浅谈基于数据质控结果的区域站可信度分级研究

■马静 林建滨

（福建省大气探测技术保障中心 福建福州 350008）

浅谈基于数据质控结果的区域站可信度分级研究

■马静 林建滨

（福建省大气探测技术保障中心 福建福州 350008）

目前，福建省地面自动站观测系统的建设日趋完善，尤其是省内区域自动站大密度铺开建设，获得了大量宝贵的实时气象观测资料。但是，由于部分区域站站址设置不尽合理、运行管理不够规范等原因，容易导致区域站观测数据质量不稳定，造成区域气象站观测资料在数值预报系统中并未得到充分应用，亟需对现有国家级无人站网和区域自动站网进行整合，实施分级管理。[关键词]质控结果区域气象站分类研究

0 引言

随着气象现代化技术和世界经济的发展，中尺度、短时效、特殊行业天气预报的需求日益高涨，要满足和适应日益高涨的气象服务需求，描述中尺度、短时效天气现象的观测资料是必不可少的。

目前，我省已建成近2000套区域自动气象站建，涵盖了高山站、海岛站、梯度站等各式站点，在中小尺度天气监测和当地防御和减轻气象灾害中发挥了重要作用；针对我省分布面积最广的区域自动站总存在观测数据质量不稳定的情况，必须充分分析区域气象站仪器安装环境、仪器运行稳定性和探测要素漂移等影响因素，划分出不同区域气象站的可信度等级，对现有区域自动站网进行整合，实现区域气象站的分级分类。以提高区域自动站观测资料应用水平，充分发挥区域气象站在中小尺度天气监测和当地防御及减轻气象灾害中的重要作用。

1 研究目标及内容

国内区域自动气象站质量控制现状，主要是根据气象学、天气学、天气学原理，以气象要素的时间、空间变化规律和各要素间相互联系的规律作为线索，分析气象资料是否合理。其方法包括：范围检查、极值检查、内部一致性检查、空间一致性检查等等。将质量控制结果的分析产品作为区域气象站分级分类的判断依据，同时结合区域站的保障条件、观测场地环境、区域气象站的运行稳定状况等条件作为评估参数，提高区域气象站分级分类的准确性。

通过对现行业务运行中的实时数据质量控制软件得出的质控结果进行对比分析，开展区域气象站的分类筛选工作，筛选出一批准确度和可信度较高的区域气象站。结合站点的探测环境、下垫面情况、设备稳定性运行情况、数据质量情况等因素，开展省内区域自动站运行稳定性评估，同时为区域气象站分级分类提供参考依据。

结合区域气象站的探测环境、运行保障水平、设备检定率、探测数据稳定性、各类观测要素质量控制分析结果等，通过3个月到6个月的比对与监控，将我省区域气象站分类分级为1级：可信级，2级：参考级，3级：部分参数可信级，4级：不可用级（站点需要整改）。

2 区域站可信度分级方法

分析现行业务运行中的实时数据质量控制软件得出的海量质控结果，对可疑数据进行分类筛选，提高区域气象站质量控制的准确度和可信度。研究疑误要素数据与探测环境情况等因素之间的相关性，判断该区域气象站受探测环境影响的程度，并形成评级算法。对运行保障及时率、设备检定率等指标进行评估评分，最终形成站点分类分级评分算法。对区域气象站长期运行稳定性指标进行评分，形成评分算法。

通过对区域气象站质控结果的统计分析、图表展示、数据导入以及数据分析处理等相关辅助模块。对比分析不同质控软件提供的质控结果，得到较高可信度的区域气象站观测资料质量控制结果，形成对应的区域站分类分级评分算法。研究疑误要素数据与探测环境、下垫面情况等因素之间的相关性，结合质控结果的再分析形成产品，为区域站运行评估提供依据，形成对应的区域站分类分级评分算法。结合区域气象站运行保障及时率、设备检定率等指标，形成对应的区域站分类分级评分算法。对区域气象站长期运行稳定性指标进行评分，形成评分算法。

3 考核指标

设计一套区域气象自动站质控结果综合处理系统，其中包括目前区域自动站的后端实时数据质量控制软件分析比对结果，并对质控结果进行分类筛选及图表输出功能。分析业务中现行的质控软件提供的质控结果，研究疑误要素数据与探测环境等因素之间的相关性，获取区域站运行评估参数：资料完整性、数据缺报率、数据准确性三个技术指标，为区域站站点分级提供依据。结合站点运行维护有效率指标、检定及时率指标、长期运行稳定性指标进行综合分析，最终形成区域气象站可信度分级结果。

[1]区域自动站实时资料质量控制系统的设计与开发，杨远恒，2011,5-35.

[2]上海自动气象站实时质量控制系统研究，孙娟，2009,12-4.

P411[文献码]B

1000-405X（2015）-11-318-1