通过与FS报的结合，使得温度预报的评定自动化，减少了大量的手工劳动。该程序的研制在于提高本地区的温度预报准确率，使用该程序作为温度评定的一个工具，填补了温度预报自动评定的空白，为葫芦岛地区的气象工作发挥着积极的作用。
参考文献：
[1] 中国气象局.地面气象观测数据文件和记录簿表格式[M].北京：气象出版社，2005.
[2] Evangelos Petroutsos.Visual Basic 5从入门到精通[M].北京：电子工业出版社，1997.
[3] Microsoft.Visual Basic 5.0语言参考手册[M].北京：科学出版社，龙门书局，1998.endprint
摘要：在Windows操作系统中，应用Visual Basic 6.0编程语言，结合每月地面气象观测数据文件与城镇天气预报文件，把预报与实况有机地结合了起来，达到了温度预报评定的目的，从而进一步提高了当地的温度预报水平。
关键词：A文件；FS报；应用
中图分类号：P456文献标识码：A文章编号：16749944（2014）02004402
1引言
随着人类社会的发展，人类活动的不断扩大和加强，人们对天气预报的要求也在逐渐提高，希望得到更加全面的气象信息，温度就是其中很重要的一项内容。
由于葫芦岛地区地形复杂多样，温度预报一直以来都是天气预报业务中的一个难点，为了提高葫芦岛地区温度预报准确率，更好地为广大群众提供准确的温度产品服务，笔者特别开发了温度评定程序，实现了对葫芦岛地区早晚温度的自动评定。
2程序设计思路
预报评定主要是实况与预报的对比，为了达到这两方面资料的自动获取，选取“地面气象观测数据文件”（以下简称A文件）和“城镇天气预报文件”（以下简称FS报 ）作为实况与预报资料的数据源。以A文件资料为基础，利用VB语言来实现数据资料的筛选、提取与分解，从而得到实况温度数据；利用每天发送的FS报，通过对FS报的分解和提取，即可得到预报温度数据。这样即可以编写代码对温度进行评定。
由于A文件格式比较固定，每个要素的数据都是由指示码、方式位及该要素一个月的观测数据组成。通过查找指示码和方式位，就能找到某个要素的起始位置，然后再对这个要素的数据进行提取，处理，最终形成想要的数据格式。程序的整体结构如图1所示。
图1程序主界面3程序编制
在Windows操作系统中，应用VB6.0语言进行程序的编写。
3.1数据来源
程序中温度实况数据使用的A文件，为各观测站每月形成的月的原始数据文件。程序在应用时，由于一般预报及服务都是针对本地区，因此只要在每月初将本地区的各站A文件收集上来即可，每月各观测站会在一定期限内把审核好的A文件上传到市气象局，工作人员只要把其拷贝到相关的程序目录中即可使用。
温度预报数据主要使用FS报，由于市台每天都要发送3次FS报至省局，只要将FS报在发送的同时自动保存，或自动到省局索要，都可以实现FS报的获得。
3.2数据文件基本概况
A文件为文本文件，文件名由17位字母、数字、符号组成，其结构为“AⅡiii-YYYYMM.TXT”。其中“A”为文件类别标识符（保留字）；“Ⅱiii”为区站号；“YYYY”为资料年份；“MM”为资料月份，位数不足，高位补“0”；“TXT”为文件扩展名。A文件由台站参数、观测数据、质量控制、附加信息4个部分构成。本文主要应用观测数据部分，观测数据由20个地面要素构成，每个要素在文件中的排列顺序是固定的，由一个或几个数据段组成，每个数据段由若干条记录组成，每条记录含有若干组数据，每组数据之间用空格分隔。
FS报为固定格式报文，国家气象局对FS报的报文电码格式及文件命名规则都有严格的规定，文件名为“FPddhhmm.Ⅲ”，其中“FP”为固定编码，“ddhhmm”为发报的日期和时间，“Ⅲ”为发报站的编码，葫芦岛为“FHL”。报文内容主要包括报头、报文及报尾，报文部分又主要分为天气现象、风向风速、最高最低温度等若干组，主要应用报文部分的温度组。
3.3数据提取
3.3.1A文件提取温度数据
温度数据的指示码为“T”，但方式位有3个，使用的数据方式位为“B”。此类数据包括每天24次定时和日最高、最低值及出现时间共28组，分为2个记录，第1个记录（21～08时）为12组，第2个记录（09～20时和最高值及出现时间、最低值及出现时间）为16组。程序主要应用第2个记录中的温度最高值及最低值数据。
利用VB编程把温度数据排列的规律找到，从中提取出相应的最高气温及最低气温，并对其做相应的格式调整，以便与预报值相比较。
3.3.2FS报提取预报温度数据
FS报数据格式也有规范格式，报文主要分4部分。
（1）区站号组，葫芦岛站即为“54453”。
（2）0W1W1W2W2组：0为指示码，W1W1为0～12时天气现象，W2W2为12～24时天气现象。
（3）1D1D2F1F2组：1为指示码，D1为0～12时风向，D2为12～24时风向，F1为0～12时风速，F2为12～24时风速。
（4）2TDTDTGTG组：2为指示码，TDTD为未来24小时以内的最低气温，TGTG为未来24小时以内的最高气温，编报十位、个位两位，且当<0℃时，加50发报。如早晨发布的FS报，要先编报最高气温，再编报最低气温，编报规定相同。
通过编程，把FS报中的最高最低气温分解出来，其中注意温度低于0℃的判别，再通过格式转换，与实况数据转换成统一的格式。
3.4自动评定的实现
有了实况与预报的数据，就可以实现温度评定。在评定时，按照国家局及省局的统一标准，在对温度实况值进行四舍五入取整后，与预报值相减，绝对值小于等于2即评定为正确，大于2即评定为不正确。
在评定时，由于实况使用的是A文件数据，而且A文件数据的最高最低气温值为20～20时的温度极值，晚上发布的FS报正好对应着第二天的实况值，而对早晨温度评定则不同，因此对早晨温度评定实况时段要做相应改动。通过检验，当天的最高气温与第二天的最低气温实况值与预报值相匹配，由于仅下月第一天的实况数据无法自动获取，因此在程序界面中加入输入下个月第一天实况数据的接口。
3.5数据的输出
输出数据时，考虑到要将其在office软件中方便显示及打印，因此程序最后输出数据时，是输出一个用逗号隔开的数据矩阵，同时调用office软件打开，在其中可以很方便地转换成表格，再稍做调整，数据就输出来了，这时可以打印出来，方便使用，输出产品如图2所示。
此程序的编制，简化了温度的评定程序，对提高葫芦岛地区温度预报准确率起到积极作用。该程序自2008年年初投入使用，得到广泛好评，同时程序在使用中也得到了逐步完善，目前运行稳定，在业务中得到良好的应用。
5结语
本文仅是对地面气象观测数据文件其中的温度部分数据的一个小应用，通过与FS报的结合，使得温度预报的评定自动化，减少了大量的手工劳动。该程序的研制在于提高本地区的温度预报准确率，使用该程序作为温度评定的一个工具，填补了温度预报自动评定的空白，为葫芦岛地区的气象工作发挥着积极的作用。
参考文献：
[1] 中国气象局.地面气象观测数据文件和记录簿表格式[M].北京：气象出版社，2005.
[2] Evangelos Petroutsos.Visual Basic 5从入门到精通[M].北京：电子工业出版社，1997.
[3] Microsoft.Visual Basic 5.0语言参考手册[M].北京：科学出版社，龙门书局，1998.endprint
