地面綜合觀測業(yè)務(wù)軟件使用技巧探討

張志龍

(河北省唐山市豐南區(qū)氣象局，河北 豐南 063300)

0 引言

隨著地面觀測設(shè)備自動化程度不斷提高,地面綜合觀測業(yè)務(wù)軟件ISOS(以下簡稱ISOS) 已于2017年9月在全國推廣使用。由于ISOS軟件版本更新比較頻繁，每個版本的ISOS軟件在臺站業(yè)務(wù)中的實際應(yīng)用時間較短，臺站業(yè)務(wù)人員對ISOS軟件的功能和使用技巧就不十分熟悉，給使用該軟件的全國臺站業(yè)務(wù)人員帶來了極大的不便。本文總結(jié)了ISOS軟件日常使用的一些技巧，為基層臺站地面綜合觀測業(yè)務(wù)人員提供參考。

1 軟件使用技巧

1.1 臺站名的設(shè)置與BUFR數(shù)據(jù)補發(fā)

在臺站參數(shù)中臺站名不能超過10個漢字，否則BUFR數(shù)據(jù)文件正常上傳后，快速質(zhì)控程序按10個漢字對臺站名進行解析，超過10個漢字的內(nèi)容則按下一組數(shù)據(jù)解析，導(dǎo)致所有數(shù)據(jù)錯位而生成亂碼，質(zhì)控程序?qū)⑦@種無效文件廢棄扔掉，導(dǎo)致BUFR數(shù)據(jù)文件無法正常上傳到中國氣象局信息中心。

由于BUFR數(shù)據(jù)文件已經(jīng)上傳，并在數(shù)據(jù)庫中進行了記錄，因此這種“缺報”即使將臺站名按要求改為不超過10個漢字后再點擊“BUFR數(shù)據(jù)補發(fā)”按鈕，彈出的BUFR數(shù)據(jù)補發(fā)窗口也不能補發(fā)這些BUFR數(shù)據(jù)文件。

這種情況需要避開正點關(guān)閉ISOS軟件，把“…dataset省份IIiiiDataBase”路徑下的“AWZ.db”文件改名為“備份AWZ.db”；開啟ISOS軟件，點擊“BUFR數(shù)據(jù)補發(fā)”按鈕，彈出的BUFR數(shù)據(jù)補發(fā)窗口，設(shè)定補發(fā)時間段，點擊“獲取補發(fā)文件”按鈕獲取“開始時間”至“結(jié)束時間”(間隔不能大于31 d，如果需要補發(fā)超過31 d的BUFR數(shù)據(jù)文件，應(yīng)分批獲取)之間應(yīng)該形成的BUFR數(shù)據(jù)文件，點擊“確認發(fā)送”按鈕則形成文件并顯示已處理；關(guān)閉ISOS軟件，刪除“…dataset省份IIiiiDataBase”路徑下新生成的AWZ.db文件；把“…dataset省份IIiiiDataBase”路徑下的“備份AWZ.db”文件改名為“AWZ.db”；開啟ISOS軟件完成BUFR數(shù)據(jù)文件的補發(fā)。

1.2 網(wǎng)絡(luò)正常時BUFR數(shù)據(jù)積壓的處置方法

負責(zé)傳輸BUFR數(shù)據(jù)文件的“臺站傳輸客戶端”現(xiàn)用0.52版本存在兩個問題，一是網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定時當(dāng)日會生成4G的日志文件，經(jīng)常導(dǎo)致磁盤容量不足，軟件無法運行，影響B(tài)UFR數(shù)據(jù)文件的生成與上傳；二是傳輸穩(wěn)定性差，經(jīng)常出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)正常卻不上傳BUFR數(shù)據(jù)文件的情況。

出現(xiàn)以上情況后應(yīng)先用鼠標右鍵點擊“臺站傳輸客戶端”，選擇“高級設(shè)置”將參數(shù)截圖保存；然后卸載0.52版本“臺站傳輸客戶端”，并在D盤重新安裝0.50版本“臺站傳輸客戶端”，再按參數(shù)截圖設(shè)置參數(shù)即可。

1.3 翻斗雨量傳感器數(shù)據(jù)異常時用稱重式降水?dāng)?shù)據(jù)替代的操作方法

某時次翻斗堵塞或因降固態(tài)降水導(dǎo)致翻斗雨量傳感器數(shù)據(jù)異常時，應(yīng)先將臺站參數(shù)中的降水?dāng)?shù)據(jù)源修改為稱重式降水并保存，點擊主菜單欄“人工錄入”→“正點觀測編報”，調(diào)整時間到該時次，點擊“自動補調(diào)(小時)”按鈕，即可將該時次稱重式降水?dāng)?shù)據(jù)自動代替到分鐘和小時降水?dāng)?shù)據(jù)中，點“重新計算”后點擊“保存”，即完成了本時次稱重式降水?dāng)?shù)據(jù)的自動替代，并形成正確的Z文件。最后將臺站參數(shù)復(fù)原。

1.4 因處理滯后降水、非降水等數(shù)據(jù)影響20-08、08-20降水量時的統(tǒng)計方法

若某日處理過滯后降水、非降水或使用備份站降水量數(shù)據(jù)替代過業(yè)務(wù)站異常降水?dāng)?shù)據(jù)，就應(yīng)注意校對當(dāng)日日數(shù)據(jù)中的20-08及08-20雨量數(shù)據(jù)是否正確。如果該數(shù)據(jù)有錯誤可以將08時正點觀測編報界面的12 h降水量錄入到當(dāng)日日數(shù)據(jù)中的20-08欄，將20時正點觀測編報界面的12 h降水量錄入到當(dāng)日日數(shù)據(jù)中的08-20欄，點擊保存；或?qū)?dāng)日日數(shù)據(jù)中的20-08及08-20雨量欄清空并保存，再次進入當(dāng)日日數(shù)據(jù)界面將自動重新統(tǒng)計為正確值，然后保存即可。

1.5 正點數(shù)據(jù)缺測時的處理

當(dāng)某時次正點溫度類、本站氣壓、相對濕度、風(fēng)數(shù)據(jù)有缺測時，點擊“自動補調(diào)(分鐘)”，即可實現(xiàn)自動用正點前后10 min數(shù)據(jù)進行代替，極值和出現(xiàn)時間從實有記錄中挑取。

但應(yīng)檢查2 min風(fēng)和10 min風(fēng)代替值是否正確，如果數(shù)據(jù)明顯偏小，應(yīng)按技術(shù)規(guī)定的要求人工挑取“有效數(shù)據(jù)”進行代替，無“有效數(shù)據(jù)”時則按缺測處理。

如果正點數(shù)據(jù)用整點后10 min數(shù)據(jù)代替且為極值，應(yīng)手動修改極值，并將出現(xiàn)時間改為該時次00分。

若本時次的上述要素分鐘數(shù)據(jù)中存在跳變等錯誤數(shù)據(jù)，就需要認真檢查是否使用了錯誤數(shù)據(jù)代替或?qū)㈠e誤數(shù)據(jù)挑取為極值(本站氣壓、氣溫、相對濕度、最大風(fēng)、極大風(fēng)、地面溫度、草面溫度)。如果存在這種情況，則需要剔除錯誤數(shù)據(jù)，人工重新選取數(shù)據(jù)代替或挑取極值。

1.6 大風(fēng)數(shù)據(jù)查詢與記錄

ISOS軟件未直接提供大風(fēng)數(shù)據(jù)查詢功能，可用“數(shù)據(jù)查詢”→“綜合查詢”功能來代替此功能，如圖1所示：

圖1 綜合查詢Fig.1 Consolidated queries

在彈出的“綜合查詢”頁面，在“數(shù)據(jù)”欄選擇“常規(guī)要素每日逐分鐘訂正數(shù)據(jù)表”，“要素”欄雙擊“分鐘內(nèi)最大瞬時風(fēng)速”和“分鐘內(nèi)最大瞬時風(fēng)速的風(fēng)向”，設(shè)定需要查詢的起止時間，勾選“開啟篩選”，條件篩選中“要素”欄選擇“常規(guī)要素每日逐分鐘訂正數(shù)據(jù)表.分鐘內(nèi)最大瞬時風(fēng)速”，“公式”選擇“大于等于”，“閾值”輸入“17”，如圖2所示：

圖2 大風(fēng)數(shù)據(jù)查詢設(shè)置Fig.2 Wind Data Enquiry Settings

點擊“查詢”，即可在“綜合查詢結(jié)果1”中顯示符合條件的大風(fēng)數(shù)據(jù)，如圖3所示：

圖3 3月1日大風(fēng)數(shù)據(jù)查詢結(jié)果Fig.3 Gale data query results on March 1

1.7 跨08時或20時的大風(fēng)數(shù)據(jù)處理

大風(fēng)的起止時間，凡兩段出現(xiàn)的時間間歇在15 min或以內(nèi)時，應(yīng)作為一次記載；若間歇時間超過15 min，則另記起止時間。

ISOS軟件可以自動記錄大風(fēng)和出現(xiàn)時間，但因業(yè)務(wù)規(guī)定要求，夜間的天氣現(xiàn)象只記錄是否出現(xiàn)、不記錄起止時間，因此無法判斷08時或20時前后大風(fēng)的兩段出現(xiàn)時間間歇是否在15 min或以內(nèi)，因此需要人工判斷。

如果08時前后有出現(xiàn)時間間隔<15min的大風(fēng)數(shù)據(jù)，則下個“人工觀測時次”(基本站和基準站11時、一般站14時，或08—14時之間需要加密或質(zhì)控數(shù)據(jù)的時次)應(yīng)將大風(fēng)開始時間更改為0800。如果20時前后有出現(xiàn)時間間隔<15 min的大風(fēng)數(shù)據(jù)，則下個“人工觀測時次”之前(08時之前，或20—08時之間需要加密或質(zhì)控數(shù)據(jù)的時次前)應(yīng)將前一日20時大風(fēng)結(jié)束時間更改為2000，發(fā)更正報；如果00時之后才發(fā)20時更正報，還需要發(fā)前一日的日數(shù)據(jù)更正報。

以某基本站3月1日的數(shù)據(jù)為例，由圖3綜合查詢結(jié)果可知，3月1日08時前后有出現(xiàn)時間間隔<15 min的大風(fēng)數(shù)據(jù)，07時56分與08時04分間隔沒有超過15 min，應(yīng)作為一次記載，但夜間不記起止時間，所以應(yīng)在11時正點觀測編報界面，將白天大風(fēng)的開始時間改為0800，也就是將原時間段0804-0835改為0800-0835，并保存編發(fā)正點數(shù)據(jù)文件。

對于20時前后出現(xiàn)時間間隔<15 min的大風(fēng)的情況，以某站8月16—17日的數(shù)據(jù)為例，如圖4所示。由綜合查詢結(jié)果可知，8月16日20時前后有出現(xiàn)時間間隔<15 min的大風(fēng)數(shù)據(jù)，19時47分與20時02分間隔沒有超過15 min，應(yīng)作為一次記載，但夜間不記起止時間，所以應(yīng)在17日08時之前打開16日20時正點觀測編報界面，將白天大風(fēng)的結(jié)束時間改為2000，也就是將原時間1947改為1947-2000，并保存編發(fā)20時更正報，之后再編發(fā)16日的日數(shù)據(jù)更正報。

圖4 8月16—17日大風(fēng)數(shù)據(jù)查詢結(jié)果Fig.4 August 16—17 Gale Data Enquiry Results

1.8 可查詢一段時間霧及最小能見度等數(shù)據(jù)信息

ISOS軟件未直接提供霧數(shù)據(jù)查詢功能，可用“數(shù)據(jù)查詢”→“綜合查詢”功能來代替此功能，在彈出的“綜合查詢”頁面，在“數(shù)據(jù)”欄選擇“天氣現(xiàn)象綜合判斷每日逐分鐘數(shù)據(jù)表”，“要素”欄雙擊“水平能見度”和“識別結(jié)果”，設(shè)定需要查詢的起止時間，勾選“開啟篩選”，條件篩選中“要素”欄選擇“天氣現(xiàn)象綜合判斷每日逐分鐘數(shù)據(jù)表.水平能見度”，“公式”選擇“小于等于”，“閾值”輸入“749”，點擊“查詢”，即可在“綜合查詢結(jié)果1”中顯示符合條件的視程障礙天氣現(xiàn)象和能見度數(shù)據(jù)，如圖5所示：

圖5 2018年7月12—15日視程障礙天氣現(xiàn)象和能見度數(shù)據(jù)Fig.5 Data on weather phenomena and visibility of visual impairment, 12—15 July 2018

1.9 蒸發(fā)溢流水位查詢與水位報警設(shè)置

ISOS軟件未直接提供獲取蒸發(fā)溢流水位功能，需獲取蒸發(fā)溢流水位時，將蒸發(fā)桶加水到溢流口，穩(wěn)定5 min后，在ISOS軟件中查詢當(dāng)前分鐘的蒸發(fā)水位，減去1.0即為蒸發(fā)溢流水位；獲取蒸發(fā)溢流水位后應(yīng)將蒸發(fā)桶內(nèi)的水取出一部分，使水位在適當(dāng)位置。例如查詢到的當(dāng)時水位為96.9(單位：mm)，則蒸發(fā)溢流水位為95.9。

因蒸發(fā)水位到達溢流口附近時，桶內(nèi)的水可能流出去，蒸發(fā)水位的變化已經(jīng)不能代表蒸發(fā)量的多少；蒸發(fā)桶內(nèi)的水太少、水位太低時，容易出現(xiàn)低于蒸發(fā)傳感器所能測量的最小水位甚至使水完全蒸發(fā)，這時蒸發(fā)水位的情況也不能代表蒸發(fā)量的多少；因此要根據(jù)本站蒸發(fā)量的大小及降水情況及時加水或取水，保證蒸發(fā)水位在正常的合理范圍內(nèi)。

為了能及時加水或取水，可在ISOS軟件中設(shè)置“蒸發(fā)溢流報警”或“蒸發(fā)水位超閾值報警”進行提醒。

以設(shè)置“蒸發(fā)水位超閾值報警”為例，若設(shè)置蒸發(fā)水位低于30.0(單位：mm)或高于80.0時進行報警，則在ISOS軟件主菜單欄“參數(shù)設(shè)置”→“報警設(shè)置”→“災(zāi)害”中添加報警，點擊“添加”按鈕，彈出“添加報警”對話框，在“規(guī)則名稱”欄輸入“蒸發(fā)水位超閾值報警”。在規(guī)則條件框內(nèi)，條件1中“數(shù)據(jù)表”選擇“常規(guī)要素每日逐分鐘訂正數(shù)據(jù)表”，“要素”選擇“當(dāng)前分鐘蒸發(fā)水位”，“表達式”選擇“原值”，“判斷”選擇“<”，“閾值”欄錄入“30.0”，“條件關(guān)系”選擇“或者”，如圖6所示：

圖6 添加“蒸發(fā)水位超閾值報警”報警規(guī)則條件-條件1設(shè)置Fig.6 Add "Evaporation Water Level Overthreshold Alarm" Alarm Rule Condition-Condition 1 Settings

在規(guī)則條件框內(nèi)，點擊“條件2”，在條件2中“數(shù)據(jù)表”選擇“常規(guī)要素每日逐分鐘訂正數(shù)據(jù)表”，“要素”選擇“當(dāng)前分鐘蒸發(fā)水位”，“表達式”選擇“原值”，“判斷”選擇“>”，“閾值”欄錄入“80.0”，“條件關(guān)系”選擇“無”。勾選“啟用報警”，勾選“聲音報警”，點擊右側(cè)的“選擇”按鈕選擇需要的聲音文件，點擊“添加”，彈出“添加成功”提示框，點擊“確定”即完成“蒸發(fā)水位超閾值報警”報警的設(shè)置，如圖7所示：

圖7 添加“蒸發(fā)水位超閾值報警”報警規(guī)則條件-條件2設(shè)置Fig.7 Add "Evaporation Water Level Overthreshold Alarm" Alarm Rule Condition-Condition 2 Settings

1.10 采集器交流電中斷報警的設(shè)置

為保證采集器正常供電，需要在ISOS軟件主菜單欄“參數(shù)設(shè)置”→“報警設(shè)置”→“狀態(tài)”中添加并設(shè)置報警。點擊“添加”按鈕，彈出“添加報警”對話框，在“規(guī)則名稱”欄輸入“主采交流供電中斷”。在規(guī)則條件框內(nèi)，條件1中“數(shù)據(jù)表”選擇“自動氣象站狀態(tài)每日逐分鐘數(shù)據(jù)表”，“要素”選擇“主采集器供電類型”，“表達式”選擇“原值”，“判斷”選擇“==”且“閾值”欄錄入“1”，或“判斷”選擇“!=”且“閾值”欄錄入“0”，“條件關(guān)系”選擇“無”。勾選“啟用報警”，勾選“聲音報警”，點擊右側(cè)的“選擇”按鈕選擇需要的聲音文件，點擊“添加”，彈出“添加成功”提示框，點擊“確定”即完成“主采交流供電中斷”報警的設(shè)置，如圖8所示：

圖8 添加“主采交流供電中斷”報警規(guī)則條件設(shè)置Fig.8 Add "main production AC power supply interrupt" alarm rule condition setting

1.11 季節(jié)性切換蒸發(fā)參數(shù)出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)時的處理

北方基準、基本站結(jié)冰期結(jié)束或非結(jié)冰期結(jié)束時，需要切換蒸發(fā)的參數(shù)。

因為當(dāng)前業(yè)務(wù)規(guī)定需要在00時上傳前一日的日數(shù)據(jù)，上傳結(jié)冰期最后一日日數(shù)據(jù)時，ISOS軟件中的蒸發(fā)參數(shù)已切換為非結(jié)冰期，該日小型蒸發(fā)數(shù)據(jù)不會被讀取，該日大型蒸發(fā)因蒸發(fā)傳感器未啟用而缺測，因此ISOS軟件只編報缺測的大型蒸發(fā)合計值；而上傳非結(jié)冰期最后一日日數(shù)據(jù)時，ISOS軟件中的蒸發(fā)參數(shù)已切換為結(jié)冰期，該日大型蒸發(fā)數(shù)據(jù)不會被讀取，該日小型蒸發(fā)因尚未啟用而缺測，ISOS軟件只編報缺測的小型蒸發(fā)值。

所以北方基準、基本站在結(jié)冰期結(jié)束后的第一日08時，需要先將蒸發(fā)參數(shù)切換回結(jié)冰期的參數(shù)，發(fā)完前一日日數(shù)據(jù)更正報之后，再把蒸發(fā)參數(shù)切換回非結(jié)冰期的參數(shù)；同理，在非結(jié)冰期結(jié)束后的第一日08時，需要先將蒸發(fā)參數(shù)切換回非結(jié)冰期的參數(shù)，發(fā)完前一日日數(shù)據(jù)更正報之后，再把蒸發(fā)參數(shù)切換回結(jié)冰期的參數(shù)。

另外，在結(jié)冰期結(jié)束后的第一日，如果20—21時小時蒸發(fā)量因故缺測而其余時次均不缺測，因缺測的時次之前尚未啟用蒸發(fā)傳感器，沒有對應(yīng)的數(shù)據(jù)而無法進行內(nèi)插計算，因此該時次只能缺測，在該日20時后保存日數(shù)據(jù)時，需要將蒸發(fā)日合計改為缺測，然后保存。

1.12 日常出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺測時的處理方法

當(dāng)日常工作中，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有缺測，一般不用處理，ISOS軟件重啟時能自動下載6 h以內(nèi)的缺測數(shù)據(jù)；每小時的第40分，軟件會自動下載70 min之內(nèi)的缺測數(shù)據(jù)。因此只有發(fā)現(xiàn)6 h之前仍有缺測數(shù)據(jù)時，才需要通過ISOS軟件主菜單欄“數(shù)據(jù)處理”→“歷史數(shù)據(jù)下載”來開展人工下載歷史數(shù)據(jù)的工作。

1.13 定期重啟業(yè)務(wù)計算機

目前大多數(shù)臺站業(yè)務(wù)計算機的配置都不高，只是達到了能保證ISOS軟件正常運行所需的最低要求，因此程序運行一段時間后，駐留內(nèi)存或進程中的程序過多，不能釋放相應(yīng)的內(nèi)存，造成可用的系統(tǒng)資源越來越少，計算機性能越來越低導(dǎo)致運行速度緩慢，嚴重時還可能會引起臺站ISOS軟件運行錯誤，數(shù)據(jù)讀取或傳輸異常，甚至出現(xiàn)計算機藍屏等極端情況，因此需要定期重啟計算機，以保證ISOS軟件高效運行。

也可以通過觀察ISOS軟件首頁中各設(shè)備的“觀測成功率”來決定是否需要重啟，如果“觀測成功率”均高于90%，一般不進行重啟；如果有“觀測成功率”低于90%的設(shè)備或軟件出現(xiàn)卡死的現(xiàn)象，則立即重啟業(yè)務(wù)計算機以保證ISOS軟件正常運行。

2 結(jié)論

地面綜合觀測業(yè)務(wù)軟件是全國各臺站均在使用的軟件。雖然臺站業(yè)務(wù)人員使用該軟件時間較短，對該軟件的功能、用法等還不太熟悉，但如果掌握了這些使用技巧，就能夠極大地減輕基層臺站業(yè)務(wù)人員的工作負擔(dān)，明顯提高數(shù)據(jù)準確率，并在實際業(yè)務(wù)工作中達到事半功倍的效果。