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自动站正点地面数据质量控制方法
在观测台站根据正点要素的.特点,利用气候极值范围检查、内部一致性检查、时间一致性检查.对自动气象站的正点资料进行质量控制.
作 者：贾杨 王波 JIA Yang WANG Bo 作者单位：贾杨,JIA Yang(绥化市北林区气象局,黑龙江,绥化,152064)王波,WANG Bo(呼中县气象局,黑龙江,呼中,165036)
刊 名：黑龙江气象 英文刊名：HEILONGJIANG METEOROLOGY 年，卷(期)： 26(3) 分类号：P412 关键词：自动气象站 质量控制 正点要素地面自动站资料质量控制方案及应用
为满足精细、短时天气预报的需求, 我国地面自动站(AWS)观测系统的建设日趋完善.AWS资料在数值预报系统中没得到充分使用的原因之一是AWS观测资料的特殊性及数值预报系统缺少有效针对AWS观测资料的质量控制(QC)方案.本文AWS QC方案在参考国际先进的AWS QC方案基础上, 根据我国地面自动站的`特点和数值天气预报模式对地面资料应用的要求设计.其目的是解决AWS观测资料在数值预报中应用的质量问题.本方案采用多种质量控制技术, 其中包括台站气候极值检查、要素间一致性检查、时间一致性检查、持续性检查、背景场一致性检查、空间一致性检查、综合决策算法、自动统计评估反馈技术.本文从检查方法对错误资料的敏感度和确定性进行理论分析表明, 该方案具有更强的敏感度和确定性.将该方案应用于北京地区8月AWS实际观测资料检验, 结果表明, 该方案能有效地识别观测资料中存在明显错误的资料, 有效地为地面自动站资料在数值模式中的应用提供客观质量依据.
作 者：陶士伟 仲跻芹 徐枝芳 郝民 TAO Shi-wei ZHONG Qi-qin XU Zhi-fang HAO Min 作者单位：陶士伟,TAO Shi-wei(中国气象局,北京城市气象研究所,北京,100089;中国气象局,国家气象中心,北京,100081)仲跻芹,ZHONG Qi-qin(中国气象局,北京城市气象研究所,北京,100089)
徐枝芳,郝民,XU Zhi-fang,HAO Min(中国气象局,国家气象中心,北京,100081)
刊 名：高原气象 ISTIC PKU英文刊名：PLATEAU METEOROLOGY 年，卷(期)：2009 28(5) 分类号：P456 关键词：地面自动站 质量控制 敏感度 观测误差 综合决策算法 Intensified automatic surface weather observation station Quality control Sensitivity Observation error Complex decision making航测数据质量控制方法研究
在航测数字化生产领域,需要与生产相适应的质量检查系统,文章分析了航测数据质量控制的内容,提出了一种适用于航测数字化生产的`质量控制方法,研究了航测数字成果质量检查系统应具有的主要功能.
作 者：陈炯炯 黄绘清 作者单位：湖南省第三测绘院,湖南,长沙,410007 刊 名：国土资源导刊 英文刊名：LAND & RESOURCES HERALD 年，卷(期)： 6(3) 分类号：P2 关键词：GIS 质量控制 检查验收 属性精度 拓扑陕西省地面月气候资料省级质量控制方法
陕西省地面月气候资料作为历史资料在陕西省气象档案馆永久保存,其省级质量控制方法融合了自动控制技术和人机交互式应用技术,对疑误资料进行详细的人工分析、判断与修正.介绍了陕西省质量控制技术以及质量控制信息、质量控制结果.
作 者：张红娟 陈高峰 田红卫 ZHANG Hong-juan CHENG Gao-feng Tian Hong-wei 作者单位：张红娟,陈高峰,ZHANG Hong-juan,CHENG Gao-feng(陕西省气象信息中心,西安,710014)田红卫,Tian Hong-wei(榆阳区气象局,陕西榆林,719000)
刊 名：陕西气象 英文刊名：JOURNAL OF SHAANXI METEOROLOGY 年，卷(期)：2009 “”(3) 分类号：P468 关键词：地面月气候资料 质量控制 方法及结果航空物探数据库建设中数据质量控制方法
通过对航空物探数据特点的研究,在航空物探数据库系统建设中设计了数据检查规则和检查流程控制方法,通过这种方式来控制数据质量,做到数据不缺失、不冗余,保证数据的正确性、唯一性和完整性.
作 者：何辉 王林飞 闫红雨 董金明 HE Hui WANG Lin-fei YAN Hong-yu DONG Jin-ming 作者单位：中国国土资源航空物探遥感中心,北京,100083 刊 名：物探与化探 ISTIC PKU英文刊名：GEOPHYSICAL AND GEOCHEMICAL EXPLORATION 年，卷(期)： 31(6) 分类号：P631 关键词：航空物探 数据库 数据质量高空气象探测数据的质量直接影响天气预报、气候分析、气象服务的准确性。高空气象探测主要是L波段探空系统，观测气象要素为高空温度、湿度、气压、风向和风速［1］。因此，本文主要对这5个气象要素所进行的质量控制进行阐述。
4．1与历史数据进行对比分析
高空气象探测数据会受到地物、地形、人类活动、城市热岛效应等的影响，随着探空高度的升高，影响就越小，气象要素的变化越稳定。在短期内仅随天气系统影响而变化，但从长期来看，受季节变化和气候变化影响大，不同的季节各等压面的高度和温度都有不同程度的变化，可以将探测到的数据与历史上相应月份的数据进行比较分析，当超出历史极值时进行标注。
4．2比照气象要素测量极值
由电子探空仪的温度、气压和湿度等传感器感应到的电流、电压、电阻等模拟信号转换成数字信号，通过发射装置发射回地面的雷达。如探空仪设备故障或工作不稳定、受无线电干扰等，地面接收的数据可能是错误的数据。不同的传感器，测量范围不同，因此，从传感器性能来看，气象要素有一个测量的极值。如果接收到的数据超过这个极值，则该数据明显为错误数据，直接剔除处理。
4．3检查气象要素数据的一致性
高空气象探测各个要素之间存在关联性，而关联性最高的数据探空高度与测风高度，两者存在高度的一致性。对两者的高度取差值，寻找该差值的变化规律。当探测数据两者差异超出预设值时，进行预警提示，检查分析原因。
4．4检查是否符合
空间变化规律内置温度、气压和湿度感应器的探空仪在升空的过程中，实时将气象要素每1．2s一组发回地面的接收设备。气象要素具有连续性变化的规律。每个等压面的风向和风速通过采集到的仰角、方位角和斜距计算出来，而氢气球升空过程由于受高空风的作用，并非垂直上升。通过测量探空仪每分钟的仰角、方位角和斜距，可以确定探空仪每分钟位置的变化情况，而通过每分钟位置变化又可以测算出每个高度的风速和风向。仰角、方位角和斜距每秒的变化是在一定的幅度内连续变化的，在近地面高仰角时，仰角和方位数据变化较大，在高空低仰角时，仰角与方位的数据变化较小。如果探测得到的数据不符合变化规律，则需要进行预警提示。
4．5设定较宽的时间检验范围
在高空气象探测中，无法做到各高度上连续获取探测数据，但是按中国气象局高空气象探测规范要求，探空站每天需进行两次探测，分别是07时15分和19时15分，间隔12h。因受各种因素影响，在近地面，每次间隔12小时的探测数据变化较大，可从时间的连续性上，设定较宽的检验范围进行比较分析，对不同等压面上的数据进行正确性判断。
4．6对特殊记录的处理方法
对探空站特殊记录分析发现，对记录影响最多的.问题是由于干扰造成的记录不完整，以及探测终止。干扰出现，探空信号飞点增多，测风观测示波器四条亮线变差，出现上下闪动，而且测风秒数据连线左右摆动。严重时计算出的风向风速数据异常，甚至无法使用，造成数据缺测或者测风观测终止。干扰可能来自外来无线电信号、探空仪、雷达等，处置方法：飞点少，较容易判断；飞点较多，仔细的判断，通过上下正常记录点之间连线，检查中间飞点是否在连线之上，来进行取舍。测风记录的影响往往在记录的后期，可根据实际情况并结合前后时次的记录，比较分析后进行取舍。探测过程出现雷达故障时，对探测接收到数据进行严格检查，判断数据是否正确。情况严重时，启用L波段备份接收机来进行数据接收，使用光学经纬仪进行测风数据的观测［5］。探空气球遇到强下沉气流时，会出现一定程度的下降，在记录时要将下沉阶段的记录进行删除处理。删除时根据气压的变化情况，做好上下气压点之间的衔接。因下沉记录删除后将无法恢复，需要仔细进行判断。探空观测中因探空仪故障或电池等原因，探空仪的无线电信号突然消失。在这种情况下记录终止。
5结语
高空气象探测数据在天气预报、气候分析、气象服务、气象科研等工作中起重要作用，资料的真实性、及时性和可用性及其关键。高空气象观测必须对采集到的数据进行非常严格的质量检查和处理，才能通过数据的分析，揭示出真实的大气特征与规律。高空气象探测数据多，分析量大，相似性高，需要排除特异点，设计一套质量控制软件，用自动化质量控制来代替人工质量控制，很有必要。实现自动质量控制可以避免人为原因带来的数据差异，便于对高空气象探测数据进行质量可靠性标注，并尽可能地保留原始数据，为其他工作和研究提供可靠的数据。
参考文献：
［1］高山．高空气象探测数据分析与质量控制系统设计与实现［D］．成都：电子科技大学，2014．
［2］赵建军．高空气象探测数据质量的影响因素及控制对策［J］．现代农业科技，2017（3）．
［3］中国气象局．常规高空气象观测业务规范［M］．北京：气象出版社，2010．
［4］刘振伟．高空气象探测数据质量的提高措施［J］．现代农业科技，2015（23）．
［5］王娜，刘春芳．浅析高空气象探测特殊记录的处理［J］．黑龙江科学，2017（2）．
1引言
气象数据为天气预报、气候分析、气象服务、科学研究等工作提供重要依据。在气象观测领域，高空气象探测所获得的第一手数据，揭示了各类天气现象产生的原因及其发生、发展的内在规律，因此常规高空气象探测数据非常重要。高空气象探测数据是通过每天施放无线电探空仪获取的，数据质量受到无线电探空仪、地理环境、无线电干扰、设备性能和各类异常天气的影响，探测结果与真实情况有一定的差异。随着气象科学事业的发展，科技工作者需要更高质量的观测数据。因此，对高空气象探测数据进行一定的质量控制，给使用者提供相对准确的数据资料，是高空气象探测人员必须思考和研究的课题。
2质量控制
质量控制是指为了达到质量要求，而采取的作业技术和活动。具体而言，质量控制是为了通过监视质量形成过程，消除质量环上所有阶段引起不合格或不满意效果的因素，以达到质量要求，获取经济效益，而采用的各种作业技术和活动。高空气象探测数据质量控制是指对观测数据质量进行检查以判断是否达到一定要求的过程，目的是对数据进行合理性检验，找出缺测的、错误的、可疑的数据，进行标记或通过数据内差等计算进行修正，确保提供的数据符合质量要求。［1］原始数据的质量对各项气候统计结果的可靠性和正确性产生直接影响，因此，质量控制是高空气象探测数据库建设非常重要的内容。一般而言，数据质量控制有以下两种方式：一是对原始探测数据在统计前进行质量检查；二是探测数据在完成信息化后对其重点进行质量控制。高空气象探测数据质量控制分为自动和人工两种，自动质量控制是根据温度、湿度、气压等曲线正常趋势，删除明显错误值后，通过最小二乘法多项式曲线拟合进行平滑。人工质量控制是操作员实时监控，通过历史数据资料库、数据变化趋势等对观测数据进行对比分析，删除明显错误值。
3影响高空气象探测数据质量的因素
高空气象探测数据质量受仪器精度、观测环境、人为操作的影响［2］，因此，质量控制贯穿于整个观测活动。目前使用的L波段高空气象探测系统主要由GFE（L）1型二次测风雷达、GTS1型数字式电子探空仪和数据处理计算机系统组成。地面设备包括：GFE（L）1型二次测风雷达、JKZl型探空仪检测箱、地面气象要素观测设备、数据处理计算机、UPS不间断电源。升空设备由GTS1型数字式电子探空仪、携带探空仪的氢气球组成。探测过程是由氢气球携带探空仪自由升空，测量3万多m以下高空范围内，不同高度层次的温度、湿度、气压、风向、风速等要素，通过无线电方式实时发送到地面的接收设备。高空气象探测整个工作流程会因受到无线电探空仪、无线电干扰、设备性能的影响，造成探测数据有偏差。不同的地理环境，地形、土壤、气候、水系、矿藏、动物、植物以及其他生态条件等不同，高空气象探测数据也不同。天气状况，晴天、阴雨、雷暴、大风等，对于气球升空的高度和速度产生影响，探测仪会采集到不同的数据。高空气象探测人员技术水平及综合素质会影响探测数据的准确性，如业务人员不熟悉常规高空气象观测业务规范［3］，出现重放球和丢球［4］现象，都会影响数据质量。
中国地面月气候资料质量控制方法的研究
由于气象台站信息变化以及观测规范的频繁变动,使中国地面气象资料序列比较复杂.该文在分析中国地面历史气象资料中可能存在的非均一性和错误性、研究月气候资料序列存在的'可能分布状态的基础上,提出了中国地面月气候资料质量控制技术.通过分析认为,中国地面月气候资料的质量控制,应把下列3种方式结合起来,进行综合质量检测:①把12个月的气候资料序列联合起来,进行长时间连续性错误资料检测;②把时间序列变换为接近正态分布的均一序列后,进行时间域和空间域的奇异值检测;③对检测出的连续性可疑资料和单个数据点的奇异值进行人工分析辨别.利用上述质量控制方法,对1971-中国地面700多基准基本站月统计气候资料进行了质量检查,最后介绍了质量检查结果.
作 者：任芝花 熊安元 邹凤玲 Ren Zhihua Xiong Anyuan Zou Fengling 作者单位：国家气象信息中心,北京,100081 刊 名：应用气象学报 ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF APPLIED METEOROLOGICAL SCIENCE 年，卷(期)： 18(4) 分类号：P4 关键词：质量控制 地面月气候资料 中国ITS数据质量控制技术及应用研究
通过总结智能交通系统(ITS)数据质量控制中所涉及的数据属性,提出了ITS数据质量控制算法:根据阈值理论和交通流理论,针对错误数据、丢失数据和不精确数据设计相应的`判别规则,利用数值计算方法对其进行修正,并提出了针对数据中的不规则时间点的修正算法.在对北京市和美国圣安东尼奥市的两组不同时间序列的ITS数据进行实践应用后,比较质量控制前后的数据特征,证明所提出的算法能够有效地解决数据质量问题,提高数据的精确度.最后,对国内外ITS数据进行质量控制后的结论和经验作了总结.
作 者：耿彦斌 于雷 赵慧 GENG Yan-bin YU Lei ZHAO Hui 作者单位：耿彦斌,赵慧,GENG Yan-bin,ZHAO Hui(北京交通大学交通运输学院)于雷,YU Lei(北京交通大学交通运输学院;德克萨斯南方大学)
刊 名：中国安全科学学报 ISTIC PKU英文刊名：CHINA SAFETY SCIENCE JOURNAL 年，卷(期)： 15(1) 分类号：X9 关键词：智能交通系统(ITS)数据 质量控制 阈值理论 判别规则 时间点地面与楼顶自动气象站数据差异的原因
通过分析2007年东源地面站与东源水利局楼顶安装区域站的'气象要素差异,从地理位置、站点的地形结构分析研究引起气温、降水量、风要素造成数据差异的原因,从科学角度去分析地面与楼顶气象要素代表性问题,并提出了区域气象站建设的合理化建议.
作 者：马强 马祖胜 汤冬平Ma Qiang Ma Zhu-sheng Tang Dong-ping 作者单位：马强,Ma Qiang(龙川县气象局,广东,龙川,517300)马祖胜,Ma Zhu-sheng(河源市气象局,广东,河源,517000)
汤冬平,Tang Dong-ping(紫金县气象局,广东,紫金,517400)
刊 名：气象研究与应用 英文刊名：JOURNAL OF METEOROLOGICAL RESEARCH AND APPLICATION 年，卷(期)：2009 30(1) 分类号：P412 关键词：地面气象站 楼顶气象站 数据差异分析★ 质量控制方案
★ 采样质量控制总结
★ 质量控制主管职责
