影響無(wú)人值守自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)質(zhì)量的主要因素

張哲

摘? 要：無(wú)人值守自動(dòng)氣象站是隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展而產(chǎn)生的，具有高效、便捷、準(zhǔn)確等多種優(yōu)勢(shì)，也可以節(jié)約一定的人力成本，降低人為因素對(duì)于數(shù)據(jù)的不良影響。但是畢竟處于無(wú)人操控的狀態(tài)，因此還會(huì)存在一些影響數(shù)據(jù)質(zhì)量的因素，該文對(duì)此進(jìn)行了探索，通過(guò)無(wú)人值守氣象站的構(gòu)成和原理分析，探索了影響其數(shù)據(jù)質(zhì)量的主要因素，希望對(duì)相關(guān)研究提供一些思路。

關(guān)鍵詞：無(wú)人值守自動(dòng)氣象站? 數(shù)據(jù)質(zhì)量? 影響因素

中圖分類號(hào)：P415.12? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1672-3791（2019）03（a）-0032-02

有人值守自動(dòng)氣象站和無(wú)人值守自動(dòng)氣象站目前都存在，各有利弊，但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，筆者相信在未來(lái)無(wú)人值守自動(dòng)氣象站的發(fā)展空間更大，因此如何確保其數(shù)據(jù)準(zhǔn)確就是需要克服的問(wèn)題。下面從原理和運(yùn)行環(huán)節(jié)的探索出發(fā)，分析了目前影響無(wú)人值守自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)質(zhì)量的因素。

1? 無(wú)人值守自動(dòng)氣象站概述及運(yùn)行

無(wú)人值守自動(dòng)氣象站與有人值守氣象站最大的區(qū)別就是人力資源配備和自動(dòng)化水平。無(wú)人值守自動(dòng)氣象站是由各種傳感器、供電系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理中心、通信模塊、采集器等構(gòu)成，通過(guò)該氣象站可以收集各種天氣信息、處理和分析各種天氣信息。因此每一個(gè)無(wú)人值守自動(dòng)氣象站都有一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)采集器。

采集器從傳感器中對(duì)氣象要素?cái)?shù)據(jù)采集，后由內(nèi)部微處理器依據(jù)規(guī)定算法開展運(yùn)算處理及質(zhì)量控制，產(chǎn)生觀測(cè)數(shù)據(jù)，接著以規(guī)定數(shù)據(jù)格式把所這部分氣象要素觀測(cè)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存于存儲(chǔ)器中，并且依據(jù)規(guī)定響應(yīng)憑借通信端口將數(shù)據(jù)資料傳送至通訊模塊。最后，通信板塊借助GPRS通信方式將所接收到的無(wú)人值守自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)資料上傳至數(shù)據(jù)中心站。

2? 無(wú)人值守自動(dòng)氣象站發(fā)展現(xiàn)狀

氣象災(zāi)害對(duì)于社會(huì)和經(jīng)濟(jì)乃至人們的生命安全都至關(guān)重要，因此如何降低氣象災(zāi)害給大家?guī)?lái)的損失一直是相關(guān)部門和專家關(guān)注的重點(diǎn)。隨著探測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展，實(shí)現(xiàn)氣象站的自動(dòng)化可以有效提高天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。截止到目前我國(guó)大部分氣象站已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，而且有4萬(wàn)多個(gè)無(wú)人值守自動(dòng)氣象站，節(jié)約了大量的人力成本。無(wú)人值守自動(dòng)氣象站可以為防災(zāi)減災(zāi)提供有效數(shù)據(jù)，為政府制定相關(guān)決策提供數(shù)據(jù)支持，最大程度地降低氣象給大家?guī)?lái)的財(cái)產(chǎn)、生命損失。因此現(xiàn)在的發(fā)展勢(shì)頭良好，很多地區(qū)已經(jīng)使用了無(wú)人值守自動(dòng)氣象站，更加高效地為相關(guān)部門提供氣象數(shù)據(jù)。

3? 無(wú)人值守自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵

既然是各種氣象要素?cái)?shù)據(jù)的處理中心，因此這些數(shù)據(jù)的采集一定要及時(shí)、準(zhǔn)確和符合流程，然后就是數(shù)據(jù)的處理和運(yùn)輸一定要精準(zhǔn)，然后就是存儲(chǔ)要保持安全穩(wěn)定，最后的信息輸出路徑和步驟也要符合要求，順利地采集信息、傳輸信息就是無(wú)人值守自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵所在。由于傳感器是直接采集氣象要素的儀器，因此它的質(zhì)量和運(yùn)行是否達(dá)標(biāo)直接關(guān)系到氣象數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性和及時(shí)性。

4? 影響無(wú)人值守自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)質(zhì)量的主要因素

無(wú)人值守自動(dòng)氣象站的空間分辨率比有人值守的要高，因此它可以更加準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)各種天氣變化，估測(cè)雷達(dá)降水量和災(zāi)害天氣可能發(fā)生的時(shí)間，而且傳輸數(shù)據(jù)也比較及時(shí)、快速。據(jù)相關(guān)資料顯示，近幾年我國(guó)無(wú)人值守自動(dòng)氣象站在提供氣象數(shù)據(jù)量方面占據(jù)了68%，這意味著它的作用和未來(lái)發(fā)展空間。但是雖然它的優(yōu)勢(shì)很多，但是也存在一些問(wèn)題從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、不及時(shí)等，下面就對(duì)無(wú)人值守自動(dòng)氣象站觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的主要因素進(jìn)行分析。

4.1 無(wú)人值守的自身弊端

無(wú)人值守自動(dòng)氣象站就是以自動(dòng)化為主，每個(gè)環(huán)節(jié)都是無(wú)人控制，數(shù)據(jù)收集、處理、分析、傳輸都是經(jīng)過(guò)相關(guān)設(shè)備和流程進(jìn)出，因此對(duì)于氣象站的很多區(qū)域都是無(wú)人操控的狀態(tài)，如果出現(xiàn)了一些設(shè)備故障，根本無(wú)法及時(shí)趕到，氣象變化不可預(yù)測(cè)，一秒鐘都有可能出現(xiàn)極大的誤差，因此無(wú)人值守有其優(yōu)勢(shì)所在，但是也存在一定的弊端。

4.2 傳感器安裝不規(guī)范

無(wú)人值守自動(dòng)氣象站存在很多傳感器，傳感器的作用就是采集各種氣象信息，因此它能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)直接關(guān)系到數(shù)據(jù)質(zhì)量，傳感器投入使用之前需要經(jīng)過(guò)一定的安裝步驟和位置選擇，因此傳感器的安裝不規(guī)范就包括兩種：安裝不規(guī)范、位置環(huán)境不規(guī)范。

安裝不規(guī)范：安裝人員不具備相應(yīng)的專業(yè)素質(zhì)、安裝步驟有誤差都是造成安裝不規(guī)范的直接因素，甚至很多無(wú)人值守自動(dòng)氣象站傳感器的安裝人員就是簡(jiǎn)單按照說(shuō)明書進(jìn)行組裝而已，對(duì)于它的性能和準(zhǔn)確性并不能進(jìn)行科學(xué)的測(cè)試，從而影響后期數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量。

位置環(huán)境不規(guī)范：傳感器需要借助一定的下墊面才能發(fā)揮作用，不同的下墊面之上的傳感器運(yùn)行狀態(tài)和質(zhì)量也是不同的，例如安裝在屋頂?shù)膫鞲衅?、安裝在水泥地面的傳感器、安裝在觀測(cè)場(chǎng)上空的傳感器所感知到觀測(cè)數(shù)據(jù)是不同的，尤其是有溫度差的時(shí)候這種探測(cè)結(jié)果差異會(huì)更大。

5? 無(wú)人值守自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)質(zhì)量提升對(duì)策

無(wú)人值守自動(dòng)氣象站可以高效地提供更多的氣象數(shù)據(jù)，為降低自然災(zāi)害所帶來(lái)的不利影響做出貢獻(xiàn)，但是由于自身存在的一些問(wèn)題，也會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)采集不及時(shí)、運(yùn)算不精準(zhǔn)和傳輸?shù)托У那闆r，因此分析影響數(shù)據(jù)治理的因素，提供解決對(duì)策才是關(guān)鍵，下面就針對(duì)上述提出的兩個(gè)影響因素提供完善對(duì)策，希望對(duì)我國(guó)無(wú)人值守自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)質(zhì)量的提升有所借鑒。

5.1 適當(dāng)?shù)嘏鋫淙藛T

無(wú)人值守自動(dòng)氣象站不能完全的處于無(wú)人狀態(tài)，這樣不利于一些故障和設(shè)備安裝使用問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)，但是氣象站的自動(dòng)化發(fā)展是一種必然的趨勢(shì)，結(jié)合現(xiàn)實(shí)情況，無(wú)人值守自動(dòng)氣象站應(yīng)當(dāng)進(jìn)行適時(shí)的有人狀態(tài)。例如定期檢查、關(guān)鍵位置或者環(huán)節(jié)配備專業(yè)人員堅(jiān)守崗位等，這樣既可以實(shí)現(xiàn)高效，也可以將自動(dòng)站的運(yùn)行情況加以掌握。

5.2 加強(qiáng)傳感器的規(guī)范性

在無(wú)人值守自動(dòng)氣象站運(yùn)行中若發(fā)生某個(gè)氣象要素?cái)?shù)據(jù)沒(méi)有辦法顯示或出現(xiàn)顯示異常，在排除供電系統(tǒng)故障及采集器故障后，要認(rèn)真查看傳感器與采集器之間連接是否有不良現(xiàn)象，之后對(duì)傳感器各類線纜檢查，查看其是否完好無(wú)損，若上述均正常，則說(shuō)明傳感器自身性能下降或損壞而發(fā)生故障，需要及時(shí)維修或直接換新。

第一，安裝規(guī)范性。安裝傳感器的人員要專業(yè)，具備測(cè)試傳感器質(zhì)量和安裝之后運(yùn)行是否正常的能力;安裝步驟要嚴(yán)格按照說(shuō)明書和自動(dòng)站自身情況;安裝之后要及時(shí)提交安裝過(guò)程和安裝步驟反饋。

第二，安裝位置環(huán)境選擇規(guī)范性：既然不同的下墊面對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量會(huì)有所影響，尤其是溫差大的情況下，因此需要根據(jù)氣象站不同的地理位置、環(huán)境位置選擇適合的下墊面，在實(shí)際安裝之前還要對(duì)下墊面的誤差率進(jìn)行測(cè)試，以便后期進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算得以考慮。

綜上是影響無(wú)人值守自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)質(zhì)量的因素分析，當(dāng)然還有很多其他的因素也會(huì)對(duì)其造成一定的影響，但是該文選取了兩個(gè)主要的因素進(jìn)行分析，希望對(duì)相關(guān)研究提供思路。

6? 結(jié)語(yǔ)

綜上可以看出，無(wú)人值守自動(dòng)氣象站具有很多優(yōu)勢(shì)，這是有人值守氣象站無(wú)法比擬的，例如，可以更加及時(shí)地搜集到氣象數(shù)據(jù)、進(jìn)行更加精準(zhǔn)的運(yùn)算和傳輸?shù)?，自我?guó)大范圍實(shí)行無(wú)人值守自動(dòng)氣象站以來(lái)，工作人員的勞動(dòng)量大大降低，氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的采集和運(yùn)算傳輸更加及時(shí)和準(zhǔn)確，可以說(shuō)為氣候研究和天氣預(yù)報(bào)質(zhì)量提升奠定了基礎(chǔ)。但是無(wú)人值守自動(dòng)氣象站長(zhǎng)期處于無(wú)人操控和監(jiān)督的狀態(tài)下，因此很多運(yùn)行問(wèn)題和設(shè)備故障不能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)和維修，這就導(dǎo)致數(shù)據(jù)質(zhì)量有時(shí)候被影響，從而降低無(wú)人值守自動(dòng)氣象站運(yùn)行效率。因此適時(shí)地加以研究，提供完善對(duì)策是當(dāng)下值得研究的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

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