氣象數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和實(shí)施進(jìn)展

■ 王穎 薛蕾 趙芳 王旻燕

WMO進(jìn)而制定并大力推進(jìn)二進(jìn)制的表格驅(qū)動(dòng)碼（TDCF），包括BUFR、GRIB和CREX碼，并制定了由字符編碼向表格驅(qū)動(dòng)碼過渡的詳細(xì)計(jì)劃，從2003年開始，逐步完成六大類資料由字符編碼向表格驅(qū)動(dòng)碼的轉(zhuǎn)換。我國已經(jīng)完成字符編碼向表格驅(qū)動(dòng)碼的過渡，歐洲部分國家的高空探測數(shù)據(jù)已經(jīng)采用BUFR格式傳輸，在傳輸數(shù)據(jù)增加了每秒觀測記錄和探空氣球漂移數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)依靠GPS高空探測技術(shù)每秒獲得的探空曲線數(shù)據(jù)。

為了便于氣象數(shù)據(jù)的全球交換應(yīng)用，使各種氣象探測資料和預(yù)報(bào)產(chǎn)品均以統(tǒng)一規(guī)定的編碼格式在通信線路和網(wǎng)絡(luò)上傳輸，WMO一直在推行氣象數(shù)據(jù)格式的標(biāo)準(zhǔn)化。1947年國際氣象組織（世界氣象組織的前身）的天氣委員會(huì)制定了“國際氣象電碼”，并在1949年1月1日開始使用，這最早的標(biāo)準(zhǔn)格式，采用傳統(tǒng)字符編碼（TAC），氣象數(shù)據(jù)按照一定的格式以字符形式表示，目前仍在使用的全球地面天氣報(bào)、高空綜合探測和測風(fēng)報(bào)告就是屬于這一類編碼，適應(yīng)于早期通信傳輸電路速率低，只能以電報(bào)傳輸?shù)目陀^條件。但字符編碼格式繁多復(fù)雜的缺點(diǎn)，使WMO為統(tǒng)一格式標(biāo)準(zhǔn)，不得不根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展情況不斷對編碼格式進(jìn)行擴(kuò)充和修訂，日益復(fù)雜的規(guī)則也需要編解碼程序隨之不斷擴(kuò)充和完善。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和探測技術(shù)的提高，以及計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，字符編碼已無法滿足需要，WMO進(jìn)而制定并大力推進(jìn)二進(jìn)制的表格驅(qū)動(dòng)碼（TDCF），包括BUFR、GRIB和CREX碼，并制定了由字符編碼向表格驅(qū)動(dòng)碼過渡的詳細(xì)計(jì)劃，從2003年開始，逐步完成六大類資料由字符編碼向表格驅(qū)動(dòng)碼的轉(zhuǎn)換。2014年完成地面、高空等氣象數(shù)據(jù)編碼過渡工作。我國已經(jīng)完成字符編碼向表格驅(qū)動(dòng)碼的過渡，國際交換的數(shù)據(jù)采用TAC和BUFR格式同時(shí)傳輸。目前，許多國家也已完成過渡工作，如歐洲部分國家的高空探測數(shù)據(jù)已經(jīng)采用BUFR格式傳輸，在傳輸數(shù)據(jù)增加了每秒觀測記錄和探空氣球漂移數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)依靠GPS高空探測技術(shù)每秒獲得的探空曲線數(shù)據(jù)。

針對氣象觀測技術(shù)發(fā)展、氣象業(yè)務(wù)技術(shù)發(fā)展、科學(xué)科研發(fā)展需要，及氣象參數(shù)多、數(shù)據(jù)量大等需求，國際的科研機(jī)構(gòu)和IT業(yè)界也研制和推出了多種通用氣象數(shù)據(jù)編碼格式用于全球氣象數(shù)據(jù)交換。如美國大學(xué)大氣科學(xué)協(xié)會(huì)（UCAR）提出的NetCDF網(wǎng)絡(luò)通用數(shù)據(jù)格式和美國國家超級(jí)計(jì)算應(yīng)用中心（NCSA）創(chuàng)建的HDF分層數(shù)據(jù)格式，目前已廣泛用于氣象數(shù)值模式產(chǎn)品和衛(wèi)星數(shù)據(jù)的編碼。此外，圖像格式JPG和GIF、電子印刷品格式PDF、微軟標(biāo)準(zhǔn)文檔DOC格式、電子表格XLS格式和XML格式等格式已應(yīng)用于氣象服務(wù)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)格式。

為加快推進(jìn)氣象現(xiàn)代化建設(shè)，建立全業(yè)務(wù)流程統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的氣象數(shù)據(jù)格式，2014年中國氣象局部署了氣象數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化工作，提出參照WMO和國際通用氣象數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)，確定地面、雷達(dá)、衛(wèi)星、海洋、高空、氣象服務(wù)產(chǎn)品、輻射、農(nóng)業(yè)與生態(tài)、大氣成分等全部氣象數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化格式，優(yōu)化調(diào)整業(yè)務(wù)流程，解決數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一導(dǎo)致的上下游業(yè)務(wù)系統(tǒng)銜接連動(dòng)性薄弱等問題，2020年基本實(shí)現(xiàn)我國氣象數(shù)據(jù)格式的標(biāo)準(zhǔn)化的總體目標(biāo)。

2016年，國家氣象信息中心組織設(shè)計(jì)了氣象信息化標(biāo)準(zhǔn)體系，具體規(guī)范了氣象數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)工作。氣象數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)主要包括數(shù)據(jù)文件、消息和數(shù)據(jù)流等數(shù)據(jù)對象的命名規(guī)范，以及遵循使用6種國際和行業(yè)通用標(biāo)準(zhǔn)格式（BUFR、CREX、GRIB、NetCDF、HDF、XML等格式）和部分自定義格式制定規(guī)范，進(jìn)一步明確了氣象數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)路線。

1　我國氣象數(shù)據(jù)格式現(xiàn)狀

我國目前氣象數(shù)據(jù)格式部分采用了國際通用數(shù)據(jù)格式，部分采用了國內(nèi)自定義數(shù)據(jù)格式，主要包含WMO定義的數(shù)據(jù)編碼格式、其他國際通用數(shù)據(jù)格式、國內(nèi)自定義格式、面向服務(wù)的數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)格式等幾種。數(shù)據(jù)格式存在著格式種類繁多、不標(biāo)準(zhǔn)、不統(tǒng)一的問題，如參加國際交換的地面、高空觀測資料使用了BUFR格式和TAC格式傳輸?shù)?GTS，而國內(nèi)又是采用TXT格式從臺(tái)站傳輸?shù)絿壹?jí)的，并且不同類型的地面站輸出不同的TXT格式，有6種之多。又如我國新一代多普勒天氣雷達(dá)探測網(wǎng)存在多種雷達(dá)型號(hào)（CINRAD/SA、SB、SC和CINRAD/CB、CC、CD、CCJ等），由于不同雷達(dá)型號(hào)的軟、硬件設(shè)備不盡相同，雷達(dá)基數(shù)據(jù)也定義了7種格式。這些都影響、制約著氣象數(shù)據(jù)綜合效益的發(fā)揮，并存在缺乏與國際和業(yè)界一般采用標(biāo)準(zhǔn)格式的一致性，缺乏對氣象觀測、通信傳輸、數(shù)據(jù)加工、存儲(chǔ)管理和應(yīng)用等多個(gè)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的統(tǒng)一考慮，數(shù)據(jù)格式的發(fā)展缺乏延續(xù)性等問題。

2　格式標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)路線

2.1　“參考借鑒國外、兼容適用國內(nèi)”的標(biāo)準(zhǔn)格式研制方式

我國氣象數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化工作，在關(guān)注和跟蹤在氣象部門已經(jīng)采用或可能得到應(yīng)用的新技術(shù)所涉及的氣象數(shù)據(jù)格式國際標(biāo)準(zhǔn)和未來的發(fā)展趨勢的同時(shí)，借鑒國外其他國家的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化格式經(jīng)驗(yàn)，如WMO及國際業(yè)界推薦使用標(biāo)準(zhǔn)，并盡量保持?jǐn)?shù)據(jù)編碼格式本身和支持?jǐn)?shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)表示標(biāo)準(zhǔn)的一致性。

氣象標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式的制定，在確保數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的同時(shí)，充分考慮氣象服務(wù)業(yè)務(wù)的復(fù)雜性與特殊性，具備實(shí)用性與針對性。

對于國內(nèi)同類型數(shù)據(jù)格式的定義，考慮未來發(fā)展的可擴(kuò)展性、一致性、穩(wěn)定性和延續(xù)性同樣重要。

2.2　“數(shù)據(jù)格式一體化設(shè)計(jì)、新增數(shù)據(jù)格式準(zhǔn)入”的業(yè)務(wù)流程和應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)

根據(jù)綜合統(tǒng)籌和配套管理原則，從“觀測資料和產(chǎn)品生成系統(tǒng)－傳輸系統(tǒng)－數(shù)據(jù)加工系統(tǒng)-存儲(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)－應(yīng)用系統(tǒng)”的全業(yè)務(wù)流程統(tǒng)籌考慮，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)格式一體化設(shè)計(jì)，重點(diǎn)解決觀測和產(chǎn)品生成端的數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)問題，及數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)格式輸入問題。

在新建氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)準(zhǔn)入規(guī)則中增加數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)證，新建業(yè)務(wù)系統(tǒng)生成數(shù)據(jù)是否符合氣象數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)格式可作為業(yè)務(wù)系統(tǒng)驗(yàn)收或考核的重要依據(jù)。

2.3　“分批統(tǒng)籌推進(jìn)、試點(diǎn)評估先行”的標(biāo)準(zhǔn)格式實(shí)施方案

在標(biāo)準(zhǔn)格式實(shí)施過程中，從新建觀測和產(chǎn)品生成系統(tǒng)著手，隨著觀測和產(chǎn)品生成系統(tǒng)的更新?lián)Q代，逐步推廣到已建觀測和產(chǎn)品生成系統(tǒng)。

在已建系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)格式實(shí)施過程中，設(shè)立已有格式在業(yè)務(wù)流程和業(yè)務(wù)應(yīng)用運(yùn)行中的并行運(yùn)行期，在一定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行有效銜接，實(shí)現(xiàn)格式平穩(wěn)過渡和切換。

各類氣象數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施工作，均先開展試點(diǎn)試驗(yàn)工作，對應(yīng)用軟件和業(yè)務(wù)流程進(jìn)行完善，對運(yùn)行情況進(jìn)行分析評估后，確定氣象數(shù)據(jù)格式相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相對成熟后，再開展全國實(shí)施工作，積極穩(wěn)妥推進(jìn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)調(diào)整。

3　格式標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施進(jìn)展

2014年以來，我國氣象數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化工作進(jìn)展顯著，以國內(nèi)觀測資料為重點(diǎn)，分批逐步的開展了多類氣象資料格式標(biāo)準(zhǔn)化工作，近三年地面、高空、輻射、酸雨、雷達(dá)、農(nóng)業(yè)氣象等多種資料完成格式研制，并開展了試點(diǎn)試驗(yàn)工作，已初步形成我國觀測數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)體系。

在標(biāo)準(zhǔn)格式制定和推廣的同時(shí)，還編寫了6種國際和行業(yè)通用標(biāo)準(zhǔn)格式（BUFR、CREX、GRIB、NetCDF、HDF、XML）的應(yīng)用指南，用以指導(dǎo)和規(guī)范后續(xù)格式標(biāo)準(zhǔn)化工作。

3.1　數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展情況

從數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展情況（表1）可以看出，到2020年，氣象業(yè)務(wù)和科研中廣泛應(yīng)用的12種實(shí)時(shí)資料將全部采用標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式。地面、高空、海洋、輻射、大氣成分、空間天氣資料主要用BUFR格式表示，其中地面、高空、輻射、酸雨已完成BUFR格式模板的編制和試點(diǎn)運(yùn)行，從2017年9月開始投入業(yè)務(wù)試運(yùn)行，海洋和大氣成分資料也即將在今年和明年完成格式編制。在目前業(yè)務(wù)中，天氣和氣候預(yù)報(bào)預(yù)測產(chǎn)品已經(jīng)主要采用GRIB和NetCDF格式，衛(wèi)星資料也已實(shí)現(xiàn)HDF格式的統(tǒng)一。雷達(dá)資料采用二進(jìn)制格式，目前也已完成標(biāo)準(zhǔn)格式編制，在試點(diǎn)試驗(yàn)后，將在全國范圍統(tǒng)一各種不同型號(hào)雷達(dá)的基數(shù)據(jù)和產(chǎn)品格式。農(nóng)業(yè)氣象、服務(wù)產(chǎn)品和人工影響天氣資料，將統(tǒng)一為XML格式，目前均已開展格式編制工作。

表1　數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展情況表

3.2　地面、高空等觀測數(shù)據(jù)格式

我國地面觀測數(shù)據(jù)最早使用WMO規(guī)定的TAC字符格式編報(bào)傳輸，在地面自動(dòng)站代替人工觀測后，由于TAC格式編碼內(nèi)容無法滿足擴(kuò)展后的自動(dòng)站觀測要素傳輸需要，我國自定義了TXT格式傳輸觀測數(shù)據(jù)，但存在著傳輸格式多，國際交換復(fù)雜等問題。由于有不同類型自動(dòng)站觀測要素不同，不同時(shí)次上報(bào)觀測要素不同的需求，在業(yè)務(wù)中存在多種數(shù)據(jù)格式，在國際交換時(shí)還需從TXT格式轉(zhuǎn)換成TAC和BUFR格式進(jìn)行交換。高空觀測數(shù)據(jù)采用WMO規(guī)定的TAC格式傳輸標(biāo)準(zhǔn)層、特性層等不同高度層的觀測數(shù)據(jù)，用TXT格式傳輸秒和分鐘觀測數(shù)據(jù)，也存在著格式不統(tǒng)一的問題，并且按照TAC格式規(guī)定，部分要素需降低精度編報(bào)傳輸，高空觀測系統(tǒng)升級(jí)帶來數(shù)據(jù)精確度增加的效益無法應(yīng)用到氣象現(xiàn)代化業(yè)務(wù)中。

地面和高空觀測數(shù)據(jù)使用WMO推薦的BUFR格式可以從五方面有效的解決業(yè)務(wù)中存在的問題。

第一，BUFR格式的自描述性，可以適應(yīng)不同類型自動(dòng)站、不同時(shí)次傳輸內(nèi)容不同的問題，傳輸內(nèi)容可按需增減，地面BUFR數(shù)據(jù)格式模板內(nèi)容就涵蓋了地面國家站、區(qū)域站、公路交通站全部觀測數(shù)據(jù)，有效的統(tǒng)一了地面和高空站傳輸數(shù)據(jù)格式。減少了臺(tái)站上傳文件數(shù)量，地面臺(tái)站每小時(shí)上報(bào)文件數(shù)量由6個(gè)減少至2個(gè)，高空每次觀測臺(tái)站上報(bào)文件數(shù)據(jù)由9個(gè)減少至3個(gè)。

第二，BUFR格式的可擴(kuò)展性，方便目前自動(dòng)觀測儀器不斷投入業(yè)務(wù)使用，如雨滴譜數(shù)據(jù)，在地面BUFR格式試點(diǎn)期間，快速的實(shí)現(xiàn)了雨滴譜數(shù)據(jù)的編報(bào)和傳輸。

第三，國內(nèi)和國際統(tǒng)一使用BUFR格式傳輸，減少了國際通信系統(tǒng)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換的復(fù)雜性，基于BUFR格式統(tǒng)一的數(shù)據(jù)表示方法，國內(nèi)觀測數(shù)據(jù)向國際轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，只需按照WMO規(guī)定的格式模板對數(shù)據(jù)進(jìn)行重新組織編報(bào)。

第四，BUFR格式是壓縮格式，數(shù)據(jù)量小，為采用消息方式實(shí)時(shí)傳輸分鐘數(shù)據(jù)提供了基礎(chǔ)。在試點(diǎn)試驗(yàn)階段，采用消息方式傳輸分鐘和小時(shí)數(shù)據(jù)，大大提高了數(shù)據(jù)傳輸時(shí)效，從開始觀測至傳輸?shù)絿壹?jí)的用時(shí)由分鐘級(jí)提高到秒級(jí)。例如，地面分鐘數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)采集至傳輸?shù)絿壹?jí)用時(shí)27 s，其中數(shù)據(jù)采集和BUFR格式數(shù)據(jù)生成用時(shí)25 s，省級(jí)快速質(zhì)控用時(shí)4 ms，傳輸用時(shí)小于2 s。地面小時(shí)數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)采集至傳輸?shù)絿壹?jí)用時(shí)70 s，其中數(shù)據(jù)采集和BUFR格式數(shù)據(jù)生成用時(shí)68 s，省級(jí)快速質(zhì)控用時(shí)7 ms，傳輸用時(shí)小于2 s。有96%的臺(tái)站地面小時(shí)數(shù)據(jù)在整點(diǎn)后90 s到達(dá)國家級(jí)，與現(xiàn)行業(yè)務(wù)中新Z文件10 min可到達(dá)99%比較，大大提高了時(shí)效。

第五，BUFR格式是二進(jìn)制壓縮格式，在不增加傳輸數(shù)據(jù)量的基礎(chǔ)上，最大限度的保存了氣象要素的原始觀測精度，不會(huì)受傳輸數(shù)據(jù)量的限制在傳輸格式中減少數(shù)據(jù)精度。如高空觀測數(shù)據(jù)，原TAC格式每個(gè)數(shù)據(jù)組均為5位，如果5位不夠，就會(huì)降低數(shù)據(jù)精度編報(bào)。再比如位勢高度，在BUFR格式中精度為1位勢米，TAC格式中，500 hPa以下為位勢米，500 hPa以上位勢高度達(dá)到了6位，無法表示，單位改為了位勢什米。溫度數(shù)據(jù)，BUFR格式中是實(shí)際觀測值，TAC格式報(bào)文中最末一位數(shù)字即表示小數(shù)點(diǎn)后1位的數(shù)值，也表示溫度的正負(fù)，0和偶數(shù)為正，奇數(shù)為負(fù)，所以如果觀測溫度值為10.5 ℃，只能編報(bào)為104，解碼后即為10.4 ℃。風(fēng)向數(shù)據(jù)，BUFR格式風(fēng)向精確到度，TAC格式中風(fēng)向只精確到10°。

2017年9月開始，地面、高空、輻射、酸雨數(shù)據(jù)BUFR格式在全國國家級(jí)臺(tái)站投入業(yè)務(wù)試運(yùn)行，標(biāo)志著我國觀測數(shù)據(jù)格式和數(shù)據(jù)表示方法正在逐步與國際接軌。

3.3　雷達(dá)資料格式

一直以來，由于新一代天氣雷達(dá)型號(hào)、軟硬件和生產(chǎn)廠家不同，全國范圍雷達(dá)基數(shù)據(jù)格式有7種之多，下游應(yīng)用系統(tǒng)不得不開發(fā)多個(gè)讀取接口，以適應(yīng)格式的多樣性。

按照國際業(yè)界慣例，統(tǒng)一后的雷達(dá)基數(shù)據(jù)仍采用二進(jìn)制格式，但內(nèi)容涵蓋了原7種格式雷達(dá)基數(shù)據(jù)的全部內(nèi)容，并考慮了新增的雙偏振雷達(dá)觀測數(shù)據(jù)需求，對基數(shù)據(jù)格式進(jìn)行了擴(kuò)展，以徹底解決我國多年存在的雷達(dá)基數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一的問題。

2016年雷達(dá)基數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)格式在19個(gè)雷達(dá)站開展了試點(diǎn)工作，試點(diǎn)范圍涵蓋了SA、SC和CD三種新一代天氣雷達(dá)型號(hào)和新型雙偏振雷達(dá)，2017年將試點(diǎn)范圍擴(kuò)展到54個(gè)雷達(dá)站，并采用數(shù)據(jù)流方式進(jìn)行傳輸試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，全體掃雷達(dá)基數(shù)據(jù)從雷達(dá)體掃開始至國家級(jí)流傳輸服務(wù)端收到并生成基數(shù)據(jù)文件為止，平均約343 s內(nèi)到報(bào)率達(dá)到90%；現(xiàn)行業(yè)務(wù)的雷達(dá)基數(shù)據(jù)文件，從雷達(dá)體掃開始至國家級(jí)通信業(yè)務(wù)系統(tǒng)CTS1收到基數(shù)據(jù)文件為止，平均約442 s內(nèi)到報(bào)率達(dá)到90%，標(biāo)準(zhǔn)格式雷達(dá)基數(shù)據(jù)流時(shí)效提高了100 s。

安徽省短臨預(yù)報(bào)系統(tǒng)（SWAN）試驗(yàn)并實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)格式雷達(dá)基數(shù)據(jù)流的應(yīng)用對接，通過虛擬體掃客戶端仿照實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)調(diào)取和顯示雷達(dá)基數(shù)據(jù)，與現(xiàn)行業(yè)務(wù)虛擬體掃對比，時(shí)效提高約3.83 min，時(shí)效改進(jìn)效果明顯，并且虛擬體掃和常規(guī)體掃拼圖剖面無明顯差異。

4　數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展展望

完善的氣象數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)體系是氣象信息化發(fā)展的基石，雖然氣象數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展，但距離2020年基本實(shí)現(xiàn)我國氣象數(shù)據(jù)格式的標(biāo)準(zhǔn)化的總體目標(biāo)還相距甚遠(yuǎn)。部分資料類型標(biāo)準(zhǔn)格式還未制訂或未完成，如農(nóng)業(yè)氣象、大氣成分、空間天氣等。在標(biāo)準(zhǔn)格式制定的同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)格式試點(diǎn)試驗(yàn)和評估、格式轉(zhuǎn)換應(yīng)用工具、標(biāo)準(zhǔn)格式業(yè)務(wù)準(zhǔn)入制度等相關(guān)工作也至關(guān)重要。

前期的格式標(biāo)準(zhǔn)化工作重點(diǎn)是氣象觀測數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一，但在氣象信息化業(yè)務(wù)中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和歸檔、數(shù)據(jù)產(chǎn)品交換、數(shù)據(jù)服務(wù)過程中的格式標(biāo)準(zhǔn)也必不可少，在推廣觀測數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)格式的同時(shí)，結(jié)合氣象大數(shù)據(jù)云平臺(tái)建設(shè)，逐步推進(jìn)數(shù)據(jù)產(chǎn)品、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)格式。

在標(biāo)準(zhǔn)格式實(shí)施過程中，試點(diǎn)試驗(yàn)是標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)平穩(wěn)無縫隙代替舊格式，切換到業(yè)務(wù)系統(tǒng)的關(guān)鍵。試點(diǎn)試驗(yàn)之后的評估分析，是優(yōu)化應(yīng)用軟件和業(yè)務(wù)流程的參考依據(jù)，評估分析不僅包括試點(diǎn)階段業(yè)務(wù)運(yùn)行和數(shù)據(jù)完整性及正確性，應(yīng)加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)格式氣象數(shù)據(jù)對業(yè)務(wù)應(yīng)用和影響的分析，首先要組織業(yè)務(wù)系統(tǒng)對接標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)，分析標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)對業(yè)務(wù)應(yīng)用的影響，和分析標(biāo)準(zhǔn)格式氣象數(shù)據(jù)與舊格式氣象數(shù)據(jù)是否存在系統(tǒng)偏差和非均一問題，為氣象數(shù)據(jù)后續(xù)使用提供支撐。如天氣雷達(dá)基數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)格式，在試點(diǎn)試驗(yàn)階段測試了業(yè)務(wù)系統(tǒng)對接情況，對業(yè)務(wù)用戶反映的雷達(dá)類型描述不全、數(shù)據(jù)類型掩碼定義不夠清晰、缺少徑向數(shù)據(jù)頭數(shù)據(jù)類型的問題進(jìn)行了優(yōu)化。在后續(xù)雷達(dá)基數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)格式推廣工作中也考慮了業(yè)務(wù)系統(tǒng)對接過程中提出的標(biāo)準(zhǔn)格式與舊格式變動(dòng)較大，需要對原解碼程序做較大改動(dòng)，業(yè)務(wù)系統(tǒng)的加載數(shù)據(jù)流程也需要相應(yīng)調(diào)整，根據(jù)具體情況延長標(biāo)準(zhǔn)格式和舊格式的并行期，在全國穩(wěn)步分批推廣標(biāo)準(zhǔn)格式。

開發(fā)和推廣標(biāo)準(zhǔn)格式相關(guān)應(yīng)用軟件和格式轉(zhuǎn)換工具，為標(biāo)準(zhǔn)格式應(yīng)用提供方便良好的技術(shù)支持，也是標(biāo)準(zhǔn)格式能夠推廣和應(yīng)用的必要條件。如BUFR編碼格式，雖然WMO已經(jīng)制定了技術(shù)規(guī)范并一直致力于推廣應(yīng)用，但國內(nèi)對BUFR格式數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用技術(shù)還不夠成熟，需要標(biāo)準(zhǔn)格式編解碼軟件、數(shù)據(jù)顯示工具、格式轉(zhuǎn)換工具支持BUFR格式數(shù)據(jù)的廣泛應(yīng)用。

氣象數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化的軟件或技術(shù)裝備的市場準(zhǔn)入，要通過法定的方式確定，應(yīng)結(jié)合技術(shù)裝備許可管理辦法等修訂工作，除針對觀測系統(tǒng)的硬裝備，補(bǔ)充數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化格式和軟件的要求，將氣象數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)納入到管理辦法，作為軟件或技術(shù)裝備市場準(zhǔn)入的條件之一。

隨著氣象監(jiān)測、預(yù)報(bào)預(yù)測、公共服務(wù)業(yè)務(wù)的發(fā)展，氣象大數(shù)據(jù)時(shí)代已悄然來臨，體量巨大、內(nèi)容豐富的氣象數(shù)據(jù)如何有效管理并應(yīng)用是擺在氣象信息技術(shù)人員面前的課題，氣象數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化工作也必須從制定和推廣標(biāo)準(zhǔn)格式，向規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)格式制定方法，規(guī)范數(shù)據(jù)表示方法過渡，只有讓數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)和方法深入人心，在氣象信息化業(yè)務(wù)建設(shè)、管理和應(yīng)用工作中自覺遵循，才能使數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化工作進(jìn)入良性循環(huán)，支撐氣象大數(shù)據(jù)高效管理和應(yīng)用。

深入閱讀

國家氣象信息中心通信臺(tái), 2005. 表格驅(qū)動(dòng)碼編碼手冊：BUFR、GRIB和CREX編碼. 北京: 氣象出版社.

趙芳, 2007. 氣象代碼的應(yīng)用現(xiàn)狀及向表格驅(qū)動(dòng)代碼過渡的影響分析. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào), 18(5): 709-715.