基于数据挖掘的自动气象站故障诊断改进方法

为减少自动气象站故障诊断中误报和错报,提出基于数据挖掘的自动气象站故障诊断改进方法。挖掘大气探测设备运行监控系统数据库的关联规则,得出自动气象站相关观测项目间的关联规则,建立专家知识规则库。将专家知识规则库应用到陕西省大气探测设备运行监控系统中,对故障诊断信息二次分析,可过滤掉误报和错报的故障信息。有效地提高对自动气象站故障的诊断水平,降低维护人员的劳动强度。     

云南省自动气象站土壤湿度数据质量控制

土壤湿度是控制陆地和大气间水分和能量交换过程的重要变量,而自动气象站观测是获取地表土壤湿度的主要手段。地表自动气象站观测的准确性能够直接影响其应用效果,因此, 开展自动气象站土壤湿度质量控制分析具有重要意义。基于2010—2014年云南省37个自动气象站土壤湿度数据,采用谱分析方法,以观测值及其Savitzky-Golay二次导数的平均值、均方差、变化率等统计量为判据,筛选剔除了观测数据中的随机噪声、异常峰值和异常平稳值。结果表明:云南省自动气象站观测数据均有缺测,两种异常值中,异常平稳值占绝大部分。与降水时间序列对比发现,不同降水强度下各层土壤湿度变化存在一定差异,砂质土站点对降水的响应最为明显,黏质土站点雨后土壤湿度变化幅度最小。     

自动气象站数据质量控制体系设计

数据质量是影响自动气象站观测业务发展的一个瓶颈。重新定义了自动气象站数据质量,分析了影响自动气象站数据质量的因素,设计了自动气象站数据质量控制体系,并对体系的各组成部分进行了详细阐述。自动气象站数据质量控制体系由质量控制流程、质量控制标识码、数据质量评估三部分组成,其中,质量控制流程又由数据生产阶段、数据传输阶段、数据检查阶段组成。自动气象站数据质量控制体系的核心是在减少疑误数据产生的前提下,对观测数据进行全生命周期控制和评估。     

基于关联规则挖掘的自动站观测数据相关性分析

引入数据关联规则挖掘技术,分析地面观测中不同气象要素之间的相互关系,为不同气象要素观测数据的内部一致性检查提供参考。通过对2013年全年北京南郊试验站地面气象自动观测数据的分析,统计出了强关联规则气象观测要素相应的值域分布区间。分析了相对湿度和风速变化值之间的相关性,得到相对应的变化阈值;通过分析能见度与相对湿度的相关性,发现能见度变化受降水影响较大,因此,统计不同等级降雨强度所对应的能见度区间值,通过分析具体降水过程,揭示能见度与降雨强度随时间的变化关系,结果表明,利用上述相关性对气象要素观测数据进行判定,可以为多种气象观测数据的质量控制提供参考。     

正点地面观测数据维护中数据异常的分析处理

地面观测资料报文传输方式调整之后,值班观测员应注意小时内自动气象站的数据采集情况,在正点后通过《地面气象测报业务软件》的"正点地面观测数据维护"对数据进行检查,当发现自动气象站错误或数据异常时,应及时对疑误数据进行分析处理,完成对自动气象站数据的质量控制。通过对几例正点地面观测数据维护中典型异常数据的分析处理,帮助地面测报值班人员在日常工作中对正点地面观测疑误数据进行快速的判断和维护,做好自动气象站数据的质量控制,以保证地面气象要素上传数据文件内数据的完整性、时效性和质量。     

物联网自动气象站远程数据采集处理系统

自动气象站观测数据的质量直接影响着短期数值天气预报的准确率.针对所研制的新型物联网自动气象站,设计并开发了集数据接收、显示、实时质量控制、监控、维护为一体的综合管理平台.该平台的建立将有助于物联网自动气象站的应用推广,并提供准确可靠的实时气象观测数据.     

从计量角度探讨自动气象站观测数据的质量

从计量中的误差理论来研究自动气象站所获取的观测数据,分析其误差的来源,以便能更好地获取完整性、准确性和代表性的自动气象站观测数据,提高数据质量。     

自动气象站存在的问题及人工处理方法

自动气象站的建立,确实大大减少了观测人员的地面观测工作量,提高了观测时效和质量。在室内通过“实时遥测数据观测”显示屏就能直观地,一目了然地看到各气象要素数据。但是,在某些特殊情况下,自动气象站显示出来的气象要素值不能正确地反映当时的天气实况,而自动气象站又不能自动处理,此时则需要人工处理方可。     

自动气象站平行观测注意事项

根据横山自动气象站运行 1年的情况 ,总结出自动气象站在第 1年平行观测注意事项。1　领导重视自动气象站是地面气象观测的常规业务 ,在仪器安装前或对比观测前 ,要有组织学习自动气象站有关规章制度、规范和自动气象站地面测报业务系统操作手册 ,观测员掌握自动气象站有关理论知识和实际操作技能。2　严格执行有关规定第 1年对比观测 ,自动气象站不进行质量考核。但第 1年很重要 ,应严格按规定值好班。从交接班、巡视仪器、输入校对人工观测数据、数据是否完整采集、采集的数据是否正确、是否按时传输等工作要与人工站工作一样对待。月报表…     

自动气象站数据实时质量控制业务软件设计与实现

介绍了一种面向天气监测预报实时业务的自动气象站数据质量控制软件。该软件综合应用数据质量控制、网络消息即时通信等技术,将数据质量控制纳入气象信息业务流程,建立了省、市、县三级气象台站联动的自动站数据实时质量控制业务流程,实现了对江西省89个国家自动气象站和1531个区域自动气象站观测数据的实时质量控制,有效降低了自动站疑误数据对天气监测预报业务服务可能造成的不利影响。     

湖北气象监测网络业务管理系统及其应用效果

为了提高省级综合气象观测业务的全面质量管理水平,整合气象信息资料传输管理、综合观测系统运行监控、自动站实时数据质量控制和短信报警等业务质量管理功能,设计开发了湖北省气象监测网络业务管理软件系统。目前,该系统已成为湖北省气象监测网络业务重要值班平台之一。系统投入业务运行以来,湖北省各类气象资料收集上传质量呈现上升并保持稳定的趋势,自动气象站实时资料经自动数据质量控制后数据质量有较大程度的提高。由于采用主流成熟技术开发,系统具有较好的可推广性。     

自动气象站与人工观测的数据对比分析

利用2003年1月至2004年12月兖州自动气象站观测资料和人工观测资料,对各气象要素进行了对比分析并探讨了两者差异形成的原因。结果表明:两种观测方式的观测数据虽然有一定差异,但在允许的精度范围内,其中平均地面最低温度、平均地面最高温度、地面极端最低温度和地面极端最高温度总体差值较大。除仪器的性能和工作原理造成的差异外,观测环境的变化、人为操作和特殊的天气现象也是造成差异的重要原因。     

自动站地面月报表预审方法

简要介绍了我国地面气象台站自动观测系统应用软件在地面气象记录月报表预审工作中的运用,并对自动气象站地面气象记录月报表预审的常规操作步骤和在预审过程中应注意的问题作了较详细的描述,以帮助预审员在预审工作中避免错情的发生,保证地面月报表的编制质量。     

河北省加密自动气象监测网络系统

从加密自动气象站监测网络系统的组网方式、通信传输方式、信息流量以及其运行情况等几个方面,介绍河北省气象部门已经布成的加密自动气象站监测网络系统,加密自动气象站子站构件的组成部分和简要的原理。加密自动气象站监测网络系统是河北省气象局新开展的一项对气象要素(目前只是温度和降水)进行加密监测的业务系统,它弥补了河北省境内监测站点疏稀的不足,提高了河北省中尺度数值预报模式预报的准确率,系统采集数据的实时性大大地提高了对灾害性天气过程的监测、预报和决策服务的水平。     

自动气象站现场校准过程处理经验

结合鹿寨县气象局2013年自动气象站现场校准过程实例,从自动气象站现场校准前的准备工作、正点地面观测数据维护处理、自动气象站现场校准后续工作三个方面记录分析国家一般气象站地面测报员如何配合现场校准、如何处理现场校准期间异常数据,确保数据上传质量.     

自动站月报表预审中极值异常现象浅析

近年新型自动气象站在地面测报中发挥越来越大的作用,而地面预审是保证气象资料正确性的一项重要工作.随着计算机处理在地面审核中的应用,可以解决数据问相当多的逻辑错误,但由于现行地面气象测报业务软件月报表预审的功能尚不甚完备,以及受仪器故障和失误操作等的影响,容易造成记录的气象要素极值数据出现异常,分析此类问题成因并提出相关处理方法,以及就如何保证B、Z,A、J文件完整性,尤其是B到A文件转换时极值出现错误进行探讨,避免报表数据错误造成错情.     

新建地面气象自动站资料质量控制方法设计

随着观测系统的加强,中国陆续出现许多新建的地面台站、地面自动观测站,但对这些新出现的台站由于缺少长时间序列的历史观测资料,无法通过本站观测统计分析建立质量控制技术.本文在传统的质量控制方法基础上,将全国地面观测站按照地域和气候特征分为8个区域,利用过去25 a存档的地面观测资料建立一套适合于新建地面自动站资料控制技术,对气压和温度采用极值检查、时间一致性检查和空间一致性检查等方法进行质量控制.并利用该质量控制技术对华南、长江中下游及华北地区2005年地面资料进行质量控制,结果表明:该控制方案能有效地将有问题的资料标识出来,可为新建地面自动站资料的应用提供一定的质量保障.不同区域的资料质量控制检查需依据不同地区的气候特点进行划分和统计,这样更能保障质量控制后资料的质量.     

自动站温度、雨量数据的质量控制方法和应用研究

针对南宁市自动站布设的特点,结合多年来在自动站温度、雨量监测和数据传输所遇到的问题,分析了影响自动站数据质量的原因;在总结以往自动站数据质量控制方面的成功经验和借鉴近年的研究成果的基础上,提出了利用统计检验、极值检验,时间一致性、空间一致性和内部一致性检验等对南宁市自动站温度、雨量数据的质量进行控制方法,为防灾减灾天气预报和气象服务提供及时、准确的自动站资料.     

基于EOF的高时空分辨率自动站温度观测资料质量控制

随着我国气象自动化观测技术的发展,全国已经建成了70 000多个自动观测站点,全面实现了气象观测自动化。自动化观测技术使得气象常规观测资料量得到了飞速增长,这也使得通过质量控制提高自动观测站资料的利用率尤为重要。利用江苏省气象局提供的2019年12月1日00时—7日23时共168个时次的地面自动站温度观测资料,及ECWMF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)的ERA5(ECMWF Reanalysis V5)再分析资料中的温度格点资料作为背景场,结合常规质量控制方法及EOF (Empirical Orthogonal Function)质量控制方法,建立了适用于高时空密度的地面温度资料质量控制方法,并对我国中东部地面自动站温度观测资料进行质量控制试验。结果表明,在利用常规质量控制方法剔除观测资料中明显异常的资料后,针对自动站高密度的特点,通过选择合适的分析区域,EOF分析方法可以很好提取有组织的观测系统信息,从而保证剩余信息更好地满足随机分布特点,利用随机概率分布特点就可以很好剔除异常观测资料,并且可以避免天气变化的影响。