地面资料

地面资料（精选九篇）

地面资料 篇1

关键词：地面查询系统,系统设计特征,系统特征

“地面资料查询系统”将地面原始资料以数据库的形式进行存储和查询, 极大地减轻了资料员整理地面资料的工作, 同时预报、服务、科研人员通过使用该系统, 可以方便、快速、灵活地按时段、要素进行原始值、均值、距平值、最高值、最低值以及24 h、48 h、72 h变温、变压等项目的查询, 实现了地面资料管理和使用的微机化和现代化[1,2]。

1 系统总体设计思路与运行情况

1.1 系统总体设计思路

“地面资料查询系统”是可视化、模块化、交互式、客户端/服务器数据库应用软件, 它选择当今较为完善的Microsoft SQL Server 2000作为地面资料库dmzldatabase的数据库管理系统;其用户界面 (即应用程序dmzlcxxt.exe) 用PB7语言在Windows 2000/Server操作系统环境下实现, 所用到的关键技术是动态SQL查询, 也就是模糊查询技术, 模糊查询技术是实现真正意义上的数据库查询的关键;其A0文件预处理程序 (A0FYCL.EXE) 用C语言编制而成, 可对任意台站、任意一个时段 (最小为1年) 的所有A0文件进行规则化预处理。为了系统的安全使用, 笔者为其编制了身份验证子模块。该系统的应用程序一启动, 首先进入身份验证窗口, 合法用户 (即拥有密码的用户) 必须在身份验证窗口中, 选择正确的操作类别, 输入正确的操作编码、操作密码, 才能进入它的用户界面。

1.2 系统运行情况

“地面资料查询系统”在昌吉州气象局已运行2年多, 在呼图壁县气象局、伊犁州气象局已运行近2年, 运行效果良好, 大大提高了地面资料查询、统计的速度及准确率, 取得了较好的业务效益。

2 系统设计特征

2.1 A0文件预处理程序执行效率高

A0文件预处理程序 (A0FYCL.EXE) 充分利了用C语言中文件指针、数组指针、字符串指针、字符指针, 三维数组、字符串、字符等技术编制而成。输入初始条件执行后, 无须用户干预, 便能在用户指定的目录下产生20个规则化文本文件。在CPU速度为1.6 G的微机上预处理一个站40年的A0文件仅需2 min左右。

2.2 数据导入模块结构严紧, 执行速度较快

数据导入过程较为复杂, 用PB7语言和T-SQL语言为其编制专用模块, 并为这个专用模块编制20个用户自定义函数, 分别用于导入气温、气压、水汽压、40 cm地温等20项地面要素, 处理0.1编报、整数编报、缺记录、附加字段的数据等问题。这样就减少了在数据导入过程中的人工干预, 从而大大地提高了数据导入速度。将一个站40年的地面资料, 在CPU速度为2.6 G的微机上导入地面资料数据库, 大约需要26 min。

2.3 地面资料数据库结构简单, 易操作、易维护

在地面资料数据库中仅设有密码安全、站名年份、5种日期和地面资料4种数据库表[3]。地面资料数据库的创建、删除、备份、恢复以及数据库表的创建、删除均可在其用户界面上完成, 这将给用户带来极大的方便。用户不必具有SQL Server 2000的基础知识, 根据该系统提供的帮助便可建立地面资料数据库, 使用“地面资料查询系统”。

2.4 地面资料数据库占用存储空间小, 系统查询速度快

在创建地面资料数据库时, 遵循了为每个气象站各建一个地面资料表的原则[4,5]。这样每个气象台站的地面资料在地面资料数据库中就仅对应1个地面资料表, 查询结果中原始值、累积值、平均值等各种查询的资料均源于该地面资料表, 所有的查询过程及查询结果均为动态形成, 就整体效果而言, 消除了地面资料数据库中的数据冗余, 极大地减少了存储空间, 降低了地面资料数据库的维护难度。

在创建每个地面资料数据库表时, 向其中加入了半年、年月日、月日、季、旬、侯等表示时间的字段。其中, 年、月、日、半年、季、旬、侯用于气象常用时段的各种查询, 年月日、月日用于客户随机时段的各种查询。这样就充分利用了数据库管理系统的分组查询功能, 极大地提高了查询速度, 减小了整个系统的编程难度, 达到事半功倍的效果, 这正是“地面资料查询系统”总体设计的精妙之处。

3 系统功能

“地面资料查询系统”的所有功能均可在其用户界面上完成, 包括创建数据库、删除数据库、创建数据库表、删除数据库表、备份数据库与恢复数据库等高端数据库操作。通过通信线路和计算机网络借助于ODBC编程接口, 实现了局域网查询和广域网远程查询功能, 相关技术细节请参阅其系统帮助。

3.1 对A0文件进行预处理

A0文件预处理就是在A0文件进入地面资料数据库之前, 将一个站的所有A0文件中的各项气象要素分别提取出来, 再在每天的记录前加上日期 (年、月、日) , 依据日期将所有某项气象要素记录排序, 将所空缺的记录处理成‘/’、‘//’、‘///’、‘////’或‘//////’, 最后形成20个规则化文本文件 (文件名由“指示码+区站号”组成) 。

3.2 创建地面资料数据库

完成创建地面资料数据库、删除地面资料数据库、创建和删除密码表、站名年份表、五种日期表和地面资料表等多项功能。

3.3 维护地面资料数据库

完成地面资料数据库的完全备份、标准恢复、移动恢复和3种数据库表 (密码表、站名表、五种日期表) 的维护功能。

3.4 向地面资料数据库导入数据

将经过规则化与预处理后的地面资料数据 (20个规则化文本文件) 导入地面资料数据库, 并对地面资料表中半年、年月日、月日、季、旬、候这6个相关字段的数据, 0.1编报、整数编报、缺记录等问题做出相应处理, 导入数据有覆盖与追加两重方式。

3.5 快速执行各种查询并将其结果打印出来或存为Execl、Windows文件

完成对地面资料的各种查询、打印和保存功能。预报、服务、科研人员通过使用该系统, 可以方便、快速、灵活地按时段、要素查询到以下项目: (1) 单站气象常用时段和客户随机时段原始值、累计值、平均值、距平值、最高值、最低值和区间值, 且可查到、时次的原始记录, 可大大提高资料管理与服务工作的效率与准确率。 (2) 单站和多站 (区域) 初霜期、终霜期、无霜期、入冬期、开春期的原始值和平均值。对各气象台制作长期趋势预测和年景分析有较大的帮助。 (3) 单站各时段 (20∶00—08∶00、08∶00—20∶00、20∶00—20∶00) 降水量与日平均气温、日平均气压、日平均相对湿度、日平均0 cm地温和日照时数的0 h原始量、24 h变量、48 h变量、72 h变量的对应关系, 对预报员的经验积累及培养新预报员有一定的积极作用。

3.6 可执行外部程序

完成执行外部程序的功能, 在此可用于执行A0文件预处理程序 (AOFYCL.EXE) 。

3.7 设有系统帮助

调出“地面资料查询系统”的各种帮助文本, 以达到方便用户使用“地面资料查询系统”的目的。

4 系统的主要操作

“地面资料查询系统”的用户界面比较友好, 其所有功能均可在其用户界面上完成, 且操作十分简便, 输入或选择初始条件后单击确定按钮即可获得相应的结果和提示, 同时还为该系统设置了系统帮助与微帮助。用户安装“地面资料查询系统”后, 根据它提供的系统帮助与微帮助, 就能完成其所有操作, 下面介绍其主要操作。

4.1 A0文件预处理

在用户界面上, 选择“数据导入”菜单中的“A0预处理”子菜单, 调出A0文件预处理窗口 (图1) 。输入或选择A0文件预处理程序名A0FYCL.EXE (包括路径) , 然后单击确定按钮, 调出A0FYCL.EXE的DOS执行窗口 (图2) 。输入正确资料的起始年、终止年、A0文件所在的目录、区站号、20个规则化文本文件的待存放目录。

4.2 建地面资料数据库

在控制面板中设置ODBC数据源master, 让它与SQL Server 2000中master的库相连。在用户界面上, 选择“建数据库”菜单中的“创建数据库”子菜单, 调出建数据库窗口 (图3) 。输入或选择一个目录, 然后单击确定按钮。

4.3 建数据库表

在控制面板中设置ODBC数据源dmzldatabase, 让它与刚建成的dmzldatabase库相连。

在用户界面上, 选择“建数据库”菜单“建数据库表”子菜单中的“密码安全”二级子菜单, 系统即建成密码安全表;选择“建数据库”菜单“建数据库表”子菜单中的“站名年份”二级子菜单, 系统即建成站名年份表;选择“建数据库”菜单“建数据库表”子菜单中的“五种日期”二级子菜单, 系统即建成五种日期表。在用户界面上, 选择“建数据库”菜单“建数据库表”子菜单中的“地面资料”二级子菜单, 调出创建地面资料数据表窗口 (图4) , 输入正确的站名和区站号, 然后单击确定按钮, 系统即建成相应台站的地面资料表。

4.4 数据导入

在用户界面上, 选择“数据导入”菜单“导入数据”子菜单中的“覆盖” (或追加) 方式二级子菜单, 调出以覆盖 (或追加) 方式从文本文件导入地面资料窗口 (图5) 。输入或选择20个文本文件共同所在的目录, 然后单击确定按钮, 系统就进入数据导入过程。

从导入数据进度框中可以观察到当前正在导入第几条记录;从各项地面资料导入情况框中可以观察到当前正在导入哪项地面资料, 以及当前已导入了多少项, 还剩下多少项尚未导入。一个站20项地面要素导入结束后, 系统会询问用户, “是否查看导入的数据?”建议用户选择“确定”, 否则站名年份表需要用户来维护。

4.5 数据查询

数据查询操作较为简单, 用户仅需选择相应的菜单调出相应的查询窗口, 然后在其中输入或选择查询条件, 最后单击确定按钮即可获得相应的查询结果。各种数据查询的具体操作, 可参见“地面资料查询系统”的系统帮助和多文档窗口底部的微帮助。

参考文献

[1]王蓉, 刘红岩.PowerBuilder7.0应用开发技术详解[M].北京:电子工业出版社, 2000:103-129.

[2]胡存生.PowerBuilder7.0高级开发是实例与技巧[M].北京:电子工业出版社, 2001 (7) :123-127.

[3]刘增进.PowerBuilder7.0数据窗口技术详解[M].北京:电子工业出版社, 2000:311-338.

[4]施伯乐, 丁宝康, 楼荣生.数据库系统导论.北京:高等教育出版社, 1994:4-9.

地面沉降现状调查要收集哪些资料？ 篇2

在开展调查与监测的过程中应进行有关资料的收集，

包括城市1:10000 或1:50000 比例尺交通图和地形图、沉降区水文地质工程地质勘查资料、水资源管理方面的资料、市政规划现状及远景资料、沉降区内国家水准网点资料、城市测量网点资料、井、泉点的历史记录及历史水准点资料、研究沉降区水文地质工程地质条件、历年水资源开采情况、已有的监测情况、地面沉降类型及沉降程度，

分析地面沉降的原因、沉降机制，估算地面沉降的速率，划分出沉降范围及沉降中心，尽可能编制出地面沉降现状图。作为监测网点布设的原则依据。

在资料相对缺乏的沉降区，可布置适当的调查与勘查工作量，以达到布设监测网络的要求为准则。

★ 教育教学调查材料范文

★ 幼儿园教育调查范文

★ 收集谚语

★ 如何收集审计证明材料

★ 收集钱币作文

地面气象资料的应用分析 篇3

1 气象资料的分类

气象资料从广义上可分为地面气象资料和探空资料。地面气象资料是对地球表面一定范围内的气象状况及其变化过程进行系统地、连续地观察和测定所获得的资料, 为天气预报、气象信息、气候分析、科学研究和气象服务提供依据。

按时效不同, 可把气象资料分为实时资料和非实时资料两种。前者主要是供科学研究等方面使用, 若按加工过程分类, 有原始资料和加工资料两种;若按记录方式分类, 又有数字化资料和模拟式资料 (如气压、温度、湿度自记曲线) 两类。实时资料加工要求迅速、及时, 主要通过电子计算机程序控制, 把从资料传输系统接收的资料进行识别、分类、质量检查和编集, 再按需要送往各个终端或天气预报用的电子计算机系统, 供实时使用, 同时将资料记入存储载体, 供非实时加工使用。非实时资料常采取事后收集加工的方式, 没有严格的时限要求, 因而可以加工得更加完善。对模拟式资料, 需经过数值化并记录到计算机载体上。对上述资料一律先进行严格的质量自动控制, 获得规格和质量标准统一的数据集, 然后根据需要进行不同的加工。加工成品除及时出版外, 还全部存储在存储器上, 以供进一步统计加工用, 并刻录在标准光盘上, 以便利气象资料的自动化管理和服务。随着气象资料数据集的建设, 用户将能自动检索和利用网络中的电子计算系统来获取或加工所需资料, 实现气象资料的共享。

2 地面气象资料的作用

地面气象条件与人类的活动关系极为密切, 通过对地面气象资料的分析, 找出其与经济建设之间相互依赖、相互制约和相互作用的关系, 揭示有利与不利的气象条件, 为各个生产部门提供气象信息。众所周知, 气象并不能直接为社会创造财富, 但是通过对气象资料分析研究, 掌握天气、气候的变化规律以及气象条件与人类社会活动和各经济部门之间的相互关系及其规律, 把气象科学的技术成就运用于生产实践和人民生活中去, 它就能转化为生产力, 取得显著的社会、经济效益。近年来, 结合农业种植及规划、工程建设、环境保护、交通运输、减灾防灾、病虫害防治以及新能源等方面发挥着越来越重要的作用, 取得了许多成果。

3 地面气象资料的应用

气象资料应用就其内容, 大致分为两类情况:第一类为气候资料服务, 可直接从气象报表或气候整编资料中查得所需资料, 提供给使用单位应用的。如本地盛行风向、平均气温、降水量等;第二类是提供专业气候指标值进行服务, 需要根据使用部门的要求, 经过专门研究后才能提供使用单位应用的。如暴雨强度、逆温、风压等。作为县局, 主要提供第一类服务。在汛期和旱季给政府提供降水情况及灾情分析, 为领导决策服务。每年定期给农业、林业部门提供温度、降水、湿度、日照等气象要素。为公安、法院提供天气证明。为工厂建设、上项目提供长期历史资料。

从县局提供的气象资料来看, 主要是提供了一些简单的原始性的数据, 未经过处理分析。如果我们能对长期保存的气象资料经过整理分析, 将其运用到人们的生产、生活中, 会起到很好的效果。如我局对本县的农业气候进行了广泛的调查, 了解到各种主要农作物生育期对气象条件的要求, 各个时段的主要农业气候特点, 历年来出现的特殊天气以及有关的农事谚语等, 制作出本县主要作物生育期的天气一览表, 将主要作物生育期的起讫时间、有利和不利的气象条件、本地气候条件特点以及相应的农事措施都列入表内, 使人们对某种作物生育期内要注意的气候条件得出明确的概念, 为本县的农业生产提供很有使用价值的参考资料。

随着经济社会的发展, 气象灾害造成的损失呈明显上升趋势, 灾害影响日益加重。为了建立和完善本县气象灾害检测预警、调查评估和防御应急体系, 建立比较完善的气象灾害防御工作运行机制, 2006年我局对本站有史以来的气象资料进行整理, 对发生的气象灾害进行统计、调查、归类分析, 并开展气象科普知识宣传, 加强楼房防雷设施的安装检测工作, 使人们对气象灾害的防御意识和知识水平有了很大提高, 减轻了各种气象灾害对我县经济、社会的影响, 使气象灾害造成的直接经济损失率显著下降, 人员伤亡明显减少。

气象与人类关系非常密切, 因而日益受到重视, 并随着科学技术的发展正以更快的速度向前发展。作为一位气象工作者, 如何运用宝贵的气象资料, 掌握和利用有利的气候条件, 为人们生产、生活服务, 是气象工作的方向和一项十分重要的任务。但县局由于人力物力的原因, 如研究型人员缺乏、档案员为兼职、档案设施落后等, 影响了气象资料数据集的建设以及对气象资料的分析运用。县局应加大力度, 运用科技手段, 开发出适合当地特色的地面气象资料产品, 以便为预报员、当地人民和政府提供更加快捷、及时、有特点的服务。

参考文献

[1]中国气象局.地面气象观测规范[M].北京:气象出版社, 2003.

地面资料 篇4

1．竣工资料必须保持系统性和成套性，遵循文件材料的自然形成规律，保持文件材料之间的有机联系

2.汇交的文本资料纸张一律使用A4纸，实行线装订或者胶装订，禁止使用金属物装订。要做到实用、美观，不错页、不倒页、不压字，便于利用和保存。需用手写的文字，一律用碳素墨水或蓝黑墨水，禁用铅笔、圆珠笔或其它色素笔。（注：资料装订成册后须保持资料原貌，不能随意裁剪，小于A4页面的资料一律不予接收）

3．竣工文字类和竣工图类资料各汇交两套（正副本），电子版光盘（索尼）两张带光盘盒（扫描件格式统一先制作成pdf 图片格式，然后按录入的条目转换成pdf文本查看格式，再导入离线客户端对应“件”下的“附件导入”里），电子文件目录制作在光盘盒内，目录内容包括：建设单位名称、工程项目名称、施工单位名称、单位工程名称、施工日期、资料卷数（注明本工程的资料总卷数、组卷名称及电子光盘数量）。光盘刻录要求：先建一个文件夹，重命名为：单位名称（如：陕西长长长建筑工程有限公司），然后在此文件夹内再建一个夹，重命名为：工程名称（如：袁19-21A撬装增压点工程），再在此文件夹内建一个夹，附该工程对应的pdf文本格式扫描件（如：袁19-21A撬装增压点工程管理资料 等）

4．文字材料每卷排列厚度不超过200页，图纸每卷厚度以15㎜为宜，不超过20㎜；每卷文件材料，应依排列顺序逐页编制顺序号。文字材料，凡有书写内容的正反面都应该编号；图纸按张编顺序号。编号

统一编制在右上角，用号码机加黑色印油编制，要求清晰、整洁。5．离线客户端数据录入后电子版导入按卷内每个对应的“件”导入，例如：管理资料卷内第一个“件”名称为“单位资质报审表（包含各类资质）”，要将对应的电子文件打包添加到此“件”下的“附件导入”里。

6．竣工资料按：

管理资料：施工现场质量管理检查记录、施工招标中标通知书、建设施工合同、地面施工许可证、技术交底记录、图纸会审记录、开工报审表、单位资质报审、人员报审、施工组织设计报审、HSE作业指导书、计划书报审、施工质量计划报审、焊接工艺评定报审、施工机具报审表、施工方案报审表、质量保证（方案）报审表、工程进度计划报审表、试压方案报审表、工程预验收记录、工程竣工验收申请表、竣工报审表、工程说明、交工证书、交接证书、完工证书、交工项目表、交工主要实物量表、工程交接项目统计表。

（注：工程施工过程中形成的各类资质在正本里必须附原件，确无原件需用复印件代替的，必须将复印件彩色扫描，并注明原件的存放位置）

技术资料：工程质量控制资料核查记录、单位（子单位）工程质量交工验收申请报告、单位（子单位）工程质量验收记录、分部工程质量汇总表、分部（子分部）工程质量验收记录、分项工程质量验收记录、后附工程工序报审。

保证资料： 原材料及构件出厂证明、质量鉴定、建材试验报告 <如：

出厂合格证、材质证明、化验和检验等资料成批材料可用复印件，但应注明使用部位，复印应加盖红色印章，并注明原件存放地点>，试验测试记录必须由具有相应资质的部门进行，有见证人、取样人签字，资料齐全）。

组卷顺序按设备进场报验日期排列

较小的单项或单位工程可按工程项目综合组卷，但在卷内必须区分开。

施工日志：施工工序过程记录

竣工图：竣工图章只加盖在竣工图纸上（注：禁止将竣工图章盖在文字上，否则一律不接收）

地面气象观测资料质量控制处理分析 篇5

随着地面自动气象站的大规模普及, 气象观测的数据来源越来越方便, 但也带来了一些观测资料质量上的问题。气象观测点所处的环境、气象观测设备的运行情况以及观测人员的资料处理能力是影响地面气象观测资料质量的3个主要因素, 如何在这3个关键的控制点上来寻求突破, 提高气象观测资料的质量已经成为气象工作中面临的1个主要问题, 对于提高气象预报的准确度具有重要的作用。

1 地面气象观测资料质量控制涉及到的内容

地面气象观测资料的质量控制涉及到地面气象站的基本数据采集、数据处理、数据存储和传输, 主要包括地面观测月资料的编制、观测软件在资料处理中的运用以及人机结合对观测资料进行预审等方面。一些地区的气象观测资料质量处理还包括基础台账自动气象数据日监控和预审、多线程实时气象资料处理、不定时系统自动气象资料处理和台账基础参数的录入与审核等内容。

2 影响气象观测资料质量的因素

2.1 地面气象站的技术水平

在气象观测中, 地面的自动气象站扮演着关键的角色, 对观测资料的质量影响也最大。因此, 地面气象站的技术水平决定了气象观测资料的质量。地面气象站的技术要求包括功能要求、性能要求和算法要求。功能要求是要求气象观测站能够满足气象观测的需要;性能要求涉及到了很多方面, 包括物理、电气、环境等方面;算法要求是要求将自动气象站观测到的气象资料来转化成具有一定应用价值的气象资料的方法。

2.2 站址的选择以及自动气象站的选择

气象观测站台的选择对于气象观测资料的质量有着一定的影响。为了减小气象观测站对观测资料的影响, 需对站址和自动气象站进行慎重选择。站址的选择应当考虑到观测资料的需要, 而自动气象站的安装对于气象观测资料的质量起着决定性的作用。因此, 要对自动气象站进行严格的技术监测。

2.3 自动气象站网络运行性能的影响

一般来说, 自动气象站通过网络级别上的监控来对气象观测数据进行把关。气象观测数据的质量是否符合标准受到网络运行性能的影响。利用网络对自动气象站的运行性能进行监控具有一定的可靠性, 同时, 网络性能是否良好也是影响观测质量的一个重要因素。

3 提高地面气象观测资料质量控制处理的措施

3.1 推进地面气象自动预报

影响地面气象观测资料质量处理的关键因素之一就是观测设备运行的情况。因此, 要集中资源来大力发展自动气象站。自动气象站可以把传统的人工测报的复杂观测流程大幅简化, 利用电子自动测报, 并且缩短了气象数据观测的时间跨度, 实现了观测数据的电子传输, 同时也减小了观测过程中的数据误差。此外, 目前使用的控制系统可以实现很好的人机结合, 既解决了人工观测不准确的问题, 也解决了电脑不能对观测数据进行详细的判断的问题, 大大提高了观测数据处理的效率和质量。

3.2 加强台站级控制

气象观测的基础数据资料都是来源于观测站, 因此在观测站级别的气象资料质量控制更为重要。在进行观测站级别的质量控制时, 要充分利用计算机自动数据采集的优势, 对自动化控制系统进行严格的检测。台站级别的质量控制是在整个质量控制工作的基础部分, 因此在质量控制的设计方案中要充分重视基层的气象观测站的质量控制工作, 在日常的工作中加强质量的控制和监管, 如果发现数据缺失等一系列的问题要及时进行处理。

3.3 分层次建立质量控制体系

在进行气象数据的质量控制工作时, 可以分为国家级、省市级和台站级3个不同的级别来进行。每个层级的部门采用不同的措施来对气象观测质量进行有效地控制, 这样环环相扣层层把关, 使每个层级的质量控制工作都得以有效的进行, 进而提升整体的质量控制水平。

3.4 加强对观测站仪器性能的监管

观测站仪器设备的正常运行是气象观测数据有效性的保证。根据经验, 气象自动观测站的仪器产生的校准误差在一定程度上增大了气象资料观测数据的误差, 影响了观测的质量。因此, 在日常的工作中要加强对观测仪器的性能检测, 制定出详细的质量监管流程, 对仪器进行定期的保养, 减小因仪器问题产生的观测误差。

3.5 突出人机结合中人的作用

人机结合处理气象资料观测数据目前已经十分常见, 而在一些特殊情况下的仪器自动测报数据过程中遇到的一些特殊的问题, 要进行必要的人工检查, 这就对观测站的技术人员的专业素质提出了一定的要求。因此, 在日常的工作中, 要加强对观测人员相关技能的培训, 探索人机结合的新模式, 突出人机结合中人的主体作用。

3.6 控制措施多元化

目前在我国, 气象观测资料的质量处理控制措施还处于探索阶段, 缺乏实际的经验。因此, 在进行气象观测资料质量控制工作时要集思广益, 积极借鉴和引进国外比较成熟的管理体系, 在我国的实际情况上加以创新, 同时, 融合快速发展的计算机技术来建立起气象观测数据的数据库, 采用多元化的质量控制措施来提高气象观测数据的质量控制的科学性、合理性、有效性。

4 结语

地面气象观测数据是进行气象预报的基础数据, 其质量对于气象预报的准确性有着重要的影响。目前, 气象观测资料的质量控制已经得到了越来越多的重视。在进行质量控制的过程中, 要加强质量控制的体系建设, 利用多元化的质量控制措施来提高气象观测数据的准确性, 更好地为我国的气象预报以及国家的气象防灾减灾服务。

摘要：地面的气象观测数据资料具有实时性、准确性和可靠性的特点。这种特点可以帮助气象观测部门更好地开展气象工作, 同时也可以提高气象预报的准确性。最近几年来, 各省市的气象工作部门加强了关于地面气象观测资料质量控制处理方面的研究, 力图实现对地面气象观测资料的高质量的处理。本文就目前地面气象观测资料中的质量控制处理所涉及到的内容进行相关的介绍, 并就如何提高地面气象观测资料的处理质量提出一些意见和建议。

关键词：地面气象,观测资料,质量控制,处理措施

参考文献

[1]严杜娟.关于地面气象观测资料质量控制处理的探讨[J].农业与技术, 2012 (12) :120.

[2]叶兴荣.关于地面气象观测资料质量控制处理的探讨[J].农业与技术, 2013 (06) :184+186.

[3]任芝花, 熊安元.地面自动站观测资料三级质量控制业务系统的研制[J].气象, 2007 (01) :19-24.

[4]任芝花, 熊安元, 邹凤玲.中国地面月气候资料质量控制方法的研究[J].应用气象学报, 2007 (04) :516-523.

[5]祝铭, 徐正芬, 王法清.关于地面气象观测资料质量控制处理的探讨[J].科技创业月刊, 2013 (11) :197-199.

地面资料 篇6

人类从开始运用仪器探测仪以来, 气象观测记录就是出现最长的相关资料。就拿地面气温的观测资料来说, 它是我国目前积累的最有作用的通过运用仪器观测而得出的资料之一, 同时它还可以帮助我们有效的了解气候情况以及发展趋向。随着气象资料的不断深入研究, 科技人员所需求的是一些质量很高, 序列较长的资料。但是, 由于观测的仪器, 观测的技术, 观测站的位置, 观测的时间, 观测的方法对观测资料的质量都有很大的影响, 尤其是我们通过长时间的观测而形成的地面气候资料, 其中部分非气候因素产生的影响相对来说就更大一些, 这样就会使观测资料的质量降低很多。所有气象资料的科学家都已经认识到了气象观测资料质量控制的重要性。因此地面气象资料记录都应该而且必须具有以下性质:代表性、准确性、比较性。然而, 从统计的意义上来说, 不同观测值都可以认为是随机变量, 这就使的采集的观测值不可避免的产生一定的误差。由于误差产生的原因及性质的不同, 会导致产生各种不同类别性质的误差, 比如说:系统性误差、过失误差 (又称为偶然误差) 、随机误差。保证提供的应用资料符合不确定性、连续性、均一性以及代表性和时限格式等各种要求, 这就是对其进行质量控制的目的。其中生成的好的资料并不是一定要非常出色, 但是它的质量必须是可以证实的和我们已经知道的。

自从2003年以来, 我国将近700个基本站都已经安装了自动气象站, 并且很大部分站级都是将人工和自动站双轨进行结合。然而我国现如今的自动站观测的数据质量依然还存在很多问题, 其产生问题的主要原因主要是由于我国现在仍在使用QC方法和业务规程, 而QC方法只是为了人工观测站而设计的而不是为了自动站。同时, 我国的自动站缺少从台站到省, 然后到国家级的比较完整的质量控制系统, 因此制定有效的三级质量控制方案才是建立流程的关键, 简单的来说明三级质量控制方案, 就是自动站、省级自动站以及国家级自动站控制实时采集数据质量的方法。下面笔者根据三级质量控制方案来讨论设计自动站资料质量控制方案流程要注意的几个方面:

1 自动观测和人工观测的不同之处

自动观测气象站跟人工观测站有很大程度的不同, 比如说观测的手段, 资料的密度, 数据的格式和信息量。所以说, 要完全清晰的认识到他们在实际质量控制流程过程中的不同。分析我们国家的地面自动站的具体特点, 它们分别是复杂性、实时性和难以更改性, 下面进行讨论:

1.1 复杂性

地面自动站是进行实时采集信息的一个自动化的观测系统, 它有很多的功能, 包括进行不同时间段的数据的采集、自动的形成观测的报告并且还可以有效的自动生成并且传输数据文件。除了地面资料以外, 很多站还同时又对辐射进行观测、关键的要素项目比较多, 另外传感器、采集器、传输、人工操作等很多地方都能对自动站的观测引起错误, 所以说, 台站观测资料的质量控制具有一定的复杂性。

1.2 实时性

每分、每小时、每二十四小时等不同时间范围的数据是自动站的数据资料的组成部分。在每段固定的时间之内, 除了有自动观测以外, 还会有很多次的人工采集的观测, 这样可以不断地监督控制资料质量, 验证实时性的重要。

1.3 更改的难度性较大

由于对资料数据的采集属于自动化行为, 因此在观测的过程中如果发现数据错误及出现疑义, 或在站台处没有及时发现问题, 等到经过更高级质量控制发现以后, 数据资料却很难进行更正, 这就导致了气象资料的正确性。

2 对台站级质量控制进行强化

通过上文已经大致了解了自动站资料的特点, 与此观测站级的质量控制对资料的获取就非常重要。各个站级的工作人员要积极发挥自动采集数据及计算机自动检查生成数据的自动化特性, 同时也保证了观测站输出的资料都能够得到很好的质量控制。自动化资料质量控制系统的关键就是台站的实时质量控制, 在台站要上报的数据资料中要出现质量控制的标志, 确保数据的正确。

3 不同等级的部门要设置不同层次的质量控制

不同等级的观测站对资料的质量控制有不同等级的要求, 如国家级的一定严格于省级、市级。尽管控制质量等级不同, 但是都需要逐日逐时的记录气象资料, 就需要使用相关的办法, 如QC方法、统计判断方法。

4 及时注意并改善自动站仪器的校准漂移等特殊问题

从很多的外国事件可以得出结论, 自动站仪器的校准漂移会产生关于气象资料的诸多问题, 这些问题在设计质量控制流程时是必须加强注意的。仪器在使用一段时间之后, 要对所生成的资料进行均一性检查, 通过检查可以有效的判断出观测仪器的校准漂移对数据资料可能造成的影响。

5 结语

随着科技水平的发展, 近年来国外在地面气象资料的控制技术方面取得了很大的进步, 并且很有成效, 但在我国, 在运用质量控制方法的过程中, 用的最多的依然是QC方法。要充分吸收外国的先进经验将我国的地面自动站资料质量控制方法提高。随着当代技术的发展, 我们拥有了比以前更加优越的技术条件, 这样就更有可能提高地面自动站资料的质量。结合上述方法, 可以设计出更加适合的地面气象自动站资料的质量控制方法, 也就尽可能的满足观测站、省以及国家级的要求, 这样才能保证地面气象自动站资料的质量。

参考文献

[1]叶笃正, 曾庆存, 郭裕福 (主编) .当代气候研究[M].北京气象出版社, 1991.

地面资料 篇7

1 系统功能与结构

气象资料业务系统 (简称MDOS) , 主要功能包括观测站 (含国家站和区域站) 数据传输监控、质量控制疑误信息处理、基本信息查询与管理、信息查询与统计、产品制作与数据服务、元数据管理等, 处理数据类型包括小时数据、分钟数据、小时辐射数据、日数据、日照数据等5 类基本气象数据和台站元数据信息, 是一个集数据传输监控、质控信息处理与查询反馈、基础信息管理、信息报警、雷达定量估算降水和GIS数据显示, 产品制作与数据服务、数据质量评估考核及元数据处理为一体, 以省级数据监控、处理与查询为核心, 涵盖台站级处理与反馈, 衔接国家级处理与查询的综合性气象资料业务平台。

MDOS由数据库、 数据入库系统、 质量控制系统、业务操作平台、统计处理系统、报警系统、文件上传系统、元数据管理系统等组成[1]。 该系统主要应用在台站级和省级, 台站级由台站级数据采集处理系统组成, 负责观测数据及元数据的上传、质控信息的处理与反馈。 省级由数据入库系统、数据库存储管理系统、质量控制系统、业务操作平台、报警系统、文件上传系统和统计处理系统组成, 主要完成数据的质量控制、处理及查询反馈。

平台包括数据传输显示与监控、国家站数据质控信息处理、区域站数据质控信息处理、基本信息查询与管理、信息查询与统计、产品制作与数据服务、信息报警、数据质量评估考核、雷达定量估算降水和GIS数据显示及日清等功能, 其组成结构如图1 所示。

2 系统功能模块介绍

1) 数据传输信息显示与监控。 主要由接收数据显示与监控和上传数据显示与监控两个基本模块, 每个模块包括小时数据、小时辐射数据、分钟数据、日数据、日照数据和区域站数据等6 类信息监控。

2) 国家站数据质控信息处理。 国家级站数据质控信息处理包含国家站省级处理与查询反馈、国家站台站处理与反馈、系统偏差检测。 其中省级处理与查询提供省级、国家级质量控制后疑误信息和第三方人工质疑的疑误信息处理功能。 通过省级处理与查询、已查询待确认、已处理等步骤, 实现省级数据处理中心的业务功能。

国家级站台站处理与反馈负责处理省级数据处理中心分发的质量控制查询信息, 通过台站处理与反馈、信息报警互动等步骤实现疑误信息处理与反馈, 在台站对省级数据修改持异议的情况下可通过信息报警系统实现与省级的信息交流互动。 台站数据处理员可通过数据查询与质疑, 提出疑误信息。

3) 区域站数据质控制信息处理。 主要由区域站省级处理与查询反馈、区域站台站处理与反馈两个基本模块, 其中省级处理与查询包括处理与查询、数据修改、查询、质量控制状态信息显示、数据处理员确认等操作; 台站处理与反馈包括处理与反馈、处理情况查询等操作, 与国家站处理相同。

4) 元数据信息处理。 主要由审核与反馈, 疑误申请, 疑误处理, 建立新台站, 撤销台站, 台站变动登记, 图像、观测记录和规范, 备注纪要信息登记模块。

5) 基本信息检索查询。 主要由国家站台站信息查询、国家站台站信息设置、区域站台站信息查询与设置、邻近参考站信息、元数据信息文件导入和导出、用户管理和系统运行日志等模块。

6) 信息查询与统计。 主要为台站的数据传输信息统计查询。

7) 产品制作与数据服务。 产品制作与数据服务包括数据查询与统计服务和A、J、Y文件管理。 数据查询与统计服务提供对小时数据、日数据、候数据、旬数据、 月数据和年数据的统计值的显示。 A、J、Y文件管理涵盖了A、J和Y文件的查询和文件制作。

8) 数据质量考核。 数据质量考核具有两个部分功能:查询反馈统计和数据质量评估考核功能查询反馈统计包括国家级查询与反馈, 省级查询及反馈两部分功能。 国家级查询与反馈提供了一个时间段内省级对国家级查询的反馈情况。 省级查询及反馈统计了某段时间内台站对省级查询的反馈情况。

数据质量评估考核包括数据质量统计、观测质量台站及要素统计、 观测质量台站小时降水量、国家站单时次观测质量、正点数据质量曲线、分要素正点数据可用率、 分台站数据可用率等功能模块。基于台站、要素的分类方式, 使用表格、曲线的形式展现数据的可用率。

3 数据处理流程

开展实时历史地面气象资料一体化工作, 是保障气象观测数据质量控制实时性、 数据的完整性, 提高数据的可用性。 数据质量控制处理流程分省级和台站级。

3.1 省级数据质量控制处理流程

对台站上传的国家级站气象要素数据文件 (包括无人自动站数据文件) 、国家级站日照数据文件、国家级站日数据文件、 区域站气象要素数据文件、国家级站辐射数据文件5 类原始观测数据进行质量控制[2]。

处理流程包含数据的“时清”、“日清”和“月清”流程。

3.1.1 时清流程

时清流程是指对某时次数据的完整性、准确性进行分析, 对实时数据缺测、异常等情况进行处理。时清流程是日清、月清的基础;其处理对象是正点要素数据文件和小时逐分钟数据文件的全部要素数据。 时清表示该小时的数据已经处理完毕, 并不特指1h (特别是当该小时不在值班期间时) 。

具体流程:

1) 接班0.5h内, 对上一班交代的注意事项进行检查核实。

2) 完成日数据文件、元数据信息的处理。

对各类正点资料的接收情况进行监控。 根据日清界面的“小时数据多要素缺测信息”查询小时观测要素缺测的情况。 发现有报文缺失的现象, 应及时通知台站上传数据文件。

处理国家站数据质控信息。 对于省级能处理完成的数据, 尽量在省级处理完成;省级不能处理或者需要台站进行核实的数据, 可提交给台站处理。查看台站反馈的质控信息, 同意台站处理则结束质控流程, 不同意台站处理则通知台站并将质控信息再次转交台站。

3) 当班最后0.5h, 值班员完成 “ 日清” 界面工作, 主要包括数据完整率、缺报信息、质控信息处理情况、元数据审核、下班注意事项及其他需要说明的情况进行小结, 填写值班日志, 交班。

3.1.2 日清流程

日清流程是时清流程的集合, 主要包括以下内容:

1) 核查数据完整性:核查当班期间的国家站分钟数据、小时数据、日数据、日照数据、辐射数据以及区域站小时数据的完整性。

2) 处理疑误信息: 日值与小时统计值矛盾、 天气现象与相关要素值矛盾。

3) 处理元数据信息: 元数据与观测数据矛盾、元数据疑误信息。

4) 应急响应期间, 每日业务值班时间应根据需求调整, 8 时前完成前一日业务值班后至当前期间的数据处理工作。

3.1.3 月清流程

月清流程在日清流程基础上进行, 主要包括:

1) 对系统性偏差检查, 对长时间异常的区域站, 通知各市业务科或省级保障中心尽早进行维修。

2) 元数据信息、统计值及报表文件的处理;

3) 每月10 日前完成国家站A、J文件制作并上报国家级。

3.1.4 A、J文件制作流程

A、J文件制作流程在时清、 日清和月清流程基础上进行, 主要包括:

1) 每月2 日接收台站上传的天气概况信息, 5日完成质量控制。

2) 在1 个工作日内将质量控制疑误信息反馈台站查询。

3) 省级在12h内对台站反馈结果进行确认。 同意台站处理则结束质控, 不同意台站处理则通知台站并将质控信息再次转交台站。

4) 每月10 日前完成国家站A、J文件质量控制并上报国家气象信息中心。

3.2 台站级数据质量控制处理流程

处理并反馈省级提交给台站的疑误查询信息。处理流程如下。

3.2.1 地面自动站观测资料上传

按业务规定上传国家级测站实时地面气象分钟数据文件、小时数据文件、日数据文件、日照数据文件、辐射数据文件。

每日定时观测后, 登录MDOS平台查看本站数据完整性, 对缺测时次及时补传。

3.2.2 疑误信息处理与反馈

台站对疑误信息的反馈包括定时反馈、 被动反馈和更正数据反馈。

1) 定时反馈:在每日定时观测时次后, 登录MDOS操作平台, 查询本站国家站和区域站未处理疑误信息并反馈。 保证疑误数据在下一次定时观测前完成反馈。

2) 被动反馈: 收到疑误信息电话后, 实时登录MDOS操作平台反馈;接到显性错误电话后, 先核对显性错误数据值, 检查相应观测仪器, 查明可能引起出现错误数据的原因, 并及时进行相关数据处理和观测仪器维护等工作。 对省级转交台站处理的疑误信息, 及时查明原因, 通过MDOS操作平台进行数据处理和反馈。 台站在收到疑误信息12h之内完成反馈。 守班时段应急响应期间, 接收到疑误电话后1h内进行反馈。

3) 更正数据反馈:对台站本地更正过的数据要及时向省级进行反馈, 更正报时效内的数据既可通过 “MDOS数据查询与质疑” 功能主动填报反馈, 也可发送更正报进行修改; 时效外的数据可通过MDOS平台的“数据查询与质疑”进行修改。

3.2.3 元数据信息登记

当台站的基本信息、站网信息、观测信息、要素信息、仪器设备发生变动, 或需登记备注、纪要信息时, 24h之内应登录MDOS操作平台登记该类信息。

3.2.4 数据处理月清工作

每月1 日20 时前完成上月气候概况填报工作。

4 本地业务化工作

安装、调试一体化数据库、消息服务器、应用软件、气象资料业务系统 (MDOS) , 及系统参数的本地化修改。

4.1 系统参数的本地化

打开config.ini配置文件, 修改原始数据库段、应用数据库段和元数据库, 以及省级编报中心、设置生成邻近站的距离、修改区域站相邻站范围、完善观测站观测任务参数的配置, 修改国家站和区域站A、J、Y文件服务器存放地址, 修改上传远端服务器地址、用户名、密码及路径的配置, 修改关于质控参数的设置。

4.2 台站参数的本地化

导入了宁夏26 个国家级自动站元数据的, 对27 个国家级自动站、10 个国家级无人自动站、区域自动站 (2013 年174 个, 2014 年578 个, 2015 年851 个) 等参数的录入和校对。

其中国家级自动站参数包括台站基本参数和台站辅助参数。 台站基本参数, 包括台站名称、经度、纬度、拔高、压、温、湿、风、降水、地温、草温、蒸发、云、能、天等观测任务字段48 项。 台站辅助参数, 包括是否上传分钟、小时、日、日照、辐射数据文件, 台站数据处理人员电话, 台站管理人员电话等。区域自动站参数, 包括台站名称、经度、纬度、拔高、压、温、湿、风、降水、地温等观测任务字段31 项。

4.3 疑误数据的处理

疑误数据分为显性错误数据、可疑数据和缺测数据3 类。

显性错误数据:不在气候学界限值范围内的数据, 也就是各要素气候学界限值。

可疑数据:没有通过气候极值、内部一致性、时间和空间一致性等质量控制方法检查的数据。

缺测数据:有观测任务, 但无有效值的数据。

通过一体化业务系统提出的疑误数据情况见表1。

统计方法: 疑误数据总量=可疑数据+错误数据+显性错误数据+缺测数据;

错误率%= (错误数据+显性错误数据) /疑误数据总量;

通过MDOS操作平台进行人机对话处理疑误数据的情况见表2。

统计方法:疑误数据总量=可疑数据+实际错误数据+缺测数据;

错误率%=实际错误数据/疑误数据总量;

从表1 和表2 中, 可以看到数据的错误率还是很高的, 造成的主要原因是在2014 年5 月20 日业务试运行切换后, 一体化系统软件存在点问题, 主要是能见度和视程障碍现象不匹配, 导致国家级自动站有大量的错误数据。 在MDOS操作平台经过人机对话处理错误数据, 使国家级自动站错误率由20.14%下降到7.45%, 区域自动站错误率由11.95%下降到4.94%。

5 结束语

地面资料 篇8

气象资料质量控制的目的是确定正确资料, 发现缺测资料、错误资料、可疑资料, 并对存在误差的资料进行订正和标识, 使气象资料具有更好的代表性、准确性、比较性。如何对气象资料进行质量控制, 采用的质量控制方法及如何对质量控制进行标识一直是气象资料质量控制的重要问题。国内外针对地面气象资料质量控制技术已进行了较系统的研究与应用[1,2,3,4,5,6,7,8]。从20世纪90年代开始, 我国地面气象观测数据质量控制QC工作开始在地面气象资料处理业务工作中应用。质量控制对象为历史地面气象资料。21世纪后, 随着地面气象自动站观测系统的覆盖范围及空间密度的逐步加强, 自动气象观测逐步取代了人工观测。由于观测方法、资料密度、数据格式、数据处理流程、数据传输流程以及资料的存储管理均发生了很大变化, 以实时传输的报文数据为质量控制对象的质量控制QC方法逐步在全国开展, 为气象业务、科学研究和气象服务提供较高质量的数据支持。

宁夏气象资料的质量控制主要包括地面、辐射、高空、农气等气象资料。高空资料的质量控制以人工质量控制为主, 计算机只是对高空月数据G文件进行格式检查和初步的质量控制。农业气象资料质量控制采用人工质量控制, 2013年12月初开始对农业气象资料进行电子农业气象观测记录年报表模式数据文件的合成及传输试验工作;地面气象资料质量控制以计算机自动质量控制为主, 人工判断相结合的方式, 对地面气象资料质量进行逻辑检查、格式检查和质量检查。采取这些质量控制措施后, 地面气象资料的质量有较高的保证。

1 宁夏地面气象资料质量控制现状

宁夏现有27个国家级地面气象观测站, 804个区域气象观测站, 初步形成了分布密集的地面自动站观测网。地面气象资料质量控制对象包括历史地面气象资料和实时地面气象资料, 质量控制以计算机为主, 采用人机结合的质量控制方法。

1.1 宁夏地面气象观测资料质量控制流程

1) 历史地面气象资料质量控制流程:历史地面气象资料包括以逐分钟、逐小时、逐日资料形成的月数据A文件、J文件和年报数据Y文件。如图1所示, 对于历史地面气象资料宁夏已建立了完善的台站、省、国家3级质量控制业务流程, 建立宁夏27个国家级台站参数, 对地面气象资料审核规则库本地化, 实行台站、省、国家3级质量控制, 并对质控后的数据进行质控标识。对于历史地面气象资料, 可以利用相邻时次及邻近台站的资料对缺测资料、错误资料进行插补、修改或订正, 经3级质量控制的历史地面气象资料有较高的质量保证, 信息反馈以人工为主。

2) 实时地面气象资料质量控制流程:实时地面气象资料包括正点 (加密) 地面气象观测数据文件、应急加密文件和报文文件等三类, 以逐小时自动观测气压、气温、降水量、相对湿度、风向、风速等气象要素的数据文件为质量控制对象。如图2所示, 对于实时地面气象资料宁夏建立了台站级、省级、国家级三级质控业务流程, 实行3级质量控制:对于实时地面气象资料, 质量控制主要是针对报文代码进行格式检查、内部一致性检查、极值检查和完整性检查, 信息反馈均以人工为主。

1.2 地面气象观测资料质量控制方法

地面气象资料质量控制方法涉及到以下几个方面, 用于观测台站、数据传输部门、数据处理部门对历史资料进行质量控制。

1) 传统的气象资料质量控制方法仍是主要的质控工具:传统的气象资料质量控制方法主要是根据气象学、天气学、气候学原理, 以气象要素的时间、空间变化规律、各要素间相互联系的规律以及观测记录必须符合的关系, 分析气象资料的合理性。我国现行采用的地面气象资料质量控制方法和国外的质量控制结果表明, 无论是人工观测资料还是自动观测资料, 仍以逻辑检查、格式检查、气候界限值或要素允许值检查、气候极值检查、内部一致性检查、时变检查、持续性检查、空间一致性检查等传统的质量控制方法为主要的质量控制工具。对于逻辑检查必须符合如低云量≤总云量≤10成、相对湿度≤100%、各时日照时数≤1.0 h、电线积冰厚度≤直径等关系, 否则为错误记录。对于内部一致性检查分为两种情况:a.同类要素之间, 如:日最低气温≤当日各定时气温≤日最高气温;极大风速≥最大风速≥10 min平均风速;当风向为“C”时, 风速≤0.2 m/s等, 若不符合时, 其中至少有一方为错误值。b.不同类要素之间。如露点温度、水汽压、海平面气压3个要素采用本站气压、气温、相对湿度直接计算来进行质量控制。对于气候界限值或要素允许值检查, 地面气象资料质量控制体系中规定的部分要素允许值范围如表1所示, 超出此范围为错误记录。

2) 人机交互质量控制技术的结合:地面气象观测记录之间的相互关联是十分复杂的, 对不符合气候极值检查、内部一致性检查、时间一致性检查等的数据;要素之间不配合的数据如降水与天气现象、视程障碍现象与能见度、日照、辐射与地温等, 特别是对于一些特殊天气事件如大幅度降温、高温、高湿、等温事件及有积雪时地温的变化等问题的判断还要人工进一步判断, 因此, 必须采取计算机自动质量控制和人工判断相结合的方式。在各级质量控制中, 以计算机质量控制为主, 以人工判断为辅, 才能保证完整的质量控制。

3) 利用历史资料和统计检验相结合:利用计算机使用大量的历史地面气象资料, 用统计检验的方法, 对异常地面气象资料和因仪器漂移而造成的错误记录及非均一性地面气象记录的判断也是一种较好的质量控制方法。

2 宁夏质量控制体系的发展方向

布局科学合理的地面气象资料质量控制体系是保证地面气象资料质量的基础, 不断研究、引进适当应用质量控制的新方法, 建立适用于宁夏地面自动站实时气象资料质量控制、历史地面气象资料质量控制系统及信息反馈业务流程, 是提高地面气象资料质量的科学途径。

2.1 建立宁夏自动站实时数据质量控制系统

以“省级自动站实时数据质量控制系统”为基础, 搭建“宁夏地面自动站实时数据质量控制系统”, 对宁夏所属的国家级地面观测自动站及区域自动站实时观测资料进行质量控制。通过WEB平台提供宁夏地面自动站实时观测资料的质量控制结果及台站疑误数据反馈结果的查询, 生成自动站疑误数据有效反馈率统计报表。并根据质量控制结果, 结合气象业务及不同用户的应用需求, 分别建立未经质量控制的自动站要素库、带有质量控制码的自动站要素库及高可靠的自动站要素库等不同质量控制级别的应用数据库。通过WEB平台提供不同级别质量控制后的全区自动站质量控制数据服务和数据查询。

2.2 开展宁夏实时和历史资料一体化业务

现代气象业务对气象资料时效性和质量的要求越来越高, 实时与历史地面气象资料同步是地面气象资料业务发展的必然趋势, 因此, 建立完善的地面气象资料质量控制体系尤为重要。依托中国气象局下发的“气象资料业务系统 (MDOS) ”, 建立宁夏实时与历史资料一体化质量控制系统及信息反馈机制, 结合质量控制业务中使用的质量控制方法, 参考天气因素及其特殊天气事件的影响、气象要素日变化和地理条件对数据质量标注的影响, 建立宁夏26个国家级台站地面质量控制参数规则库, 实时滚动地对分钟数据、小时数据进行质量控制, 疑误信息人机交互处理, 确保地面气象观测数据的质量, 实现台站、省、国家三级资料同步一致, 逐步消除实时和历史地面气象资料的界限, 以“时效和质量协调并重”为原则, 充分发挥宁夏地面自动站观测网的作用, 满足研究城市局地气候、分析局地小气候规律、做好中小尺度灾害性天气预报、精细化天气预报等应用时效的现代气象业务工作需求。

2.3 开发宁夏自动站观测数据质量评估业务软件

在宁夏现有的3级气象资料质量控制的基础上, 以气象资料质量评估技术指标与方法为基础, 研究和开发适合宁夏特点的自动站观测资料质量评估业务系统, 以全区26个国家级地面气象站观测数据为参考, 确定宁夏自动站观测要素的错误数据、疑误数据判定标准, 利用气候界限值或允许值范围检查、要素内部一致性检查、要素空间一致性检查等方法对宁夏任一地域范围、任一时段自动站观测数据进行错误率、疑误率、缺测率、正确率的质量评估, 实现宁夏自动站地面气象观测数据质量评估的高效、客观、准确。

3 结语

气象资料在气象业务应用中的可靠和准确主要取决于气象资料的质量, 而气象资料的质量控制是气象资料质量的保证, 是气象资料处理业务中最重要的基础性工作之一。只有建立科学合理的气象资料质量控制体系, 研究引进适合的气象资料新的质量控制方法, 并且逐步应用到气象资料质量控制业务中, 才能保证气象观测资料的质量, 进而满足现代气象业务工作对气象资料的需求。

参考文献

[1]熊安元.北欧气象观测资料的质量控制[J].气象科技, 2003, 31 (5) :314-320.

[2]刘小宁, 任芝花.地面气象资料质量控制方法研究概述[J].气象科技, 2005, 33 (3) :199-203.

[3]任芝花, 熊安元.地面自动站观测资料三级质量控制业务系统的研制[J].气象, 2007, 33 (1) :19-24.

[4]任芝花, 熊安元, 邹风玲.中国地面月气候资料质量控制方法的研究[J].应用气象学报, 2007, 18 (4) :516-523.

[5]徐芝芳, 陈小菊, 王轶.新型地面气象自动站资料质量控制方法设计[J].气象科学, 2013, 33 (1) :26-36.

[6]任芝花, 许松, 孙化南, 等.全球地面天气报历史资料质量检查与分析[J].应用气象学报, 2006, 17 (4) :412-420.

[7]陶士伟, 仲跻芹, 徐枝芳, 等.地面自动站资料质量控制方案及应用[J].高原气象, 2009, 28 (5) :1202-1209.

[8]王海军, 杨志彪, 杨代才, 等.自动气象站实时资料自动质量控制方法及其应用[J].气象, 2007, 33 (10) :102-106.

地面资料 篇9

1 对井底压力进行求取的方法

由于常规的方法耗时耗力, 且成本较高, 需要一种简单方便、价格低廉、结果可靠的方法来计算储层岩石力学参数。尤其是在当前, 压裂主要面对的是比较难开采的一些矿藏, 由于这部分矿藏开采难度大, 经济效益低, 因此对各种资料的录取中不可能花费过多的经费, 这其中就包含岩石力学资料。所以, 怎样从压裂施工本身来提取有效的信息, 反应出储层岩石力学的特点, 是科研人员需要解决的难题。基于地面压裂

施工及瞬时停泵压力资料, 对岩石力学参数求取的方法进行初步探索。经过实践证明, 该方法对于压裂设计水平的提高以及开采低渗难采储量方面的经济效益的提高都有显著的效果。

进行井底压力求取的时候, 首先要对井底施工压力大小进行正确的确定, 保证了对裂缝延伸发展以及储层特点的分析与评估。而在实际施工中, 由于影响因素较多, 在部分情况下, 很难得到井底压力, 只能获取井口的压裂施工压力。所以, 只能通过井口压力对井底压力进行推算, 其本质就是研究纯携砂液摩阻与混砂浆摩阻之间的相互关系。蒋廷学对这一问题进行了深入的研究, 其根据安徽吴庄油田现场压裂施工资料, 求出了无因次换砂浆密度与混砂浆摩阻间的定量关系, 对混砂浆的密度主要有施工砂液比的大小来求取, 然后分段求出井底混砂浆摩阻。根据分段计算结果, 就能够从井口压力逐步求出井底施工压力, 为裂缝延伸状况的分析提供依据, 涉及到的主要关系式有:

井底压力与井口压力关系:表示井底压力, MPa;表示井口压力, MPa;表示静液柱压力, MPa;表示油管摩阻, MPa) 。

无因次摩阻:

(r (35) p表示无因次摩阻, MPa;表示混砂浆井筒摩阻, MPa;表示纯携砂液井筒摩阻, MPa) 。

无因次密度:

表示混砂浆无因次密度, kg/m3;表示混砂浆密度, kg/m3;表示纯砂浆液密度, kg/m3) 。

混砂浆密度计算公式:

(SOR表示压裂施工砂液比;表示支撑剂的体积密度, kg/m3;表示支撑剂的视密度, kg/m3) 。

无因次混砂浆密度与无因次混砂浆摩阻之间的关系:

施工现场如果不能在前置液端进行停泵, 那么可以根据以下公式计算出纯压裂液在油管中的近似摩阻:

(f表示无因次摩阻系数;v表示压裂液在油管中的流速, m/s;d表示压裂管内径, m;lp表示压力管的长度, m) 。

(n'表示无因次压裂液流态指数;k'表示压裂液稠度系数, ;g表示重力加速度, m·s-2) 。

此外, Hannah R R等人认为纯压裂液摩阻与混砂浆摩阻之间的关系为:

(φ表示混砂浆中支撑剂的颗粒体积所占据的体积分数比) 。

在实际操作过程中, 井筒不同段的混砂浆液比是不同的, 所以, 要按照施工泵注程度分段进行计算, 为了能够使计算更为方便, 可以每间隔一分钟计算一个点。如果压力转换比较快, 可以降低计算时间间隔, 从而可以反映出真实的压力变化状态。

2 储层岩石力学参数及裂缝模型

根据井底压力可以对裂缝的发展态势进行判断, 通常按着施工时间的发展, PKN模型的井底压力也会小幅度的增长, 而KGD模型的井底压力则略微有所降低。进行压力施工时, 井底压力增长的状态是不同的, 如图1所示。I段井底压力升高, 表明缝高受到限制, 与PKN裂缝特征相符;II段压力基本稳定, 表明裂缝张开, 是裂缝快速延伸的征兆;III段压力上升迅速, 表明裂缝已经堵砂;IV段压力降低比较快, 表明裂缝高度增长不稳定, 与KGD裂缝特征相符。

2.1 PKN裂缝模型

任意时间t时的裂缝半长L (t) 可以表示为:

(x表示沿缝长任意位置距离井点的距离, m;表示误差余函数;表示综合滤失系数, m/min0.5;H表示裂缝高度, m;t表示任意压裂施工时间, min;SP表示压裂液初滤失, m3/m2) 。

造缝宽度:

(LP表示压裂施工后造缝半长, m) 。

缝宽:

(w (0, t) 表示缝宽;Q表示压裂泵注排量, m3/min;v表示无因次泊松比;G表示剪切模量, Pa;μ表示压裂液冻胶年度, Pa·s) 。

杨氏模量E与剪切模量G的关系:E (28) G2 (1 (10) v) (E表示岩石杨氏模量, MPa) 。

平均缝宽:表示平均缝宽) 。

平均缝宽方程:

式中,

表示时间t缝壁处底层的最小水平主应力, MPa;表示任意时间内井底施工压力, MPa;E'表示平面应变模量, MPa。

为了对闭合压力进行确定, 可以在前置液段处瞬时进行停泵, 这个时候裂缝处于初期延伸阶段, 宽度比较小, 可以近似的看做是井底压力, 也就是地层的闭合压力:

表示前置液在时间段t0处所获取的裂缝闭合压力, MPa;pH表示井筒静液柱压力, MPa;ISIP (t0) 表示前置液在时间段t0处的停泵压力, MPa;表示上覆地层压力, MPa;表示Biot弹性系数;ps表示当前孔隙压力, MPa) 。

根据闭合压力与泊松比的关系可以反求出泊松比。前置液停泵时, 所测到的闭合压力只能代表裂缝刚开始起裂时的值。随着注入的增多, 压裂液因为不断的虑失, 那么沿着裂缝壁附近的孔隙压力会不断增大, 这就使得闭合压力也不断增大。

虑失系数和不同时间停泵压力的关系:

上式中, ISIP (t) 表示压裂施工中任意时间处停泵压力, MPa;C'与C"分别表示两种模型下的裂缝几何形状的系数, 在KGD模型中, C'=0.1903, C"=0.46767, 在PKN模型中, C'=0.20233, C"=0.47850。

所以根据上式可以求出压裂施工中任意时间段的泊松比。具体求解杨氏模量时, 先假设一值, 根据假设条件, 可以求出裂缝半长L (t) 与造缝宽度。

2.2 KGD裂缝模型

造缝半长L (t) 在任意时间内的值:

任意时间任意位置的造缝宽度:

式中,

具体解法和PKN模型类似。

结语

根据以上分析, 可以得到以下结论, 首先, 根据地面压裂施工中井口压力资料以及前置液阶段的瞬时停泵压力资料, 可以求取储层岩石力学参数, 这是一种计算岩石力学参数的新方法。其本质是就是动态的掌握井底压力变化的曲线, 根据曲线对裂缝的扩展形态进行判断, 从而选择合适的裂缝扩展模型, 建立起井底压力与岩石力学性质的关系式, 求出岩石力学参数。其次, 根据储层的物性及岩性分析, 其性质不可能是均质的, 所以, 储层岩石力学参数也会呈现出一定的变化规律。当然, 如果岩石非均质变化比较弱, 所模拟出的岩石力学参数变化幅度也就会很小。经过用该方法计算岩石力学参数的结果与岩芯室内三轴测试结果进行对比发现, 两种方法所得结果基本一致, 由此可见, 本文所讨论的方法基本是可靠的。再次, 本文在计算方法方面, 不但可以用于压裂实时分析, 同时也可以用于评估分析压后状态。从而为获取压裂资料进行储层岩石力学参数的计算提供更为牢固的依据。最后, 在条件允许的情况下, 可以建立井底压力与三维裂缝扩展模型基础上的岩石力学参数关联式, 使获得的岩石力学参数结果更加的准确, 与实际相符。

摘要：本研究利用泊松比确定最小水平主应力的计算公式, 得到最小主应力发展曲线。经过相关计算方法的验证, 这种计算储层岩石力学参数的新方法简单方便, 计算结果准确可靠, 在现场施工中有推广使用的价值。不但能够对压裂进行实时的分析, 并且能够用于压后的评估分析中, 因此这种方法对于提升压裂设计水平具有重要意义。

关键词：地面压裂施工,岩石力学参数,压裂设计,净压力,瞬时停泵

参考文献

[1]郭建春, 刘登峰, 宋艾玲.用地面压裂施工资料求取煤岩岩石力学参数的新方法[J].煤炭学报, 2012 (28) .

[2]刘登峰, 李文洪.利用压裂施工数据反演煤层岩石力学参数[J].西部探矿工程, 2011 (15) .