地面氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)自動(dòng)化改革創(chuàng)新探析

陳洪良 顧荊奕 陳彥

摘 要：地面氣象觀測(cè)地面工作已經(jīng)成為氣象觀測(cè)的重要組成部分，改革創(chuàng)新地面氣象觀測(cè)工作是時(shí)代發(fā)展的需要。地面氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)自動(dòng)化改革創(chuàng)新可實(shí)現(xiàn)更多觀測(cè)項(xiàng)目的優(yōu)化，降低臺(tái)站人員工作強(qiáng)度及工作量，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)判識(shí)、圖像識(shí)別蘊(yùn)藏科技等技術(shù)，基層氣象部門(mén)應(yīng)按照“穩(wěn)步推進(jìn)、統(tǒng)籌集約、滾動(dòng)評(píng)估”的原則，積極響應(yīng)上級(jí)部署，精心規(guī)劃、全力落實(shí)，穩(wěn)步推進(jìn)地面觀測(cè)自動(dòng)化改革各項(xiàng)工作。

關(guān)鍵詞：地面氣象觀測(cè);業(yè)務(wù)自動(dòng)化;改革創(chuàng)新

信息時(shí)代科技日新月異，面對(duì)社會(huì)發(fā)展需求的不斷提高，也需要?dú)庀蠊ぷ鞯某掷m(xù)改革創(chuàng)新，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為地面觀測(cè)自動(dòng)化提供了新的技術(shù)基礎(chǔ)、思路和手段，推動(dòng)地面觀測(cè)不斷進(jìn)步、優(yōu)化，全面實(shí)現(xiàn)氣象現(xiàn)代化、建成現(xiàn)代化氣象強(qiáng)國(guó)，這也是適應(yīng)國(guó)際、國(guó)內(nèi)科技發(fā)展趨勢(shì)的必然選擇。

一、地面氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)自動(dòng)化改革創(chuàng)新重要作用

1.實(shí)現(xiàn)了更多觀測(cè)項(xiàng)目的優(yōu)化

2019年6月15日起，我國(guó)地面氣象觀測(cè)項(xiàng)目將被優(yōu)化調(diào)整為39項(xiàng)，此次優(yōu)化的觀測(cè)項(xiàng)目包含日常預(yù)報(bào)服務(wù)中所需的氣象要素，其中中國(guó)氣象局包括氣溫、 氣壓、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、降水、能見(jiàn)度、地面溫度、淺層及深層地溫、大型蒸發(fā)、日照、輻射、總云量、云高、凍土、毛毛雨、雨、雪、雨夾雪、冰雹、大風(fēng)、露、霜、霧、輕霧、霾、浮塵、揚(yáng)沙、沙塵暴、結(jié)冰、雷暴等32項(xiàng)統(tǒng)一布局的觀測(cè)項(xiàng)目，各級(jí)氣象局在參考國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，可根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蛱卣骱皖A(yù)報(bào)服務(wù)需求自定雨凇、霧凇、電線積冰、積雪、雪深、最大冰雹最大直徑和平均重量等7項(xiàng)觀測(cè)項(xiàng)目。同時(shí)，地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化改革嘗試取消臺(tái)站日常守班、人工定時(shí)觀測(cè)、人工連續(xù)觀測(cè)天氣現(xiàn)象、重要天氣報(bào)、地面觀測(cè)記錄簿記錄、值班日記填寫(xiě)、人工數(shù)據(jù)質(zhì)量控制等7任務(wù)，以此更合理的優(yōu)化配置現(xiàn)有的人力資源。

2.降低工作強(qiáng)度及工作量

地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化試運(yùn)行后，采取雙軌運(yùn)行模式，臺(tái)站按現(xiàn)行觀測(cè)方式進(jìn)行觀測(cè)并上傳數(shù)據(jù)，按改革后觀測(cè)方式獲取的數(shù)據(jù)作為業(yè)務(wù)應(yīng)用數(shù)據(jù)，現(xiàn)行觀測(cè)方式獲取的數(shù)據(jù)作為備份，通過(guò)試運(yùn)行并總結(jié)評(píng)估運(yùn)行效果，最終實(shí)現(xiàn)地面觀測(cè)的自動(dòng)化。這樣不僅使氣象觀測(cè)現(xiàn)代化水平達(dá)到先進(jìn)國(guó)家水平，奠定氣象觀測(cè)實(shí)現(xiàn)綜合化、智能化、信息化、社會(huì)化的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，與此同時(shí)，傳統(tǒng)有人值守相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施維持和后勤保障等費(fèi)用都會(huì)經(jīng)過(guò)調(diào)整后顯著下降，臺(tái)站業(yè)務(wù)人員將實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展，由原來(lái)以業(yè)務(wù)值守為主調(diào)整為以本站觀測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行保障、數(shù)據(jù)處理分析和轄區(qū)內(nèi)其他觀測(cè)設(shè)施維護(hù)保障等工作為主，工作重心轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)應(yīng)用，有利于降低業(yè)務(wù)人員工作強(qiáng)度和工作量，更好地履行預(yù)報(bào)、服務(wù)等職能。

3.實(shí)現(xiàn)自動(dòng)判識(shí)、圖像識(shí)別蘊(yùn)藏科技

通過(guò)地面氣象觀測(cè)改革創(chuàng)新，不斷完善自動(dòng)觀測(cè)設(shè)備及應(yīng)用衛(wèi)星遙感、多源數(shù)據(jù)自動(dòng)綜合判識(shí)、智能圖像識(shí)別等多種技術(shù)手段逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化觀測(cè)，其中多源數(shù)據(jù)自動(dòng)綜合判識(shí)技術(shù)的應(yīng)用在此次改革中最具創(chuàng)新性，在自動(dòng)化觀測(cè)中起到重要作用，這是由湖南省氣象局牽頭，江蘇省、安徽省、寧夏回族自治區(qū)氣象局參與共同開(kāi)發(fā)完成，可為全國(guó)2400余個(gè)國(guó)家級(jí)地面站的每一站依據(jù)其歷史資料和相關(guān)資料統(tǒng)一建立成一個(gè)模型，實(shí)現(xiàn)露、霜等地面凝結(jié)現(xiàn)象，輕霧、霧、霾、沙塵暴等視程障礙現(xiàn)象，結(jié)冰等其他現(xiàn)象，總云量、云高，雷暴等項(xiàng)目的自動(dòng)化觀測(cè)。例如凍土觀測(cè)，記錄全國(guó)有凍土觀測(cè)任務(wù)臺(tái)站的凍土記錄與本站某一時(shí)段小時(shí)地面溫度、淺層地溫、深層地溫、土壤含水量等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，建立單站凍土深度關(guān)系方程，此后的日常觀測(cè)中，只需把臺(tái)站實(shí)時(shí)采集的小時(shí)地面溫度、淺層溫度、深層溫度、土壤含水量等數(shù)據(jù)帶入已經(jīng)建立的本站凍土深度關(guān)系方程，就能實(shí)時(shí)得出凍土深度觀測(cè)數(shù)據(jù)。多源數(shù)據(jù)自動(dòng)綜合判識(shí)技術(shù)的應(yīng)用將大幅提升地面氣象觀測(cè)時(shí)效性、觀測(cè)頻次和空間密度，在前期7個(gè)試點(diǎn)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）試點(diǎn)時(shí)試行時(shí)發(fā)現(xiàn)，多源數(shù)據(jù)自動(dòng)綜合判識(shí)技術(shù)的數(shù)據(jù)時(shí)效比人工觀測(cè)縮短約5倍，觀測(cè)頻次提升約4倍，部分觀測(cè)項(xiàng)目空間密度可提升約2倍。還有更多值得期待的新技術(shù)應(yīng)用，如天氣現(xiàn)象視頻智能觀測(cè)儀，可通過(guò)視頻進(jìn)行智能圖像識(shí)別，目前已實(shí)現(xiàn)總云量、云狀、結(jié)冰和積雪等氣象要素的自動(dòng)識(shí)別，其中云量識(shí)別精度達(dá)88%，積雪識(shí)別精度達(dá)95%，該技術(shù)也將投入試點(diǎn)運(yùn)行。

二、地面氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)自動(dòng)化改革創(chuàng)新應(yīng)對(duì)

為深入貫徹落實(shí)中國(guó)氣象局關(guān)于全面實(shí)現(xiàn)氣象現(xiàn)代化和全面深化氣象改革的決策部署，地方氣象部門(mén)要按照“穩(wěn)步推進(jìn)、統(tǒng)籌集約、滾動(dòng)評(píng)估”的原則，精心部署、全力落實(shí)，穩(wěn)步推進(jìn)地面觀測(cè)自動(dòng)化改革各項(xiàng)工作。

1.應(yīng)成立自動(dòng)化改革業(yè)務(wù)工作組，確定各小組成員的主要職責(zé)和具體分工，加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，建立健全工作機(jī)制，強(qiáng)化技術(shù)支撐，加大財(cái)政資金的投入，并做好廣泛宣傳動(dòng)員等措施，為改革工作的推動(dòng)掃清障礙。

2.由省氣象部門(mén)編制《江蘇省氣象信息中心地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化改革試點(diǎn)實(shí)施方案》和《江蘇省氣象信息中心地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化改革試點(diǎn)業(yè)務(wù)流程》，做到目標(biāo)明確、任務(wù)具體、切實(shí)可行，積極穩(wěn)妥地推進(jìn)觀測(cè)自動(dòng)化進(jìn)程，分類(lèi)、分步、分級(jí)實(shí)施。

3.此次軟件升級(jí)是為適應(yīng)地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化改革需要，調(diào)減臺(tái)站部分觀測(cè)項(xiàng)目，中國(guó)氣象局通過(guò)多源數(shù)據(jù)綜合判識(shí)等技術(shù)手段逐步實(shí)現(xiàn)人工觀測(cè)項(xiàng)目的自動(dòng)化觀測(cè)，將觀測(cè)數(shù)據(jù)人工質(zhì)量控制、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控任務(wù)由臺(tái)站調(diào)至省級(jí)，充分發(fā)揮觀測(cè)項(xiàng)目效益，提高業(yè)務(wù)布局、流程的集約化和高效率?；鶎託庀蟛块T(mén)要按照中國(guó)氣象局部署積極推進(jìn)MDOS系統(tǒng)、CIMISS綜合判識(shí)軟件和MUSIC接口軟件的升級(jí)工作，積極與省氣象局人事處溝通，請(qǐng)求上級(jí)氣象部門(mén)下派工作人員進(jìn)行指導(dǎo)，解決基層臺(tái)站面臨的數(shù)據(jù)審核人員不足等問(wèn)題。 積極推進(jìn)CTS 2.0切換工作，梳理好數(shù)據(jù)傳輸流程，了解熟悉上級(jí)部門(mén)編制的CTS 2.0切換技術(shù)方案和切換進(jìn)展簡(jiǎn)報(bào)，有序開(kāi)展切換工作。

4.安排部署改革創(chuàng)新后科學(xué)配置崗位職責(zé)、自動(dòng)化業(yè)務(wù)評(píng)估等工作，確保地面觀測(cè)自動(dòng)化改革工作切實(shí)發(fā)揮效益。江蘇省是地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化改革的試點(diǎn)省份之一，地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化改革試行工作可為全國(guó)地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化改革提供借鑒經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)依據(jù)，對(duì)效提升了我省氣象觀測(cè)現(xiàn)代化水平十分有利。

三、結(jié)語(yǔ)

地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化是推進(jìn)氣象現(xiàn)代化的重要舉措，我國(guó)氣象事業(yè)的發(fā)展要想趕上世界先進(jìn)水平，進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整地面氣象觀測(cè)項(xiàng)目，全面梳理尚未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化觀測(cè)、自動(dòng)編報(bào)的地面觀測(cè)項(xiàng)目，逐一提出實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的時(shí)間表、路線圖，優(yōu)化調(diào)整適應(yīng)地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化的業(yè)務(wù)流程和國(guó)家地面氣象觀測(cè)站的資源配置，推進(jìn)觀測(cè)自動(dòng)化、不斷深化觀測(cè)體制改革，通過(guò)改革解決觀測(cè)重大技術(shù)問(wèn)題、重大業(yè)務(wù)調(diào)整和事業(yè)發(fā)展問(wèn)題，推進(jìn)觀測(cè)自動(dòng)化必須面對(duì)新的技術(shù)需求和變化，研發(fā)出新的觀測(cè)技術(shù)手段，為全面推進(jìn)觀測(cè)自動(dòng)化奠定技術(shù)基礎(chǔ)。各級(jí)氣象部門(mén)要在中國(guó)氣象局加強(qiáng)該項(xiàng)工作的組織領(lǐng)導(dǎo)下，加強(qiáng)學(xué)習(xí)培訓(xùn)，積極提升基層業(yè)務(wù)人員綜合業(yè)務(wù)能力，持續(xù)推進(jìn)地面氣象觀測(cè)全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的各項(xiàng)工作。

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作者簡(jiǎn)介：陳洪良（1976-）男，漢族，江蘇蘇州人，本科，工程師，從事地面氣象觀測(cè)，綜合氣象服務(wù)工作。