双套自动气象站数据评估及其优势探讨

象站双套运行的结果和优缺点进行了深入分析和探讨。从缺测率上分析了双套站数据的完整性,认为双套站可以明显降低数据的缺测率,具有保证数据完整性的优点。从差值的统计数字特征以及一致率、超差率和粗差率等指标上分析了两套数据的差异性,表明双套站大部分要素 (如气温、气压、相对湿度等) 具有差值小、差值变化幅度小、数据之间有较高的一致率、较低的粗差率和超差率等特点,但个别要素 (草面温度和5 cm地温) 差异略大。运行中通过对两套数据的差值、差值的滑动平均值、差值日变化特征的监控可以及时发现数据异常、探测仪器的系统性误差等情况,从而说明双套站具有保证数据质量的潜在优势,且从一定程度解决了目前自动气象站单套运行的不足之处。     

黄山黟县双套自动观测站数据的质量评估

利用2011年2月安徽省黄山市黟县试点双套自动观测气象站(A站和B站)和黟县本站(Z站,自动站)的气象要素(气温、气压、风速、相对湿度、地温等)观测资料,进行了对比分析,并对自动气象站仪器换型后数据的连续性进行了全面的评估。评估的内容为:数据的完整性和差异性,其中,差异性通过均值、标准差、误差率、粗差率和一致率得到体现。评估的结果表明:1)双套自动站观测数据的可靠性较好,大多数要素接收率高达100%,B站湿度接收率较低,只有83.3%,是由于B站的相对湿度传感器故障造成的;2)双套站观测的多要素有较好的一致性,但AB、AZ的地温差值和AB的气压差值一致率较低,部分要素差值存在少量的奇异值;3)T-检验表明,双套自动站的观测数据与历史序列无显著差异,连续性很好;4)双套自动站可用于气象业务观测,但还要进行一定时间的并行运行,以便日后更好地对数据进行对比分析和订正。     

台站双套自动气象站质量控制系统

采用VB6. 0、Foxtable编写双套自动气象站质量控制系统,实现对台站自动站的网络状况、上传数据的传输情况、数据质量控制情况进行监控和分析,对两套自动站的长Z文件进行实时审核与对比;减少台站观测员的工作量,提高双套运行站的数据准确率、可用率和数据传输的及时率,从而提高台站的业务质量。     

两种高分辨率气温实况融合产品在四川省的质量评估

选取四川省156个国家级考核站、1282个区域考核站及1411个区域非考核站2019年8月1日～2020年7月31日的气温数据,利用相关系数、平均值误差、均方根误差等指标,评估了CLDAS(5 km×5 km)和HRCLDAS(1 km×1 km)两套气温实况融合产品在四川省的适用性.结果表明:两套融合产品的相关性都很...     

基于空间一致性的双套站数据选取方法探索

国家级台站自动气象站双套运行后,将双套站产生的多套数据处理为一套数据的算法成为双套站投入业务运行前必须解决的重要问题。文章从数据"热备份"角度提出了基于空间一致性的主备法,在此基础上进一步从统计学基本原理以及保证数据连续角度提出了基于空间一致性的差值订正合成法两种数据处理算法。利用安徽省休宁站逐小时气温资料对两种算法结果的完整性和差异性进行了评估,评估使用的方法包括缺测率、差值均值、差值标准差、差值的一致率、超差率和粗差率等。评估结果表明:算法均能很好地保证数据的完整性;算法结果均与"真值"较为接近,基本能够反映大气真实情况,基于差值订正的"合成法"结果更优。最后利用新疆库车、安徽安庆等5个台站资料对算法涉及到的空间一致性方法进行了评估,结果表明该方法总体效果较好,尤其在相对湿度、气压和气温上具有很好的判别效果,而风速可能受局地地形或参考站选取影响效果略差。     

DZZ6型与CAWS600型双套自动站数据差异分析

利用张掖两套自动气象站2017年逐小时气温、本站气压、10 min风速和地面温度观测数据,按照数理统计方法对数据在不同的数值区间进行缺测率、差值平均值、标准差、一致率和超差率的对比分析,并利用偏度和峰度系数分析了差值的分布特征。结果表明:气温和10 min风速的差值平均值和一致率较好,而地面温度和气压的一致率较差,地面温度在40℃以上的超差率非常大,差异原因与双套自动站型号、数据采集时间、地温场下垫面、安装维护和仪器更换有密切关系。建议双套站主采设备装备为同一型号,地面温度用4支替代现有的单只铂电阻地温传感器。     

国家基本气象站无人值守方案及装备保障方法初探

从观测设备、供电系统和通信传输三个方面阐述了贵溪国家基本气象站智能台站的升级改造方案,当主站采集器的部分要素缺失时,通过业务自动值守平台自动补调备份站的观测数据,然后将完整的观测数据传送至主站电脑ISOS软件,该方案实现了主、备双套站观测数据的自动切换上传功能,提高了观测数据传输的质量和稳定性。文中还简要介绍了常见故障及处理方法,为国家级地面观测无人值守台站的稳定运行提供参考。     

四川区域融合降水产品的质量评估

本文利用四川省156个国家地面气象观测自动站2018年逐小时降水资料,从降水产品与观测值的对比、降水产品误差空间特征、降水产品误差月变化、不同降水量级的误差特征等方面,对国家气象信息中心研制的中国区域1h、0.05° × 0.05°分辨率的地面-卫星-雷达三源融合实时降水产品和地面-卫星二源融合快速降水产品在四川区域的适用性进行对比评估。研究结果表明,两套融合降水产品能较好的反映四川区域年内小时降水的时空变化特征,与站点观测降水相比,两套融合降水产品均存在一定程度的低估,且随着降水量级的增大,均方根误差值也相应增大。两套融合降水产品相比,融合了雷达资料的三源融合降水产品各项指标均优于二源融合降水产品,数据质量更高。      

双套测报系统备份方案

正1引言目前大多数测站都启用了新型自动站,原有的测报系统作为备用使用,但现有的测报备份功能仍存在不足,双套系统虽然解决了硬件采集器的备份问题,但两套采集器的终端测报软件不兼容,当一方采集器完好而终端主机故障时则只能启用另一套系统,两套系统数据存在一定的差异,这样就破坏了数据的连贯性,因此这种情况下应尽量只更换终端测报主机,平时对测报主机多做备份,两套系统虽然提供了相应的功能,但恢复过     

F1ash技术在气象图表上的应用

介绍了使用ActionScitpt3．0编写,结合XML技术,通过CGI程序读取自动站数据库数据的一套“Flash气象图表”应用程序的设计思路、程序流程及实现方法。该套应用程序基本由代码实现,以较少的矢量图形为辅助,将存储在自动站数据库的数据以动态图表的形式表现出来,并实现与用户的交互性。由于数据来源于CGI程序,因此具有极好的平台移植性。     

百色双套自动气象站雷击故障维修的方法

通过对百色双套自动气象站遇到历史罕见的强雷暴袭击出现故障维修,摸索出了检修双套新型自动站的通信、电源供应、主机HY3000、接口RS232、分采仪器等模块的方法,供同行借鉴.     

两套降水融合实况产品在陕西省的质量检验

利用陕西省99个国家气象站、1 894个区域气象站2021年3月1日00时—2022年2月28日23时（北京时）的小时降水量数据,采用相关系数、平均误差、均方根误差、晴雨准确率、降水分量级评估等指标,对国家气象信息中心研制的1 km、5 km降水融合产品进行质量检验。结果表明：（1）两套融合产品在陕西省的评估效果较好,1 km融合产品评估结果（相关系数为0928 1,平均误差为0000 8 mm,均方根误差为0236 2mm）优于5 km融合产品（相关系数为0892 2,平均误差为-0001 0 mm, 均方根误差为0335 3 mm）;（2）两套融合产品对降水的有、无均反映较好,其中1 km融合产品的晴雨准确率为0959 0,5 km融合产品为0957 1;（3）小雨、中雨量级降水融合降水产品与观测值较接近,其他级别降水融合产品的TS评分随着降水量级的增大而降低;（4）两套融合降水产品能较好反映陕西区域内降水的时空变化特征,陕北地区平均误差、均方根误差较小,效果较好,关中南部及陕南秦巴山区的误差较大。     

国家气象观测站双传输双备份系统的设计与实现

为解决国家气象观测站备份站漏测要素导致的无法真正与主站实现互为双备份的问题,利用网络转换和信号分离方法,通过智能串口转换器和智能集线器,在技术上率先实现了本异地观测数据实时采集和单套无备份传感器数据共享功能。该技术基于TCP/IP协议,通过智能串口转换器,将数据推送至异地远端业务计算机,实现地面气象观测站远程实时数据采集,同时,本地业务计算机仍保持原有采集、备份功能。再采用MODBUS RTU和MODBUS TCP两种协议,通过智能集线器,在业务计算机上采用一问一答的访问方式,实现多台计算机同时访问主、备采集器获取采集数据,达到单套无备份传感器数据共享的目的。另外,建设视频监控、多线路网络通讯保障及供电自动化保障等附属设施,从而实现本、异地4台业务计算机数据直传及备份站全要素采集的新模式。     

Flash技术在气象图表上的应用

介绍了使用ActionScitpt3.0编写,结合XML技术,通过CGI程序读取自动站数据库数据的一套"Flash气象图表"应用程序的设计思路、程序流程及实现方法.该套应用程序基本由代码实现,以较少的矢量图形为辅助,将存储在自动站数据库的数据以动态图表的形式表现出来,并实现与用户的交互性.由于数据来源于CGI程序,因此具有极好的平台移植性.     

区域自动气象站双数据库方式初探

分析了济南市气象局区域自动站观测数据应用现状,提出了区域自动站观测数据同时入两个数据库,不同用户分别访问主、副数据库,负载均衡的区域自动站双数据库方案,介绍了该方案的网络结构及实现。     

烟台船舶自动气象站测风数据可用性初探

为进一步改造船舶自动气象站、提高其测风监测数据质量,对航行在烟台北部海域的渤海轮渡公司的5条客滚船和北海救助局的5条救助船上的船舶自动站的测风探测数据与海岛站气象数据进行了多角度对比分析,发现,渤海轮渡5艘船舶站航行时风速异常偏大,不能使用。船在港口停泊时,风速正常,但不能代表海面风。救助局船舶站风速无明显异常,可参考使用。据此提出了双GPS改造的合理化建议。渤海金珠轮进行双GPS改造后,异常值明显下降。     

基于多源数据融合的降水数据质量控制技术研究

【目的】降水为非连续性观测要素,利用常规的质量控制方法无法很好地检查降水观测数据的正确性,因此需要开展自动气象站降水观测数据质量控制技术研究。【方法】提出一种基于雷达、卫星等多源数据融合的地面自动观测降水数据质量控制方法,研究基于标准Z-R关系的雷达定量降水估测产品加工算法,生成宁夏全区地面自动观测站1 h雷达定量估测降水量,建立基于雷达、卫星估测降水产品的自动气象站降水观测数据质量控制技术流程,开展自动气象站降水观测数据质量控制,并对质量控量结果进行分析评估。【结果】（1）对于国家级站,多源数据融合的地面自动观测降水数据质控方法与MDOS对降水量数据的质控均为“正确”的一致率较高,平均达到94.88%;对于区域站,均为“正确”的一致率明显比国家级站低,平均达到51.57%;（2）多源数据融合的地面自动观测降水数据质控方法质控出“可疑”和“错误”数据明显比MDOS多,对“可疑”和“错误”数据的检出率更高;（3）多源数据融合的地面自动观测降水数据质控方法对错误降水数据的质量控制较MDOS质量控制更符合实际。【结论】多源数据融合的地面自动观测降水数据质控方法可以较好地解决宁夏降水要素自动观测数据的质量问题,为降水数据质量控制提供技术和理论支撑。     

近百年全球地表月气温数据的概况与初步整合

基于国际上最著名的4套全球地表月气温数据集,即英国东安格利亚大学气候研究所数据集（CRUTEM3）、美国国家气候数据中心数据集（GHCN-V3）、美国国家航天航空局数据集（GISSTMP）和Berkeley地球表面气温数据集,从分析现有资源的状况入手,通过广泛的国际调研与合作,整合了这4套全球地表逐月气温数据集和一些主要国家或地区的区域数据集,研发了中国第一套全球陆地表面逐月气温站点数据集。该数据集共包含全球9519站、7073站及6587站的月平均气温、最高及最低气温（序列长度不低于20年）数据,同CRUTEM3和GHCN-V3数据集相比,该数据集站点密度在各个区域都有所增加,尤其是在南美洲、非洲及亚洲地区;另外,1990年代以来的站点数量显著增加,有利于降低自1990年以来全球气温变化趋势估计的不确定性。     

两套不同型号自动气象站采集的气象数据的差异

针对CAWS600SE型和DZZ1-2型自动气象站采集的气压、温度和湿度的差异,进行22个月每小时的数据一致率及线性相关对比分析,探讨不同型号自动站数据的相关性,结果表明这两种自动站数据相关性很好。由此建立了这2套自动气象站采集的数据的线性回归方程。     

广东省高空风观测资料融合技术的应用

以广东省气象局多普勒雷达VWP产品、风廓线雷达数据和常规探空资料为基础,抽取同一时间点、相同或相近高度层数据,将其融合为高时间(30 min)和空间分辨率(27/31站)的高空风观测数据集(Micaps第2类数据产品格式)。该方法直观、简单,忠实于原始观测,验证了该数据集的可用性、科学性和实用性。实时生成融合产品及各种物理量分析图。