MDOS系統(tǒng)觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和處理分析

段鳳蓮

摘 要 在綜合氣象觀測業(yè)務(wù)改革調(diào)整后，全國開展實(shí)時(shí)-歷史地面氣象資料一體化業(yè)務(wù)，地面觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量成為地面氣象觀測質(zhì)量考核的重要部分?；诖?，結(jié)合實(shí)際分析了觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量控制要點(diǎn)，并給出了幾點(diǎn)解決處理方法，有利于提升綜合觀測業(yè)務(wù)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 MDOS系統(tǒng);觀測數(shù)據(jù);質(zhì)量控制

中圖分類號：P409;TP311.13 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.32.076

2015年7月起，全國所有國家級地面氣象觀測站和區(qū)域自動氣象站資料納入資料一體化業(yè)務(wù)管理。如何提高數(shù)據(jù)可用率，做好數(shù)據(jù)質(zhì)量控制（MDOS）是觀測業(yè)務(wù)自動化改革中提升綜合觀測業(yè)務(wù)整體質(zhì)量的重要內(nèi)容之一[1]。

1 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的目的和意義

數(shù)據(jù)質(zhì)量控制就是檢查和消除觀測數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)質(zhì)量控制首先通過對采集器和傳感器輸出到轉(zhuǎn)換、處理氣象參量過程的各個(gè)階段執(zhí)行質(zhì)量控制，然后到通過業(yè)務(wù)軟件、人工參與對觀測數(shù)據(jù)的完整性、正確性和觀測數(shù)據(jù)的一致性檢查等，是貫穿數(shù)據(jù)采集、獲取、處理、應(yīng)用整個(gè)過程的活動。

地面氣象觀測數(shù)據(jù)應(yīng)用廣泛，是氣象和相關(guān)學(xué)科從事科研活動的重要基礎(chǔ)，是提高氣候預(yù)測水平的重要保證。觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量會直接影響預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性，管理決策的科學(xué)性、準(zhǔn)確性和可靠性，為保證觀測數(shù)據(jù)的可用性，需要對所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量控制。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和氣象現(xiàn)代化建設(shè)的推進(jìn)，氣象觀測站數(shù)量大幅增加，已建成多個(gè)無人自動氣象站、區(qū)域自動站作為天氣站網(wǎng)的補(bǔ)充。隨著觀測自動化程度的提高，縮短了獲取氣象觀測數(shù)據(jù)的時(shí)間，獲取的數(shù)據(jù)量也不斷增加，因此需加強(qiáng)綜合觀測業(yè)務(wù)管理，提高數(shù)據(jù)質(zhì)控時(shí)效，把好觀測資料的質(zhì)量關(guān)，為進(jìn)一步使用資料提供保障[2]。

2 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的現(xiàn)狀

目前，地面氣象自動觀測能力大幅提升，氣壓、氣溫、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、降水、能見度、地面溫度（含草溫）、淺層地溫和深層地溫等已實(shí)現(xiàn)自動觀測。但自動化仍然存在一些不足，視程障礙現(xiàn)象由業(yè)務(wù)軟件依據(jù)能見度、相對濕度、風(fēng)等要素自動判識，但在定時(shí)觀測時(shí)仍需觀測人員對視程障礙現(xiàn)象、降水現(xiàn)象自動判識結(jié)果進(jìn)行訂正，現(xiàn)行業(yè)務(wù)不能完全依靠自動觀測設(shè)備，仍需要人與設(shè)備進(jìn)行配合。

3 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法

對地面氣象觀測資料進(jìn)行質(zhì)量控制時(shí)一般按下列順序進(jìn)行：格式檢查、缺測檢查、界限值檢查、主要變化范圍檢查、內(nèi)部一致性檢查、時(shí)間一致性檢查、空間一致性檢查和質(zhì)量控制綜合分析。質(zhì)量控制過程可根據(jù)地面氣象觀測資料類別和用戶需求的差異，對上述環(huán)節(jié)進(jìn)行增減。目前，全國開展綜合觀測業(yè)務(wù)質(zhì)量控制時(shí)使用MDOS觀測資料質(zhì)量系統(tǒng)進(jìn)行省級-臺站人機(jī)交互快速質(zhì)控。

4 MDOS系統(tǒng)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制中易發(fā)生的問題

MDOS系統(tǒng)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制中易發(fā)生的問題主要包括以下5個(gè)方面。1）MDOS系統(tǒng)觀測數(shù)據(jù)與臺站記錄存在不一致的現(xiàn)象，以降水、能見度、天氣現(xiàn)象、蒸發(fā)、日照等要素最為明顯。2）累計(jì)量與實(shí)際統(tǒng)計(jì)計(jì)算值不相等，主要為降水量、蒸發(fā)、日照。3）自動站氣壓缺測，用備份自動站記錄代替時(shí)，若感應(yīng)部分高度不一致，計(jì)算海平面氣壓時(shí)未進(jìn)行高度訂正。4）氣溫或相對濕度用備份站記錄代替時(shí)，露點(diǎn)溫度、水汽壓未反查求得。5）MDOS系統(tǒng)多要素缺測時(shí)不提示疑誤信息。

5 質(zhì)控分析及解決辦法

5.1 產(chǎn)生疑誤的原因

MDOS系統(tǒng)觀測數(shù)據(jù)與臺站記錄存在不一致產(chǎn)生疑誤的原因有多種。1）臺站對省級下發(fā)的疑誤信息未及時(shí)反饋或者反饋不正確。2）臺站對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行修改后未及時(shí)發(fā)送更正報(bào)。3）臺站通過MDOS“數(shù)據(jù)查詢與質(zhì)疑”功能反饋了正確數(shù)據(jù)，但MDOS數(shù)據(jù)未及時(shí)更新同步。4）MDOS系統(tǒng)中臺站參數(shù)配置錯(cuò)誤或未及時(shí)更新，如蒸發(fā)由小型觀測改為大型觀測等。5）現(xiàn)用自動站儀器發(fā)生故障時(shí)，臨時(shí)上傳備份站數(shù)據(jù)，恢復(fù)正常后未及時(shí)更新上傳正式運(yùn)行站數(shù)據(jù)或錯(cuò)誤啟動了備份站業(yè)務(wù)軟件，使備份站數(shù)據(jù)先于正式運(yùn)行站上傳，造成省局?jǐn)?shù)據(jù)錯(cuò)亂。6）因故障或其他原因，在恢復(fù)正常后未及時(shí)發(fā)送更正報(bào)，導(dǎo)致多個(gè)觀測要素缺測甚至錯(cuò)誤。

5.2 解決辦法

臺站要及時(shí)、正確地反饋省級質(zhì)疑的疑誤信息，做到值守班時(shí)段正點(diǎn)后查看，保障疑誤信息在3 h內(nèi)反饋，夜間數(shù)據(jù)次日10： 00前處理，所有省級下發(fā)疑誤信息均需確認(rèn)反饋，達(dá)到“時(shí)清”。第一時(shí)間發(fā)送更正報(bào)，過了更正報(bào)時(shí)效（12 h內(nèi)）則通過MDOS“數(shù)據(jù)查詢與質(zhì)疑”功能將更正數(shù)據(jù)反饋至省級，保證上傳MDOS系統(tǒng)數(shù)據(jù)與本站一致。元數(shù)據(jù)變動后，臺站要在出現(xiàn)后24 h完成MDOS系統(tǒng)填報(bào)，中心站與臺站核對并及時(shí)更新參數(shù)設(shè)置。

5.3 累計(jì)降水量與實(shí)際統(tǒng)計(jì)計(jì)算值不相等

MDOS系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)24 h降水量是24個(gè)小時(shí)的小時(shí)雨量值累加所得，當(dāng)該值與當(dāng)前時(shí)次的過去24 h的降水量不一致時(shí)，系統(tǒng)就會提示疑誤信息。僅提示過去24 h累計(jì)降水量疑誤，過去3 h、6 h、12 h累計(jì)降水量須業(yè)務(wù)人員主動確認(rèn)處理，故需盡早更正影響時(shí)段內(nèi)的小時(shí)數(shù)據(jù)，以減少后續(xù)影響和疑誤信息。

5.4 MDOS系統(tǒng)多要素缺測時(shí)不提示疑誤信息

對于區(qū)域站、無人站數(shù)據(jù)，缺測和無觀測任務(wù)MDOS系統(tǒng)不提示疑誤信息。對于國家站數(shù)據(jù)，無觀測任務(wù)時(shí)不提示疑誤信息;當(dāng)存在每個(gè)時(shí)次有5個(gè)及以上要素缺測時(shí)，數(shù)據(jù)缺測情況在“日清”界面的“小時(shí)數(shù)據(jù)缺測信息”欄里顯示;當(dāng)5個(gè)以內(nèi)要素缺測時(shí)，在“國家站數(shù)據(jù)質(zhì)控信息處理”的“省級處理與查詢反饋”頁面上顯示，需特別注意，存在多要素缺測，需編發(fā)更正報(bào)或者數(shù)據(jù)質(zhì)疑修正，不能不予處理。

5.5 其他數(shù)據(jù)質(zhì)控時(shí)的關(guān)注點(diǎn)

1）降水量和降水現(xiàn)象是否匹配，尤其夜間降水類天氣現(xiàn)象與降水量是否一致，避免出現(xiàn)有降水量無降水的現(xiàn)象。2）1個(gè)項(xiàng)目中1半以上的要素出現(xiàn)錯(cuò)誤，該小時(shí)數(shù)據(jù)質(zhì)量就有問題，需要進(jìn)一步檢查。3）當(dāng)現(xiàn)行站設(shè)備發(fā)生故障后，故障修復(fù)后數(shù)據(jù)可以補(bǔ)回，要及時(shí)編發(fā)更正報(bào)更正MDOS系統(tǒng)數(shù)據(jù)。4）日數(shù)據(jù)天氣現(xiàn)象和日數(shù)據(jù)降水量不匹配會導(dǎo)致微量降水漏記或降水類天氣現(xiàn)象漏記。5）日蒸發(fā)量日合計(jì)錯(cuò)誤。日蒸發(fā)量日合計(jì)問題是由小時(shí)蒸發(fā)量錯(cuò)誤引起。

質(zhì)控反饋微量時(shí)要注意：MDOS系統(tǒng)與ISOS測報(bào)軟件對微量降水的表示方法不同，在MDOS系統(tǒng)中，“0.0”表示無降水，“，”表示微量，在測報(bào)軟件“0.0”表示微量，空白表示無降水。

6 結(jié)語

臺站要實(shí)行清單式業(yè)務(wù)管理，做好實(shí)時(shí)-歷史地面氣象資料一體化業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)質(zhì)控，確保MDOS系統(tǒng)疑誤信息及時(shí)正確反饋，做到每天維護(hù)各種觀測儀器，保證觀測數(shù)據(jù)的可用率。同時(shí)，臺站業(yè)務(wù)人員熟悉本站的氣候概況和各要素出現(xiàn)的范圍，有利于及時(shí)判斷儀器的運(yùn)行情況，準(zhǔn)確地反饋省級質(zhì)疑的疑誤信息，做到時(shí)清、日清、月清。在每月臺站做數(shù)據(jù)對比時(shí)，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤記錄要在MDOS平臺中同步更改，保證數(shù)據(jù)一致，從而提升綜合觀測業(yè)務(wù)質(zhì)量，滿足業(yè)務(wù)發(fā)展需求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中國氣象局氣象探測中心.地面氣象觀測業(yè)務(wù)技術(shù)規(guī)定實(shí)用手冊[M].北京：氣象出版社，2016.

[2] 中國氣象局.地面氣象觀測規(guī)范[M].北京：氣象出版社，2003.