气象自动化观测站数据处理方法管窥

关肖月 杨世昌 陈新

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2016.18.055

摘 要：随着经济及科技的不断发展，气象观测也逐步从人工观测转向自动化，这就对气象自动化观测站数据处理提出了更高的要求。该文主要从气象自动化观测站数据管理入手，重点对气象数据类型、气象数据设计以及气象数据组织结构进行了分析和阐述，并有针对性地提出了一系列气象数据处理方法，希望给行业相关人士提供一定的参考和借鉴。

关键词：气象观测站 自动化 数据处理

中图分类号：P41 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）06（c）-0055-02

天气现象对人们生产生活产生重要影响。随着经济及社会的不断发展，人们的日常生活以及工农业生产更是离不开气象观测。为确保气象数据的及时性、精准性和有效性，我国相关单位不断加大对气象自动化观测技术的研究力度，切实提升气象预报工作水平和气象自动化观测站数据处理水平，为气象自动化观测技术的发展打下坚实基础。

1 气象数据管理内容分析

1.1 气象数据类型

气象数据可以通过气象观测站（探空站、地面站、辐射站以及自动气象站等）、卫星、雷达等相关的观测方式获取，其还包含很多诸如气候预测分析数据、数值预报数据等相关衍生数据。所以，气象自动化观测站中包含多种数据格式和种类，且数量十分庞大。依据观测方式的不同，可以将气象数据分为3种类型，具体如下。

第一，台站观测数据，主要包含探空数据、辐射站观测数据以及台站观测数据等内容，存储格式则可以分为A文件、AB报、仪器的数据存储格式以及Micaps第1类格式等几种类型。

第二，栅格数据，主要包含卫星影像数据、雷达数据以及数值预报等几种类型，存储格式可以分为各类探空资料格式、第13类格式以及Micaps第4类等几种类型。

第三，要素数据，主要包含台风路径、锋线等类型，存储类型主要分为文本格式、Micaps格式等类型。

1.2 气象数据库设计

气象自动化观测站数据包含大量的气象观测数据、预报结果数据、中间数据以及卫星遥感影像数据等多种内容，信息量十分庞大。气象数据库作为气象信息共享的一个重要管理平台，其主要是用户对不同业务轨道、具有不同属性和不同空间的气象信息进行管理，为相关科研机构、政府部门、气象部门以及公众等提供重要数据参考。具体来说，主要包含以下几个方面。

第一，基础地理数据库，主要内容有河流、房屋、道路以及行政边界等矢量数据，运用GeoDataBase方式进行存储。具体来说，GeoDataBase是通过标准关系数据库技术的利用来建立相应的地理信息数据模型，进而在标准数据库管理系统中对相关数据进行存储和处理。

第二，气象空间数据库，主要内容有气象自动观测站中经过空间插值的数据、雷达数据以及卫星数据等，通过该数据库，其能够转换成为可提供利用的GRID格式、IMG格式及TIF格式，并通过栅格目录以及栅格数据实现气象数据的处理和存储。

第三，气象资料信息库，主要内容有雷达的基数据、台站原始观测资料以及台风路径等内容，其中台站观测数据主要包含日、月、季、年数据集以及实时观测数据集等，这类气象观测数据均是通过关系型数据库进行存储的。

1.3 气象数据组织结构

在实际应用过程中，气象数据库主要采用的是基于分层数据组织的方式实现对气象空间数据以及基础地理数据的科学管理，即一个图层只对一种要素负责。此外，雷达数据可以分为回波顶高组合反射率等内容。在对气象数据进行处理的过程中，需要依据观测时次对各个要素进行管理，比如常规站点的实时观测数据集。

2 气象观测业务软件对气象数据的处理分析

2.1 气象观测业务软件在运行过程中的事项处理

第一，为确保气象观测业务软件的连续性打下坚实基础。在气象自动化观测站中，为有效实现气象测报业务的连续性，必须保持气象测报业务软件处于连续使用的状态以及数据采集和传输的正常。

第二，对地面数据进行逐日维护。所谓逐日数据维护指的是每天定时对已经编报保存到文件B中的数据进行观测和维护，并合理输入相应的人工观测记录。

第三，确保数据存储路径的可靠性与安全性。通常，工作人员应对当天数据记录予以定时浏览、校对和维护。同时，还需要在对天气实际情况进行考虑的基础上，输入相应的人工观测数据，并进行保存，最后将气象自动化观测站的原始数据以及文件B予以备份，并采取合理措施，为确保数据的可靠性与安全性打下坚实基础。

第四，对气象自动化观测站监控软件进行重启。一旦自动站监控软件的运行时间超过规定范围，则会大大降低数据采集的成功率，因此，相关工作人员需要在每天8点之后对自动站的监控软件实行重启操作，有效提升数据采集的成功率。

2.2 气象测报业务软件在操作过程中的事项处理

第一，记录存在异常或者缺测问题。若时间出现在正点，可以对正点前后10 min的可用数据进行判定，如果可用数据能够替代正点前后10 min的数据，那么就对正点前10 min予以优先考虑。在进行人工补测的过程中，需要观测的项目包含干湿球、气压、降水、两分钟风向风速、地温等项目，其他自动观测要素则全部按照缺测进行处理。

第二，对降水量进行记录的过程中需要注意的问题。通常情况下，在观测编报菜单中有一个专门校对气温、气压以及降水量的选项，该选项的主要功能是对定时观测及编报过程中使用的以往数据进行校对，确保计算编报过程中的精准性。

第三，在对数据进行传输和维护过程的处理方式。因在输入数据过程中，计算机软件只是对单一记录及格式的正确与否进行判别，并未对全部数据进行错误检测。因此，在输入数据的过程中，需要对操作记录予以严格规定，确保数据输入的正确性。

第四，当地温传感器被大雪覆盖时，则不需要对其进行特别处理，只需要依据正常流程记录即可，但是在记录表中需要予以特殊备注。

3 数据审核疑误信息的处理方法

随着人们对气象信息精准性要求的提升，气象数据在气象预报及气象灾害服务过程中的重要性日益提高。但是由于人工操作或者环境的影响，使得某些数据记录出现一定偏差。具体来说，主要表现为以下几个方面。

第一，利用计算机对疑误信息进行审核，主要内容包含文件正点记录缺失、台站参数疑误信息、降水量与降水情况不符、文件信息与日期不符等方面，其中，台站参数疑误最为常见。因此，一旦出现这种情况，工作人员需要对系统提示文件予以严格检查，找出错误原因，以免同类错误再次发生。

第二，人工记录相关信息出现相应的审核问题。其中，云、能见度等天气现象的记录极易出现这类问题。在对能见度进行记录的过程中，应与当时实际天气状况进行有效结合，如果能见度过低，则需要对雾霾情况予以详细记录。在对云予以记录的过程中，需要对云的定义、成因、特点及伴随的天气情况予以充分掌握，以便对云的状况予以详细记录。同时，在对天气状况进行记录的过程中，应确保记录的客观性和规范性，以便日后参考。

4 结语

总而言之，随着经济及社会的不断发展，人们对气象监测技术水平的要求也越来越高，气象数据资料的处理难度也不断加大。因此，在实际工作过程中，气象工作人员应不断提升自身技术，对气象自动化观测站数据处理技术予以充分掌握，为确保气象数据资料的客观性、全面性和精准性打下坚实基础。

参考文献

[1] 伍光胜，敖振浪，李源鸿，等.大型自动气象监测网及数据采集中心的设计及应用[J].气象，2010（3）：89-90.

[2] 张奎松，邹士锋，颜秉芝，等.区域气象自动观测站的管理与维护[J].宁夏农林科技，2012（9）：112-113.

[3] 张雪芬，薛红喜，孙涵，等.自动农业气象观测系统功能与设计[J].应用气象学报，2012（1）：145-146.