MDOS系統觀測數據質量控制和處理分析

段鳳蓮

摘 要 在綜合氣象觀測業務改革調整后，全國開展實時-歷史地面氣象資料一體化業務，地面觀測數據質量成為地面氣象觀測質量考核的重要部分。基于此，結合實際分析了觀測數據質量控制要點，并給出了幾點解決處理方法，有利于提升綜合觀測業務質量。

關鍵詞 MDOS系統;觀測數據;質量控制

中圖分類號：P409;TP311.13 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.32.076

2015年7月起，全國所有國家級地面氣象觀測站和區域自動氣象站資料納入資料一體化業務管理。如何提高數據可用率，做好數據質量控制（MDOS）是觀測業務自動化改革中提升綜合觀測業務整體質量的重要內容之一[1]。

1 數據質量控制的目的和意義

數據質量控制就是檢查和消除觀測數據中的錯誤數據。數據質量控制首先通過對采集器和傳感器輸出到轉換、處理氣象參量過程的各個階段執行質量控制，然后到通過業務軟件、人工參與對觀測數據的完整性、正確性和觀測數據的一致性檢查等，是貫穿數據采集、獲取、處理、應用整個過程的活動。

地面氣象觀測數據應用廣泛，是氣象和相關學科從事科研活動的重要基礎，是提高氣候預測水平的重要保證。觀測數據的質量會直接影響預報的準確性，管理決策的科學性、準確性和可靠性，為保證觀測數據的可用性，需要對所獲取的數據進行數據質量控制。隨著現代科學技術的發展和氣象現代化建設的推進，氣象觀測站數量大幅增加，已建成多個無人自動氣象站、區域自動站作為天氣站網的補充。隨著觀測自動化程度的提高，縮短了獲取氣象觀測數據的時間，獲取的數據量也不斷增加，因此需加強綜合觀測業務管理，提高數據質控時效，把好觀測資料的質量關，為進一步使用資料提供保障[2]。

2 數據質量控制的現狀

目前，地面氣象自動觀測能力大幅提升，氣壓、氣溫、濕度、風向、風速、降水、能見度、地面溫度（含草溫）、淺層地溫和深層地溫等已實現自動觀測。但自動化仍然存在一些不足，視程障礙現象由業務軟件依據能見度、相對濕度、風等要素自動判識，但在定時觀測時仍需觀測人員對視程障礙現象、降水現象自動判識結果進行訂正，現行業務不能完全依靠自動觀測設備，仍需要人與設備進行配合。

3 數據質量控制方法

對地面氣象觀測資料進行質量控制時一般按下列順序進行：格式檢查、缺測檢查、界限值檢查、主要變化范圍檢查、內部一致性檢查、時間一致性檢查、空間一致性檢查和質量控制綜合分析。質量控制過程可根據地面氣象觀測資料類別和用戶需求的差異，對上述環節進行增減。目前，全國開展綜合觀測業務質量控制時使用MDOS觀測資料質量系統進行省級-臺站人機交互快速質控。

4 MDOS系統數據質量控制中易發生的問題

MDOS系統數據質量控制中易發生的問題主要包括以下5個方面。1）MDOS系統觀測數據與臺站記錄存在不一致的現象，以降水、能見度、天氣現象、蒸發、日照等要素最為明顯。2）累計量與實際統計計算值不相等，主要為降水量、蒸發、日照。3）自動站氣壓缺測，用備份自動站記錄代替時，若感應部分高度不一致，計算海平面氣壓時未進行高度訂正。4）氣溫或相對濕度用備份站記錄代替時，露點溫度、水汽壓未反查求得。5）MDOS系統多要素缺測時不提示疑誤信息。

5 質控分析及解決辦法

5.1 產生疑誤的原因

MDOS系統觀測數據與臺站記錄存在不一致產生疑誤的原因有多種。1）臺站對省級下發的疑誤信息未及時反饋或者反饋不正確。2）臺站對觀測數據進行修改后未及時發送更正報。3）臺站通過MDOS“數據查詢與質疑”功能反饋了正確數據，但MDOS數據未及時更新同步。4）MDOS系統中臺站參數配置錯誤或未及時更新，如蒸發由小型觀測改為大型觀測等。5）現用自動站儀器發生故障時，臨時上傳備份站數據，恢復正常后未及時更新上傳正式運行站數據或錯誤啟動了備份站業務軟件，使備份站數據先于正式運行站上傳，造成省局數據錯亂。6）因故障或其他原因，在恢復正常后未及時發送更正報，導致多個觀測要素缺測甚至錯誤。

5.2 解決辦法

臺站要及時、正確地反饋省級質疑的疑誤信息，做到值守班時段正點后查看，保障疑誤信息在3 h內反饋，夜間數據次日10： 00前處理，所有省級下發疑誤信息均需確認反饋，達到“時清”。第一時間發送更正報，過了更正報時效（12 h內）則通過MDOS“數據查詢與質疑”功能將更正數據反饋至省級，保證上傳MDOS系統數據與本站一致。元數據變動后，臺站要在出現后24 h完成MDOS系統填報，中心站與臺站核對并及時更新參數設置。

5.3 累計降水量與實際統計計算值不相等

MDOS系統統計24 h降水量是24個小時的小時雨量值累加所得，當該值與當前時次的過去24 h的降水量不一致時，系統就會提示疑誤信息。僅提示過去24 h累計降水量疑誤，過去3 h、6 h、12 h累計降水量須業務人員主動確認處理，故需盡早更正影響時段內的小時數據，以減少后續影響和疑誤信息。

5.4 MDOS系統多要素缺測時不提示疑誤信息

對于區域站、無人站數據，缺測和無觀測任務MDOS系統不提示疑誤信息。對于國家站數據，無觀測任務時不提示疑誤信息;當存在每個時次有5個及以上要素缺測時，數據缺測情況在“日清”界面的“小時數據缺測信息”欄里顯示;當5個以內要素缺測時，在“國家站數據質控信息處理”的“省級處理與查詢反饋”頁面上顯示，需特別注意，存在多要素缺測，需編發更正報或者數據質疑修正，不能不予處理。

5.5 其他數據質控時的關注點

1）降水量和降水現象是否匹配，尤其夜間降水類天氣現象與降水量是否一致，避免出現有降水量無降水的現象。2）1個項目中1半以上的要素出現錯誤，該小時數據質量就有問題，需要進一步檢查。3）當現行站設備發生故障后，故障修復后數據可以補回，要及時編發更正報更正MDOS系統數據。4）日數據天氣現象和日數據降水量不匹配會導致微量降水漏記或降水類天氣現象漏記。5）日蒸發量日合計錯誤。日蒸發量日合計問題是由小時蒸發量錯誤引起。

質控反饋微量時要注意：MDOS系統與ISOS測報軟件對微量降水的表示方法不同，在MDOS系統中，“0.0”表示無降水，“，”表示微量，在測報軟件“0.0”表示微量，空白表示無降水。

6 結語

臺站要實行清單式業務管理，做好實時-歷史地面氣象資料一體化業務數據質控，確保MDOS系統疑誤信息及時正確反饋，做到每天維護各種觀測儀器，保證觀測數據的可用率。同時，臺站業務人員熟悉本站的氣候概況和各要素出現的范圍，有利于及時判斷儀器的運行情況，準確地反饋省級質疑的疑誤信息，做到時清、日清、月清。在每月臺站做數據對比時，發現錯誤記錄要在MDOS平臺中同步更改，保證數據一致，從而提升綜合觀測業務質量，滿足業務發展需求。

參考文獻：

[1] 中國氣象局氣象探測中心.地面氣象觀測業務技術規定實用手冊[M].北京：氣象出版社，2016.

[2] 中國氣象局.地面氣象觀測規范[M].北京：氣象出版社，2003.