淺談基于數據質控結果的區域站可信度分級研究

■馬靜 林建濱

（福建省大氣探測技術保障中心 福建福州 350008）

淺談基于數據質控結果的區域站可信度分級研究

■馬靜 林建濱

（福建省大氣探測技術保障中心 福建福州 350008）

目前，福建省地面自動站觀測系統的建設日趨完善，尤其是省內區域自動站大密度鋪開建設，獲得了大量寶貴的實時氣象觀測資料。但是，由于部分區域站站址設置不盡合理、運行管理不夠規范等原因，容易導致區域站觀測數據質量不穩定，造成區域氣象站觀測資料在數值預報系統中并未得到充分應用，亟需對現有國家級無人站網和區域自動站網進行整合，實施分級管理。[關鍵詞]質控結果區域氣象站分類研究

0 引言

隨著氣象現代化技術和世界經濟的發展，中尺度、短時效、特殊行業天氣預報的需求日益高漲，要滿足和適應日益高漲的氣象服務需求，描述中尺度、短時效天氣現象的觀測資料是必不可少的。

目前，我省已建成近2000套區域自動氣象站建，涵蓋了高山站、海島站、梯度站等各式站點，在中小尺度天氣監測和當地防御和減輕氣象災害中發揮了重要作用；針對我省分布面積最廣的區域自動站總存在觀測數據質量不穩定的情況，必須充分分析區域氣象站儀器安裝環境、儀器運行穩定性和探測要素漂移等影響因素，劃分出不同區域氣象站的可信度等級，對現有區域自動站網進行整合，實現區域氣象站的分級分類。以提高區域自動站觀測資料應用水平，充分發揮區域氣象站在中小尺度天氣監測和當地防御及減輕氣象災害中的重要作用。

1 研究目標及內容

國內區域自動氣象站質量控制現狀，主要是根據氣象學、天氣學、天氣學原理，以氣象要素的時間、空間變化規律和各要素間相互聯系的規律作為線索，分析氣象資料是否合理。其方法包括：范圍檢查、極值檢查、內部一致性檢查、空間一致性檢查等等。將質量控制結果的分析產品作為區域氣象站分級分類的判斷依據，同時結合區域站的保障條件、觀測場地環境、區域氣象站的運行穩定狀況等條件作為評估參數，提高區域氣象站分級分類的準確性。

通過對現行業務運行中的實時數據質量控制軟件得出的質控結果進行對比分析，開展區域氣象站的分類篩選工作，篩選出一批準確度和可信度較高的區域氣象站。結合站點的探測環境、下墊面情況、設備穩定性運行情況、數據質量情況等因素，開展省內區域自動站運行穩定性評估，同時為區域氣象站分級分類提供參考依據。

結合區域氣象站的探測環境、運行保障水平、設備檢定率、探測數據穩定性、各類觀測要素質量控制分析結果等，通過3個月到6個月的比對與監控，將我省區域氣象站分類分級為1級：可信級，2級：參考級，3級：部分參數可信級，4級：不可用級（站點需要整改）。

2 區域站可信度分級方法

分析現行業務運行中的實時數據質量控制軟件得出的海量質控結果，對可疑數據進行分類篩選，提高區域氣象站質量控制的準確度和可信度。研究疑誤要素數據與探測環境情況等因素之間的相關性，判斷該區域氣象站受探測環境影響的程度，并形成評級算法。對運行保障及時率、設備檢定率等指標進行評估評分，最終形成站點分類分級評分算法。對區域氣象站長期運行穩定性指標進行評分，形成評分算法。

通過對區域氣象站質控結果的統計分析、圖表展示、數據導入以及數據分析處理等相關輔助模塊。對比分析不同質控軟件提供的質控結果，得到較高可信度的區域氣象站觀測資料質量控制結果，形成對應的區域站分類分級評分算法。研究疑誤要素數據與探測環境、下墊面情況等因素之間的相關性，結合質控結果的再分析形成產品，為區域站運行評估提供依據，形成對應的區域站分類分級評分算法。結合區域氣象站運行保障及時率、設備檢定率等指標，形成對應的區域站分類分級評分算法。對區域氣象站長期運行穩定性指標進行評分，形成評分算法。

3 考核指標

設計一套區域氣象自動站質控結果綜合處理系統，其中包括目前區域自動站的后端實時數據質量控制軟件分析比對結果，并對質控結果進行分類篩選及圖表輸出功能。分析業務中現行的質控軟件提供的質控結果，研究疑誤要素數據與探測環境等因素之間的相關性，獲取區域站運行評估參數：資料完整性、數據缺報率、數據準確性三個技術指標，為區域站站點分級提供依據。結合站點運行維護有效率指標、檢定及時率指標、長期運行穩定性指標進行綜合分析，最終形成區域氣象站可信度分級結果。

[1]區域自動站實時資料質量控制系統的設計與開發，楊遠恒，2011,5-35.

[2]上海自動氣象站實時質量控制系統研究，孫娟，2009,12-4.

P411[文獻碼]B

1000-405X（2015）-11-318-1