对区域自动站雨量资料质量控制方法的探索

赵建军

摘 要：区域自动站雨量资料是以翻斗式雨量计测量地面降雨量的方式获取，本文针对达拉特旗辖区内的区域自动站布置特点，结合多年区域站雨量监测及数据输遇到的问题，分析影响自动站雨量数据质量的原因，提出雨量资料质量控制方法，进一步保证了区域自动站雨量资料在决策及公共气象服务中的及时性、准确性。

关键词：区域自动站;质量控制;雨量资料;探索

达拉特旗地处内蒙古自治区西南部，黄河中游南岸、鄂尔多斯高原北端，东西长133公里，南北宽66公里，总面积8188平方公里。截止到2019年，达拉特旗气象局已建成并投入运行的各类气象区域自动站有35套，每套自动站都有雨量监测、数据实时传送功能。由于区域自动站雨量资料的记录方法主要采用翻斗式雨量计自动观测技术，受仪器故障、周边环境影响及其它原因，区域自动站的雨量资料时有偏差，导致雨量数据的不准确、降低了可用性。本文主要通过对区域自动站雨量资料质量控制方法的探索，提出质量控制思路，同时也进一步拓展雨量资料在气象服中的应用。

一、区域自动站雨量资料质量控制方法探索

1.无效数据的检查控制

一般将无效数据称为冗余数据。对于冗余数据的检查控制是开展雨量数据控制之前的预处理工作。主要方法是通过对检查时间段内的所有区域自动气象站、时次数据情况进行检查，实现对重复记录以及缺测记录的获取。如果存在缺测记录，就要对该段时间内的缺测点站的数据进行重新调取，再次检查，如果在重新调取之后数据的完善的情况依然不足，就需要考虑是否存在硬件故障。若在检查中发现有重复记录存在的情况，对于重复的记录要进行删除。通过这种检查方法可以有效的保证区域自动站雨量数据的完整性。

2.雨量数据的均值以及范围值的质量检查控制

在进行数据质量控制的过程中，通过对均值和范围值进行筛选可以有效的将数据准确度控制在一定范围内。同时可以降低可疑值的数量。从气象学的角度出发，对于一些区域尺度不大的地区，其降水均值之间的差别应该在一定范围之内，达拉特旗年均降水量240—360毫米。因此可以按照历年的降水情况设置一定的阈值，依据阈值对均值进行筛选。设置好的阈值可以作为外部参数，在降水过程中对降水量和降水性质进行判断。如果某一地区的降水为局部地区降水，可以依据降水范围对阈值和均值进行任意设定，也可以依据单次的降水强度进行均值设置。如果发现降水数据和均值差的绝对值已经超出正常阈值，就需要加可疑标志，业务人员进一步运用专业知识分析降水分布情况，判断可疑记录是否准确。

3.人机交互检查提升质量控制

人机交互检查是计算机和人工分析相结合的检查方式，通过对区域站雨量资料逐级数据质量的严格控制。从国外的一些先进经验来看，完全的自动化控制是无法解决所有的数据质量问题，因此必须通过计算机控制和人工控制两种方式进行。对一些特殊情况或问题的 判断要辅以人工检查。现阶段使用的区域自动雨量资料质量控制人机交互系统一般可以实现对任何一级的质量控制，通过对各种可疑数据的比较、图形分析、站點查询和专业人员分析鉴别，最终确定数据的真伪，实现对数据质量的有效控制。

4.自动站气候极值检查

小时降水资料需要对降水总量进行气候值检验，我国降水资料常用的气候界极值为0～150mm/h，根据达拉特旗本地的气候特点，设置100 mm/h作为上限值，当小时降水量超出气候界限值，业务人员依照统计时间段记录数据判断超值可能性，确实是极值要及时备注，如果不是则标记为超值。

二、对数据信息输出过程中的质量控制

对数据质量信息的控制主要是对以小时为单位的阶段统计质量控制。通过标记质量控制码，可以实现对所有的雨量观测数据进行质量情况的标记。在质量控制系统运行过程中，所有经过系统的雨量数据都会产生质量控制码。通过这种方法系统可以对任意时间段的记录进行输出，实现对不同站点中记录的错误数据以及缺测数据的次数统计。

在对数据质量控制的过程中，限值、均值、阈值等外部参数对有效数据的选取都具有重要作用。在质量控制系统运行过程中，可以通过自动记录数据实现对数据的检查和筛选工作，同时通过人机交互实现对数据质量的进一步提高，最终实现在数据信息输出过程中的质量控制。

三、结语

本文通过多种方法对区域自动雨量资料质量控制探索，可以发现，通过采用有效的方法对自动雨量资料质量进行检查，可以提高雨量数据资料的准确性，为防汛抗旱部门提供可靠的雨情信息，为地方党政部门提供第一手气象服务决策资料。

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