基于强天气过程校正的自动气象站数据质量控制方法技术

技术编号:11502362 阅读:80 留言:0更新日期:2015-05-24 13:49
本发明专利技术解决了传统质量控制方法存在的误判和漏判,显著提高了自动气象站质量控制的可靠性和准确性。特别对于极端天气频发的我国东南部和沿海地区,既能够采用更小的判定阈值,以达到更加精确的判定,又能够有效地识别因局地强天气过程(特别如冷、暖锋交界的区域)造成的误判。本发明专利技术通过二次可信度检验校正,有效避免了因参与检验计算的临近站点错误记录对被检验的正确记录的错误判定,进一步提高了质量控制的准确性。此方法的应用,将能为气象业务系统提供更加准确的天气实况监测数据源,进而提升天气预报的准确性。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种基于强天气过程校正的自动气象站数据质量控制方法,该方法包括如下步骤:1)加载一份待检验自动站观测报文,检索与该自动站观测报文同一时刻或时间最相邻的气象卫星资料,识别出该气象卫星资料中的强天气发生的区域,将这些区域的位置与上述报文的区域位置相对应,并记录发生上述强天气的自动站编号,形成站点集SDS;2)比较上述待检验的报文中每个站点所报告的各个气象要素之间的气象学关系:依此标识各个要素的可信度Ar(st,elem,t),Ar的取值范围为[0,100],初始值为100,每违背一种气象学关系,Ar的值减少10;其中,st是待检验站点编号,elem是气象要素,t是观测或发报的时间;3)从待检验报文中任选一个站点I,以其经纬度为圆心,正北方向为0度,顺时间方向将360度等角度划分八个象限,依次查找每个象限内距离站点I最近的若干个自动站,形成一个数据集DS(st,qua,stx,dist),其中,qua是象限编号,stx是相邻站点编号,dist是stx距离st(即站点I)的距离;4)计算数据集DS(st,qua,stx,dist)中每个站点各个气象要素自报文观测(或发报)时间起的过去10分钟内、半小时内、1小时内、3小时内、6小时内、12小时内和24小时内的变化差值Dif(st,stx,elem,t,dt),其中,dt是上述指时间间隔;5)以象限作为分组单位,使用插值算法计算步骤4)中各个变化差值Dif(st,stx,elem,t,dt)距离站点I的插值IP(st,qua,stx,elem,t,dt);对于可信度Ar属于可疑范围50<Ar≤90或错误范围Ar≤50的要素值,不参与插值计算;6)计算站点I各个气象要素的Dif(st,stx,elem,t,dt)与各个象限内相同要素、相同时间间隔情况下的IP(st,qua,stx,elem,t,dt)的差值CK(I,qua,elem,t,dt);7)分析站点I中各个气象要素在各个象限的CK值与安全阈值STV的关系(STV视不同要素、不周区域和不同季节,其阈值各有所不同):如果CK<STV的象限数量≥7,则判定站点I当前要素的质量可信;如果CK≥STV的象限数量≥6,则判定站点I当前要素的质量异常;以上两种情况外,再分析数据集DS各站点中当前要素CK超出STV的所有象限的地理区域中,有多少站点存在于站 点集SDS中,如果两者的交集X为X≥60%,则判定站点I当前要素的质量可信,如果两者的交集X为35%≤X<60%,则判定站点I当前要素的质量可疑,否则,则判定为质量异常;8)将已判定为质量可疑的气象要素的可信度Ar的值减少20;将已判定为质量异常的气象要素的可信度Ar的值赋为0,不再参与此后步骤的计算;9)根据上述步骤8),完成站点I中所有气象要素的检验后,返回步骤3)继续分析下一个站点,直到待检验的报文AWSFile中所有站点完成上述流程;10)此时,待检验的报文AWSFile中所有站点所有要素的可信度Ar(st,elem,t)都得到一次全新的评估(第一次评估是在步骤2)中);在此基础上,再从第一个站点开始,重复步骤3)至步骤9),直到所有站点完成该流程,完成再一次评估;11)由此求得的可信度Ar(st,elem,t)集合即为各站点、各气象要素的质量控制标识码。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王兴苗春生王坚红汪瑶王介君唐卫亚江燕如
申请(专利权)人:南京信息工程大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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