气象自动化观测站数据处理方法研究

郝利民 高永华

摘要 天气状况会对人们的生产生活产生重大影响，人们普遍比较关注气象数据，根据气象信息决定自己的活动。气象数据还在自然灾害的预防中发挥着至关重要的作用，人们可以结合气象数据信息预判自然灾害的发生风险，进而提前做好相应的预防措施，降低自然灾害造成的损失，保障生命财产安全。在此背景下，气象数据的准确性越来越受人们的关注。气象自动化观测站要不断完善自身数据处理方法，提升气象数据的准确性。结合实际情况，对提升气象自动化观测站数据准确性的处理方法进行研讨，以供参考。

关键词 气象观测站;自动化;数据处理

中图分类号：P4 文献标识码：A 文章编号：2095–3305（2020）08–0–02

Abstract Weather conditions will have a significant impact on people's production and life. People generally pay more attention to meteorological data and decide their activities according to the meteorological information. Meteorological data also plays a vital role in the prevention of natural disasters. People can predict the occurrence risk of natural disasters by combining meteorological data and information， so as to take corresponding preventive measures in advance， reduce the loss caused by natural disasters and protect the safety of life and property. In this context， people pay more and more attention to the accuracy of meteorological data. Automated meteorological observation stations should constantly improve their own data processing methods to enhance the accuracy of meteorological data. Combined with the actual situation， the processing method of improving the accuracy of meteorological automatic observation station data is discussed for reference.

Key words Meteorological observation station; Automation; Data processing

DOI：10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.08.017

近年来，随着国家的重视和科学技术的快速发展，气象预报工作的质量得到了有效提升，这得益于气象自动化观测站数据处理水平的提升。此外，地面气象观测自动化在全国试运行后，实现了双轨运行模式。台站按现行观测方式进行观测并上传数据，按改革后观测方式获取的数据作为业务应用数据，现行观测方式获取的数据作为备份。通过试运行期间的总结和改进，我国最终于2020年实现了地面观测自动化。

1 气象数据管理内容分析

1.1 氣象数据库设计

气象自动化观测站数据量十分庞杂，且类型多样，其中既包括了气象观测数据和中间数据，也包括了预报结果数据和卫星遥感影像数据等[1]。气象数据库可以为气象信息的共享创造有利条件，为气象信息管理提供便利条件，更好地为相关部门提供数据参考。不同数据库类型也具有不同的作用，就基础地理数据库而言，主要包括河流、行政边界等矢量数据。因此，可以应用数据库技术构建地理信息数据模型，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。就气象空间数据库，主要包括卫星数据以及雷达数据等，该数据库的作用在于可以转换成为可提供利用的GRID格式、IMG格式及TIF格式，实现对气象数据的处理和存储。气象资料信息库，主要包括台站原始观测资料以及雷达的基数据等。

1.2 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过程中，需要依据不同时次对各个要素进行管理。

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

首先，为确保气象测报业务的连续性，需要相关软件始终处于运行状态，并且要确保运行的稳定性，这样才能满足气象测报业务的需求。其次，保证数据存储路径的安全性与可靠性。在数据采集过程中，需要有专门的工作人员对数据进行维护和校对;同时还要做好气象自动化观测站原始数据的备份工作。最后，为保障监控软件的正常运行，需要定期对其进行重启操作，避免监控软件出现超时工作的情况，这样才能正常发挥监控软件性能，保障数据采集的成功率。

2.2 气象观测业务软件在操作过程中的事项处理

首先，对降水量进行记录的过程中，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小时正点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。其次，在自动输入数据的过程中，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[2]。所以，在数据的输入过程中，应按照规定格式进行输入，确保数据输入的正确性。

3 气象自动观测站数据处理方法

3.1 强化针对定时数据的合理补调处理

为了有效处理地面气象自动观测定时数据过程当中的缺测难题，应强化针对定时数据的合理补调处理。为了得到其中某一时刻相对应的观测数据信息，应该准确改正日期的时间栏，并且点击“补调”得到相关数据信息。假如自动定时数据信息产生了空传问题，应借助“补调”功能完成重新自动生成定时数据文件的任务。

3.2 注重定时数据的人工替代处理工作

自动站处于10 min内，亦或正点以前产生了定时数据缺测的情况，应注重定时数据的人工替代处理工作，准确观测，并且记录相应温、湿度、气压、风速以及风向等各类数据信息。在这个过程中，需要利用人工观测方法与气压传感器装置完成观测任务，同时准确计算气压值，以助于规避产生气温、气压、风向以及风速等缺测的情况。

3.3 及时开展定时数据的补缺处理

依靠“补调”功能难以处理地面气象自动观测中呈现出来的数据缺测时，应充分发挥“代缺”功能，及时开展定时数据的补缺处理。对于这个环节，有关人员需要处于10 min以后，亦或正点以前，科学选择组合数据，有效代替相应的气象自动化观测数据信息，使用“代缺”功能，主要包含了單个要素、全部要素，针对相关要素进行替代并及时补缺。

3.4 尽量避免气象数据信息采集过程中相关因素的干扰

尽量避免气象数据信息采集过程中相关因素的干扰，保证全新的自动气象站地面观测业务软件顺利运作。在此过程中，需要不断完善和优化相关软件系统，及时采集和控制相关数据信息，加大对GPS技术的应用力度，进一步提高气象综合观测设备的观测水平。在实际运用时，应改进和完善相关气象保障制度，及时补充观测技术方面的不足。依靠高效的网络平台，迅速发布相应的气象信息。与此同时，需要解决各个地区、各个时间段气压检测缺位的难题，实现对相关工作内容的有效整合，有效融合直接观测和观测数据的科学分析，保证相关气象观测系统运行的稳定性。合理应用先进的GPS技术，完成对气压数据信息、卫星云图的监测任务与分析任务，以便得到精准的气象信息数据，进而能够依靠有关网络平台分享气象服务信息资源。

此外，还能够进行自定义操作，并准确编辑相关信息，规划有关气象信息服务栏目，凸显气象服务工作的规范性，充分发挥全新气象站地面观测工作的良好作用，实现采集器和计算机的密切协作，然后参考具体时间情况。在开展计算机系统时间校对时，参考采集器装置信息，将其调整为计算机的时间。在进行全新气象站数据监测时，有关技术人员要保证每日定时定点完成相关数据信息的采集任务，并做好采集数据信息的查看和跟踪工作，及时校准和维护气象数据信息，参考既定项目具体的输出结果情况进行合理分析。当全新自动化检测站运作时，有关技术人员应及时保存并备份数据结果，保证气象数据文件更加安全。

3.5 数据审核疑误信息的处理方法

气象信息精准性会受到人工操作或者环境的影响，使某些数据记录出现一定的偏差，导致数据信息准确性降低。为转变这一状况，可以利用计算机审核疑误信息。通过这种方式能够审核出文件正点记录缺失、台站参数疑误信息、降水量与降水情况不符等问题。针对这些问题，工作人员需要严格检查系统提示文件找出错误原因，以免同类错误再次发生[3]。

4 结语

据初步评估，在2020年气象台站实现自动化后，我国气象观测现代化水平得到了大幅度提升，目前已经达到国际较高水平，为气象观测实现综合化、智能化、信息化、社会化提供了坚实的基础。此外，应用重心转向数据，能够更好地履行预报、服务等职能。未来局站分离将成为常态，要求所有台站业务人员实现转型发展，工作内容也会发生巨大转变，由原来以业务值守为主逐渐转变为以本站观测系统运行保障、数据处理分析和辖区内其他观测设施维护保障等工作为主。同时，应用“天镜”系统可以实现对台站的自动化监控，提升监控质量和维护效率。以上改革措施对于推动全面实现气象现代化、建成现代化气象强国具有十分重要的作用和意义，同时也是适应国际、国内科技发展趋势的必然选择。完成气象台站自动化后，我国气象观测现代化水平达到了先进国家的水平，台站业务人员也将实现转型发展，进而更好地履行预报、服务等职能。

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.

责任编辑：黄艳飞