海滨观测质量控制措施浅析

罗荣真，庄泽彬

(国家海洋局汕尾海洋环境监测中心站 汕尾 516600)



海滨观测质量控制措施浅析

罗荣真，庄泽彬

(国家海洋局汕尾海洋环境监测中心站 汕尾 516600)

对目前海洋台站开展海滨观测质量控制措施进行了介绍、整理和分析，结合实际情况指出目前普遍存在的问题，并提出了解决问题的建议。

海滨；观测；质量；措施；浅析

1 前言

海滨观测数据的连续性、准确性和代表性，是衡量一系列海滨观测数据是否达到质量要求的普遍原则。在我国海洋观测网建成初期，国家海洋局便建立了较为完善的海滨观测数据质量保证体系，由中心站—海区信息中心—国家信息中心共三级机构分别对海滨观测数据进行质量控制，实行国家宏观层面的“三级”质量审核制度[1]。同时，各中心站实行由观测员—预审员—审核员组成的微观层面上的“三级”质量审核制度[1]。海滨观测数据传输自下而上，质量审核自上而下，一套体系，两个层次，层层审核，严把质量关，沿用至今。这里所说的“三级”审核制度本质上是对观测数据的后处理，即延时数据的审核，是对已获取或已形成一定观测数据系列(或格式)的观测数据开展的质量控制措施。延时数据的审核经过几十年的发展，在审核手段和技术上已日臻成熟。本文仅对海洋台站在开展海滨观测过程中的质量控制措施进行整理和分析，供各海洋台站参考和讨论。

2 目前海滨观测质量控制措施分析

在海洋台站开展海滨观测工作的过程中涉及的质量控制措施，其主要的工作依据为《海滨观测规范》和《海洋环境监测站自动监测仪器现场比对方法(暂行)》规定的相关要求，具体整理分析有如下几个方面。

2.1 潮汐观测项目质量控制措施

2.1.1 高程控制

高程控制，对于验潮工作而言，意味着验潮数据使用价值的大小，一个没有高程控制的验潮数据系列，是没有使用价值或者说其使用价值将大打折扣。《海滨观测规范》对一个验潮站的基本水准点、校核水准点和井内、外水尺的水准连量要求均作了具体的规定和要求(表1)。

表1 高程测量要求

(1)水准点连测要求[2]：① 基本水准点应按国家三等水准测量要求与国家水准高程系统连测。② 校核水准点应按国家三等水准测量要求与基本水准点连测。③ 基本水准点与校核水准点启用后每年应复测1次；两年后若没有发现高程变动，基本水准点每隔4年应复测一次，校核水准点每隔2年应复测一次。

(2)井内、外水尺连测要求[2]：① 井外水尺零点按国家四等水准测量的要求与校核水准点进行连测，每半年复测1次；② 井内水尺读数指针按国家四等水准测量的要求与校核水准点进行连测，每半年复测1次。

(3)几点注意事项：① 验潮站设置的基本水准点与国家水准高程系统连测时，必须选择合适的引据点，且该引据点应是国家二等或二等以上水准点；② 水准点高程系统应采用1985国家高程系统；③ 开展水准测量的单位和人员必须具有相应的水准测量资质，但对于井内外水尺的连测，一般由验潮站自行组织技术人员开展即可。

2.1.2 井内水尺伸缩性检查

(1)按《海滨观测规范》规定要求，每季度应进行1次井内水尺伸缩性检查，并将检查结果记录于《井内水尺伸缩性检查表》中，包括：测量时间、测量过程、处理结果、测量人、复核人等内容。

(2)验潮站应按《海滨观测规范》要求详细编制《井内外水尺检查方法作业指导书》，编制严格的检查程序，提出检查要求。

(3)井内水尺伸缩性检查方法：① 用符合计量要求的钢卷尺，直接丈量出井内水尺从设计起算点到与浮子连接处的长度(丈量时注意使井内水尺保持自然平直)，记下连接处位置；② 悬提着浮子，让其自然下垂，使水平尺保持水平，水平尺边缘与浮子连接处水平线平行对齐，用符合计量要求的尺子丈量出水平尺边缘至浮子吃水线的长度，注意尺子紧靠浮子并与水平尺保持垂直；③ 将以上两次丈量的结果相加，得出井内水尺设计起算零点至浮子吃水线的实际长度。将实际长度与安装时长度相比较，检查井内水尺长度是否变动。即：尺长的累积误差不小于0.5 cm。

2.1.3 井内外水尺比对

(1)按《海滨观测规范》规定要求，每月应进行一次井内外水尺读数比对，并将比对数据记录于《井内外水尺对比观测记录表》中，包括：对比时间、内尺读数、外尺读数、差值、结果评判、观测者签名等内容。

(2)比对观测时应分别在一天当中的高、中、低潮位，各对比观测1次，每次至少读取3对潮位值。将井内外水尺各组读数分别进行算术平均后进行比较，以检查井内外潮差是否一致，即井内外潮差小于1 cm。

(3)一般均采用平均波峰波谷法进行井外水尺的读数。读数时观测者视线与水面的角度应尽可能减小，且应尽量直视水尺。观测时应在风浪较小的情况下进行，当风浪超过1 m时最好暂停观测。

2.1.4 井内水尺与验潮仪比对

(1)每天分别于8：00、20：00进行一次井内水尺与验潮仪的读数比对观测。比对时由两名观测员在同一时间段内，分别读取3组潮位数据。当水面平稳时，可直接读取；因波浪引起潮位数值变化较大时，应连续3次读取波峰和波谷的中间值，然后取其平均值作为该次的观测值。

(2)当井内水尺与验潮仪的读数相差不小于1 cm时，应调整验潮仪的潮位读数，使其与井内水尺读数一致，调整时应尽量避开整点和高低潮时间。同时，须将上一次比对后至本次比对期间的所有整点潮汐数据进行潮高订正。

2.2 自动观测系统现场比对

《海洋环境监测站自动监测仪器现场比对方法(暂行)》明确规定：对于连续运行一年和使用中出现故障的自动观测仪器进行现场维修、调整、传感器校测等工作后，须对部分、整机或系统进行技术性能的检验。要求开展现场比对的观测项目包括潮汐、波浪、表层海水温度、表层海水盐度、风、气压、空气温度、相对湿度和降水等，具体比对要求见表2。自动观测系统现场比对是目前开展海滨观测工作一项非常重要和必要的质量控制手段，应得到充分重视和有效开展。各海洋台站在开展过程中，应注意如下几点。

(1)比对方法中所采用的比对仪器必须是在检定周期内的。例如：干湿球温度表、最高最低温度表、动槽水银气压表、表层水温表、实验室盐度计等。

(2)比对工作应在同一地点或海域进行，采用同步或准同步的方式进行。准同步时，时间差应控制在30 min以内。

(3)比对的时间长度应不小于48 h，具体可根据自动监测项目的特点合理安排比对时间。

(4)为了减少人力，提高工作效率，宜采用瓦尔代自记验潮仪开展潮汐项目现场比对，采用EL型电接风开展风项目现场比对。

(5)根据各观测要素的现场比对数据，绘制过程曲线，分别计算误差、误差平均值、误差极值、均方差及其相关系数。并根据计算结果认真进行分析和判别，最终明确给出自动观测系统技术综合性能的检验意见。以《比对报告》的形式上报管理部门。

表2 自动观测系统现场比对要求

2.3 其他质量控制措施

2.3.1 校时

《海滨观测规范》中明确规定：“观测人员应于每日7时，19时校对观测用钟表，该钟表24 h内误差不得大于10 s”[2]。海洋台站应统一配备和使用专门用于校时的观测用表，观测员每天于7时，19时对观测用表校时后，立即使用观测用表对通信机、工控机和采集器进行校时，确保自动观测仪器内部时钟准确而统一。

2.3.2 风向南北方位校正

每季度采用方位仪(或地质罗盘)对风向传感器的南北方位校正1次， 受到台风袭击后或认为风向传感器有可能变动时，必须进行方位校正。

2.3.3 盐度对比测量

每月至少1次用实验室盐度计同温盐传感器的盐度值进行对比测量，每次应用同一天中不同时段(一般结合值班时次)采集的海水样品进行对比测量，样品数量不少于3个，以便对温盐传感器进行校准。

3 存在的问题

从以上几个方面的质量控制措施汇总分析可知，目前开展海滨观测业务过程中质量控制措施基本涵盖了海滨水文气象各观测项目和要素，技术上基本满足了质控工作需要，达到预期质控成效。但海滨观测数据质量控制是一项系统工程，不仅技术上设计可行，操作性强，且更需在管理制度上给以保障，加以制约。存在问题如下。

(1)《海洋环境监测站自动监测仪器现场比对方法(暂行)》中仅考虑了一年长周期的自动观测系统现场比对，并未考虑一个月等短周期的比对。笔者认为是在时间长度上对比对方法设计的一种不足。

(2)在开展自动观测系统比对时，针对波浪、表层海水温度和表层海水盐度观测项目，《海洋环境监测站自动监测仪器现场比对方法(暂行)》要求仅在白天每3 h比对观测1次，若要达到48 h 的比对要求，比对时间将达12 d，比对周期超长，时效性差，降低了工作效率。

(3)个别观测项目或要素(海况、波型、海发光、能见度)仍然需要目测进行，同时，特殊情况恢复“人工观测”时同样需要利用观测的目力进行观测，这就需要充当仪器设备观测员具有丰富的观测经验和知识。然而，《海滨观测规范》或观测工作制度中未明确规定对观测人员进行现场比对观测，笔者认为这是不科学和不严谨的，可见海滨观测质控措施也是不全面的。

(4)多数海洋台站对质控措施认识不充分，不到位，重视程度不够，应付了事。主要现象有：不按要求开展水准连测，不按时开展水尺伸缩性检查，不认真开展井内外水尺比对，不认真按要求校时，不认真按要求开展现场比对等。

(5)不重视质控结果的处理，不严肃认真对待质控结果，发现偏差，置之不理，不按要求订正数据记录，甚至怕订正数据记录工作的麻烦，干脆直接修改比对原始记录，使观测数据记录失真。海滨观测数据真实程度不够，直接导致的后果是海滨观测工作质量不高，从而导致政府防灾减灾决策的科学性出现了不该出现的不稳定因素，影响国民经济可持续发展的正确实施[3]。

(6)管理部门缺少针对性强的质控措施管理制度，没有建立奖罚分明的绩效管理制度，日常监督不力，对于没按要求开展质控工作的，反应迟缓，处理不端正，助长不良风气的形成。

4 结论与建议

(1)修订《海洋环境监测站自动监测仪器现场比对方法(暂行)》，调整波浪、表层海水温度、表层海水盐度的比对观测时间，即由原来仅在白天每3 h调整为每1 h，大大缩短了比对工作时间，提高了工作效率。同时，建议考虑增加一个月等短周期的现场比对技术要求，各项目或要素具体比对技术要求应与《海滨观测规范》的相关规定保持协调性和一致性。

(2)建议《海滨观测规范》或相关工作制度中增加“人员比对”的相关规定，明确要求站内观测员之间、站与站观测员之间应定期开展“人员比对”观测，对比对数据进行分析和判别，形成比对报告。

(3)加强业务考核的同时，应加强职业道德教育，提高观测员质控意识，牢固树立质量意识，人人讲质量，形成良好的质量氛围。

(4)加强质控措施管理制度，提高执行力，将质控工作纳入绩效管理体系，奖勤罚懒，奖优罚劣。业务管理部门应加强日常监督检查，发现问题，认真对待，及时处理，跟踪到底。

[1] 陈东，任松.浅谈海洋环境监测质量保证工作的有效开展[J].化学分析计量，2006，15(1).

[2] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.GB/T 14914-2006海滨观测规范[S].2006.

[3] 杨月芳.环境监测质量控制存在的问题及分析[J].理论科学，2010 (16).

P71

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1005-9857(2015)12-0040-04