陕西省自动气象站实时数据质量控制系统研究与实现

摘要

随着我国气象部门“三站四网”工程的实施，我国逐步建立了地面自动气象站观测系统，成为承担地面气象观测的主要手段，所观测的地面气象数据已成为天气预报业务系统和科研人员的数据来源，其质量也倍受关注。国内已有不少学者对非实时数据做过质量控制研究，然而对自动气象站实时数据进行质量控制方面的研究应用工作，目前在国内的文献报道中还很少见。因而进行自动气象站实时观测数据质量控制，提高数据的可利用价值，是非常必要的。
　　 本文首先研究了国内外气象资料的质量控制方法，分析了自动气象站实时数据的特点、应用现状与业务需求。根据自动气象站实时数据的特点设计了质量控制步骤，将多种气象资料质量控制方法应用到实时数据质量控制中，并尝试将文件格式检查和自动气象站传感器状态检测引入到了质量控制方法中。在对系统功能分析的基础上，设计了系统的功能模块，设计了经过质量控制后的实时数据库存储结构，系统利用元数据库存储各种质量控制参考数据，并设计了元数据维护接口。然后用面向对象语言C[＃]设计开发了陕西省自动气象站实时数据质量控制系统，实现了对陕西省所属的自动气象站实时观测数据的质量控制。最后用常用的软件测试方法对系统进行了详细测试，确保了系统可用性与健壮性。自动气象站实时数据质量控制系统实现了对自动气象站实时观测数据的质量控制，将质量控制后数据存入数据库中，便于数据的长期保存，利用计算机技术进行自动质量控制，满足了气象实时业务对实时数据的需求，通过后续人机结合质量控制方法进一步控制，减少数据的误检率。本文完成了实时气象业务和科研常用的气温、气压、风速、相对湿度、地面温度、雨量等要素的质量控制，建立了参与质量控制要素的实时数据库，为气象业务提供了有质量保障的实时数据。今后将开展要素1h、3h时间变化率方面的研究工作，实现精确的要素时间一致性检查。