高空气象探测数据分析与质量控制系统设计与实现

摘要

高空气象观测是气象业务的基础业务，是天气预报、气候分析、科学研究和国际交换气象情报和资料的主要来源。
　　本文就我国高空气象探空站的探空标准化软件所生成的基础数据进行了系统质量控制设计及开发。重点在软件需求、系统结构设计的思想和算法，以及实现各模块的算法和思想，及软件应用、错误数据的识别等方面。
　　本文对 L波段高空气象探测中经常出现的问题也做了详细叙述。例如探空记录飞点、瞬间观测地面错误数据、探空和测风升速异常及测风仰角、方位、斜距数据突跳等，并详细分析了此类问题的原因，提出正确核对读数、仔细校对、认真检查、多方面熟悉探测手册和规范等方法和处理意见。
　　本文中为了保证探空观测的时效性和数据质量，消除错误数据对整体记录的影响。特别以西安探空站观测资料为基础，结合台站预审工作实践，利用 Delphi语言编写程序实现高空资料实时质量控制。利用图形化可视化操作界面，并遵守和符合现行的高空气象观测规范，就放球程序与数据处理程序过程进行了详细的介绍。并通过使用软件，及在西安泾河探空站实施的多次的放球试验，获得了宝贵的一手资料后在地面对数据进行分析处理。期间分析对比西安站出现较多的几种异常记录，对异常记录的判定及处理进行了探讨，说明了实时质量控制软件的编程原理与使用方法。并得到了几种有效识别错误数据的方法，为自动质量控制取得较好的结果打下了基础。
　　以上三部分的论述被证明了是面向对象方法在系统开发应用中的一次成功的模拟和实践。确保了系统的可重用性和可扩展性。本文设计的标准化软件不但通过了WMO（世界气象组织）的各项要求，而且对于数据输出方面的可视化设计也能满足不同用户的需求。

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第一章 绪 论

1.1 研究工作的背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3课题背景和本文主要工作

第二章 高空气象探测系统及相关技术概述

2.1高空气象探测

2.2主要数据处理方法

2.3数据分析方法

2.4使用 Delphi7.0 开发

2.5 本章小结

第三章 高空气象探测数据分析与质量控制系统的需求分析

3.1 质量控制方法概述

3.2 历史数据分析

3.3 物理极值检查

3.4 历史极值检查

3.5数据一致性检查

3.6空间一致性检查

3.7时间一致性检查

3.8特殊记录的统计与分析

3.9软件需求分析

3.10 本章小结

第四章 高空气象探测数据分析与质量控制系统的算法与设计

4.1系统设计原理

4.2核心算法模块

4.3系统设计分析

4.4本章小结

第五章 高空气象探测数据分析与质量控制系统的实现

5.1标准化软件的数据格式要求

5.2提取数据时对数据质量的判断

5.3探空数据图形显示时对坐标的选取

5.4软件说明与特点

5.5二次开发文档

5.6软件结构及运行测试

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果