海濱觀測質(zhì)量控制措施淺析

羅榮真，莊澤彬

(國家海洋局汕尾海洋環(huán)境監(jiān)測中心站 汕尾 516600)

?

海濱觀測質(zhì)量控制措施淺析

羅榮真，莊澤彬

(國家海洋局汕尾海洋環(huán)境監(jiān)測中心站 汕尾 516600)

對目前海洋臺站開展海濱觀測質(zhì)量控制措施進(jìn)行了介紹、整理和分析，結(jié)合實(shí)際情況指出目前普遍存在的問題，并提出了解決問題的建議。

海濱；觀測；質(zhì)量；措施；淺析

1 前言

海濱觀測數(shù)據(jù)的連續(xù)性、準(zhǔn)確性和代表性，是衡量一系列海濱觀測數(shù)據(jù)是否達(dá)到質(zhì)量要求的普遍原則。在我國海洋觀測網(wǎng)建成初期，國家海洋局便建立了較為完善的海濱觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量保證體系，由中心站—海區(qū)信息中心—國家信息中心共三級機(jī)構(gòu)分別對海濱觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制，實(shí)行國家宏觀層面的“三級”質(zhì)量審核制度[1]。同時，各中心站實(shí)行由觀測員—預(yù)審員—審核員組成的微觀層面上的“三級”質(zhì)量審核制度[1]。海濱觀測數(shù)據(jù)傳輸自下而上，質(zhì)量審核自上而下，一套體系，兩個層次，層層審核，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，沿用至今。這里所說的“三級”審核制度本質(zhì)上是對觀測數(shù)據(jù)的后處理，即延時數(shù)據(jù)的審核，是對已獲取或已形成一定觀測數(shù)據(jù)系列(或格式)的觀測數(shù)據(jù)開展的質(zhì)量控制措施。延時數(shù)據(jù)的審核經(jīng)過幾十年的發(fā)展，在審核手段和技術(shù)上已日臻成熟。本文僅對海洋臺站在開展海濱觀測過程中的質(zhì)量控制措施進(jìn)行整理和分析，供各海洋臺站參考和討論。

2 目前海濱觀測質(zhì)量控制措施分析

在海洋臺站開展海濱觀測工作的過程中涉及的質(zhì)量控制措施，其主要的工作依據(jù)為《海濱觀測規(guī)范》和《海洋環(huán)境監(jiān)測站自動監(jiān)測儀器現(xiàn)場比對方法(暫行)》規(guī)定的相關(guān)要求，具體整理分析有如下幾個方面。

2.1 潮汐觀測項目質(zhì)量控制措施

2.1.1 高程控制

高程控制，對于驗(yàn)潮工作而言，意味著驗(yàn)潮數(shù)據(jù)使用價值的大小，一個沒有高程控制的驗(yàn)潮數(shù)據(jù)系列，是沒有使用價值或者說其使用價值將大打折扣?！逗I觀測規(guī)范》對一個驗(yàn)潮站的基本水準(zhǔn)點(diǎn)、校核水準(zhǔn)點(diǎn)和井內(nèi)、外水尺的水準(zhǔn)連量要求均作了具體的規(guī)定和要求(表1)。

表1 高程測量要求

(1)水準(zhǔn)點(diǎn)連測要求[2]：① 基本水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)按國家三等水準(zhǔn)測量要求與國家水準(zhǔn)高程系統(tǒng)連測。② 校核水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)按國家三等水準(zhǔn)測量要求與基本水準(zhǔn)點(diǎn)連測。③ 基本水準(zhǔn)點(diǎn)與校核水準(zhǔn)點(diǎn)啟用后每年應(yīng)復(fù)測1次；兩年后若沒有發(fā)現(xiàn)高程變動，基本水準(zhǔn)點(diǎn)每隔4年應(yīng)復(fù)測一次，校核水準(zhǔn)點(diǎn)每隔2年應(yīng)復(fù)測一次。

(2)井內(nèi)、外水尺連測要求[2]：① 井外水尺零點(diǎn)按國家四等水準(zhǔn)測量的要求與校核水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行連測，每半年復(fù)測1次；② 井內(nèi)水尺讀數(shù)指針按國家四等水準(zhǔn)測量的要求與校核水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行連測，每半年復(fù)測1次。

(3)幾點(diǎn)注意事項：① 驗(yàn)潮站設(shè)置的基本水準(zhǔn)點(diǎn)與國家水準(zhǔn)高程系統(tǒng)連測時，必須選擇合適的引據(jù)點(diǎn)，且該引據(jù)點(diǎn)應(yīng)是國家二等或二等以上水準(zhǔn)點(diǎn)；② 水準(zhǔn)點(diǎn)高程系統(tǒng)應(yīng)采用1985國家高程系統(tǒng)；③ 開展水準(zhǔn)測量的單位和人員必須具有相應(yīng)的水準(zhǔn)測量資質(zhì)，但對于井內(nèi)外水尺的連測，一般由驗(yàn)潮站自行組織技術(shù)人員開展即可。

2.1.2 井內(nèi)水尺伸縮性檢查

(1)按《海濱觀測規(guī)范》規(guī)定要求，每季度應(yīng)進(jìn)行1次井內(nèi)水尺伸縮性檢查，并將檢查結(jié)果記錄于《井內(nèi)水尺伸縮性檢查表》中，包括：測量時間、測量過程、處理結(jié)果、測量人、復(fù)核人等內(nèi)容。

(2)驗(yàn)潮站應(yīng)按《海濱觀測規(guī)范》要求詳細(xì)編制《井內(nèi)外水尺檢查方法作業(yè)指導(dǎo)書》，編制嚴(yán)格的檢查程序，提出檢查要求。

(3)井內(nèi)水尺伸縮性檢查方法：① 用符合計量要求的鋼卷尺，直接丈量出井內(nèi)水尺從設(shè)計起算點(diǎn)到與浮子連接處的長度(丈量時注意使井內(nèi)水尺保持自然平直)，記下連接處位置；② 懸提著浮子，讓其自然下垂，使水平尺保持水平，水平尺邊緣與浮子連接處水平線平行對齊，用符合計量要求的尺子丈量出水平尺邊緣至浮子吃水線的長度，注意尺子緊靠浮子并與水平尺保持垂直；③ 將以上兩次丈量的結(jié)果相加，得出井內(nèi)水尺設(shè)計起算零點(diǎn)至浮子吃水線的實(shí)際長度。將實(shí)際長度與安裝時長度相比較，檢查井內(nèi)水尺長度是否變動。即：尺長的累積誤差不小于0.5 cm。

2.1.3 井內(nèi)外水尺比對

(1)按《海濱觀測規(guī)范》規(guī)定要求，每月應(yīng)進(jìn)行一次井內(nèi)外水尺讀數(shù)比對，并將比對數(shù)據(jù)記錄于《井內(nèi)外水尺對比觀測記錄表》中，包括：對比時間、內(nèi)尺讀數(shù)、外尺讀數(shù)、差值、結(jié)果評判、觀測者簽名等內(nèi)容。

(2)比對觀測時應(yīng)分別在一天當(dāng)中的高、中、低潮位，各對比觀測1次，每次至少讀取3對潮位值。將井內(nèi)外水尺各組讀數(shù)分別進(jìn)行算術(shù)平均后進(jìn)行比較，以檢查井內(nèi)外潮差是否一致，即井內(nèi)外潮差小于1 cm。

(3)一般均采用平均波峰波谷法進(jìn)行井外水尺的讀數(shù)。讀數(shù)時觀測者視線與水面的角度應(yīng)盡可能減小，且應(yīng)盡量直視水尺。觀測時應(yīng)在風(fēng)浪較小的情況下進(jìn)行，當(dāng)風(fēng)浪超過1 m時最好暫停觀測。

2.1.4 井內(nèi)水尺與驗(yàn)潮儀比對

(1)每天分別于8：00、20：00進(jìn)行一次井內(nèi)水尺與驗(yàn)潮儀的讀數(shù)比對觀測。比對時由兩名觀測員在同一時間段內(nèi)，分別讀取3組潮位數(shù)據(jù)。當(dāng)水面平穩(wěn)時，可直接讀取；因波浪引起潮位數(shù)值變化較大時，應(yīng)連續(xù)3次讀取波峰和波谷的中間值，然后取其平均值作為該次的觀測值。

(2)當(dāng)井內(nèi)水尺與驗(yàn)潮儀的讀數(shù)相差不小于1 cm時，應(yīng)調(diào)整驗(yàn)潮儀的潮位讀數(shù)，使其與井內(nèi)水尺讀數(shù)一致，調(diào)整時應(yīng)盡量避開整點(diǎn)和高低潮時間。同時，須將上一次比對后至本次比對期間的所有整點(diǎn)潮汐數(shù)據(jù)進(jìn)行潮高訂正。

2.2 自動觀測系統(tǒng)現(xiàn)場比對

《海洋環(huán)境監(jiān)測站自動監(jiān)測儀器現(xiàn)場比對方法(暫行)》明確規(guī)定：對于連續(xù)運(yùn)行一年和使用中出現(xiàn)故障的自動觀測儀器進(jìn)行現(xiàn)場維修、調(diào)整、傳感器校測等工作后，須對部分、整機(jī)或系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)性能的檢驗(yàn)。要求開展現(xiàn)場比對的觀測項目包括潮汐、波浪、表層海水溫度、表層海水鹽度、風(fēng)、氣壓、空氣溫度、相對濕度和降水等，具體比對要求見表2。自動觀測系統(tǒng)現(xiàn)場比對是目前開展海濱觀測工作一項非常重要和必要的質(zhì)量控制手段，應(yīng)得到充分重視和有效開展。各海洋臺站在開展過程中，應(yīng)注意如下幾點(diǎn)。

(1)比對方法中所采用的比對儀器必須是在檢定周期內(nèi)的。例如：干濕球溫度表、最高最低溫度表、動槽水銀氣壓表、表層水溫表、實(shí)驗(yàn)室鹽度計等。

(2)比對工作應(yīng)在同一地點(diǎn)或海域進(jìn)行，采用同步或準(zhǔn)同步的方式進(jìn)行。準(zhǔn)同步時，時間差應(yīng)控制在30 min以內(nèi)。

(3)比對的時間長度應(yīng)不小于48 h，具體可根據(jù)自動監(jiān)測項目的特點(diǎn)合理安排比對時間。

(4)為了減少人力，提高工作效率，宜采用瓦爾代自記驗(yàn)潮儀開展潮汐項目現(xiàn)場比對，采用EL型電接風(fēng)開展風(fēng)項目現(xiàn)場比對。

(5)根據(jù)各觀測要素的現(xiàn)場比對數(shù)據(jù)，繪制過程曲線，分別計算誤差、誤差平均值、誤差極值、均方差及其相關(guān)系數(shù)。并根據(jù)計算結(jié)果認(rèn)真進(jìn)行分析和判別，最終明確給出自動觀測系統(tǒng)技術(shù)綜合性能的檢驗(yàn)意見。以《比對報告》的形式上報管理部門。

表2 自動觀測系統(tǒng)現(xiàn)場比對要求

2.3 其他質(zhì)量控制措施

2.3.1 校時

《海濱觀測規(guī)范》中明確規(guī)定：“觀測人員應(yīng)于每日7時，19時校對觀測用鐘表，該鐘表24 h內(nèi)誤差不得大于10 s”[2]。海洋臺站應(yīng)統(tǒng)一配備和使用專門用于校時的觀測用表，觀測員每天于7時，19時對觀測用表校時后，立即使用觀測用表對通信機(jī)、工控機(jī)和采集器進(jìn)行校時，確保自動觀測儀器內(nèi)部時鐘準(zhǔn)確而統(tǒng)一。

2.3.2 風(fēng)向南北方位校正

每季度采用方位儀(或地質(zhì)羅盤)對風(fēng)向傳感器的南北方位校正1次， 受到臺風(fēng)襲擊后或認(rèn)為風(fēng)向傳感器有可能變動時，必須進(jìn)行方位校正。

2.3.3 鹽度對比測量

每月至少1次用實(shí)驗(yàn)室鹽度計同溫鹽傳感器的鹽度值進(jìn)行對比測量，每次應(yīng)用同一天中不同時段(一般結(jié)合值班時次)采集的海水樣品進(jìn)行對比測量，樣品數(shù)量不少于3個，以便對溫鹽傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)。

3 存在的問題

從以上幾個方面的質(zhì)量控制措施匯總分析可知，目前開展海濱觀測業(yè)務(wù)過程中質(zhì)量控制措施基本涵蓋了海濱水文氣象各觀測項目和要素，技術(shù)上基本滿足了質(zhì)控工作需要，達(dá)到預(yù)期質(zhì)控成效。但海濱觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量控制是一項系統(tǒng)工程，不僅技術(shù)上設(shè)計可行，操作性強(qiáng)，且更需在管理制度上給以保障，加以制約。存在問題如下。

(1)《海洋環(huán)境監(jiān)測站自動監(jiān)測儀器現(xiàn)場比對方法(暫行)》中僅考慮了一年長周期的自動觀測系統(tǒng)現(xiàn)場比對，并未考慮一個月等短周期的比對。筆者認(rèn)為是在時間長度上對比對方法設(shè)計的一種不足。

(2)在開展自動觀測系統(tǒng)比對時，針對波浪、表層海水溫度和表層海水鹽度觀測項目，《海洋環(huán)境監(jiān)測站自動監(jiān)測儀器現(xiàn)場比對方法(暫行)》要求僅在白天每3 h比對觀測1次，若要達(dá)到48 h 的比對要求，比對時間將達(dá)12 d，比對周期超長，時效性差，降低了工作效率。

(3)個別觀測項目或要素(海況、波型、海發(fā)光、能見度)仍然需要目測進(jìn)行，同時，特殊情況恢復(fù)“人工觀測”時同樣需要利用觀測的目力進(jìn)行觀測，這就需要充當(dāng)儀器設(shè)備觀測員具有豐富的觀測經(jīng)驗(yàn)和知識。然而，《海濱觀測規(guī)范》或觀測工作制度中未明確規(guī)定對觀測人員進(jìn)行現(xiàn)場比對觀測，筆者認(rèn)為這是不科學(xué)和不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，可見海濱觀測質(zhì)控措施也是不全面的。

(4)多數(shù)海洋臺站對質(zhì)控措施認(rèn)識不充分，不到位，重視程度不夠，應(yīng)付了事。主要現(xiàn)象有：不按要求開展水準(zhǔn)連測，不按時開展水尺伸縮性檢查，不認(rèn)真開展井內(nèi)外水尺比對，不認(rèn)真按要求校時，不認(rèn)真按要求開展現(xiàn)場比對等。

(5)不重視質(zhì)控結(jié)果的處理，不嚴(yán)肅認(rèn)真對待質(zhì)控結(jié)果，發(fā)現(xiàn)偏差，置之不理，不按要求訂正數(shù)據(jù)記錄，甚至怕訂正數(shù)據(jù)記錄工作的麻煩，干脆直接修改比對原始記錄，使觀測數(shù)據(jù)記錄失真。海濱觀測數(shù)據(jù)真實(shí)程度不夠，直接導(dǎo)致的后果是海濱觀測工作質(zhì)量不高，從而導(dǎo)致政府防災(zāi)減災(zāi)決策的科學(xué)性出現(xiàn)了不該出現(xiàn)的不穩(wěn)定因素，影響國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的正確實(shí)施[3]。

(6)管理部門缺少針對性強(qiáng)的質(zhì)控措施管理制度，沒有建立獎罰分明的績效管理制度，日常監(jiān)督不力，對于沒按要求開展質(zhì)控工作的，反應(yīng)遲緩，處理不端正，助長不良風(fēng)氣的形成。

4 結(jié)論與建議

(1)修訂《海洋環(huán)境監(jiān)測站自動監(jiān)測儀器現(xiàn)場比對方法(暫行)》，調(diào)整波浪、表層海水溫度、表層海水鹽度的比對觀測時間，即由原來僅在白天每3 h調(diào)整為每1 h，大大縮短了比對工作時間，提高了工作效率。同時，建議考慮增加一個月等短周期的現(xiàn)場比對技術(shù)要求，各項目或要素具體比對技術(shù)要求應(yīng)與《海濱觀測規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定保持協(xié)調(diào)性和一致性。

(2)建議《海濱觀測規(guī)范》或相關(guān)工作制度中增加“人員比對”的相關(guān)規(guī)定，明確要求站內(nèi)觀測員之間、站與站觀測員之間應(yīng)定期開展“人員比對”觀測，對比對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和判別，形成比對報告。

(3)加強(qiáng)業(yè)務(wù)考核的同時，應(yīng)加強(qiáng)職業(yè)道德教育，提高觀測員質(zhì)控意識，牢固樹立質(zhì)量意識，人人講質(zhì)量，形成良好的質(zhì)量氛圍。

(4)加強(qiáng)質(zhì)控措施管理制度，提高執(zhí)行力，將質(zhì)控工作納入績效管理體系，獎勤罰懶，獎優(yōu)罰劣。業(yè)務(wù)管理部門應(yīng)加強(qiáng)日常監(jiān)督檢查，發(fā)現(xiàn)問題，認(rèn)真對待，及時處理，跟蹤到底。

[1] 陳東，任松.淺談海洋環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量保證工作的有效開展[J].化學(xué)分析計量，2006，15(1).

[2] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.GB/T 14914-2006海濱觀測規(guī)范[S].2006.

[3] 楊月芳.環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量控制存在的問題及分析[J].理論科學(xué)，2010 (16).

P71

A

1005-9857(2015)12-0040-04