影響無人值守自動氣象站數據質量的主要因素
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摘 要：無人值守自動氣象站是隨著科學技術發展而產生的，具有高效、便捷、準確等多種優勢，也可以節約一定的人力成本，降低人為因素對于數據的不良影響。但是畢竟處于無人操控的狀態，因此還會存在一些影響數據質量的因素，該文對此進行了探索，通過無人值守氣象站的構成和原理分析，探索了影響其數據質量的主要因素，希望對相關研究提供一些思路。
關鍵詞：無人值守自動氣象站 數據質量 影響因素
中圖分類號：P415.12 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）03（a）-0032-02
有人值守自動氣象站和無人值守自動氣象站目前都存在，各有利弊，但是隨著科學技術的不斷發展，筆者相信在未來無人值守自動氣象站的發展空間更大，因此如何確保其數據準確就是需要克服的問題。下面從原理和運行環節的探索出發，分析了目前影響無人值守自動氣象站數據質量的因素。
1 無人值守自動氣象站概述及運行
無人值守自動氣象站與有人值守氣象站最大的區別就是人力資源配備和自動化水平。無人值守自動氣象站是由各種傳感器、供電系統、數據處理中心、通信模塊、采集器等構成，通過該氣象站可以收集各種天氣信息、處理和分析各種天氣信息。因此每一個無人值守自動氣象站都有一個龐大的數據采集器。
采集器從傳感器中對氣象要素數據采集，后由內部微處理器依據規定算法開展運算處理及質量控制，產生觀測數據，接著以規定數據格式把所這部分氣象要素觀測數據儲存于存儲器中，并且依據規定響應憑借通信端口將數據資料傳送至通訊模塊。最后，通信板塊借助GPRS通信方式將所接收到的無人值守自動氣象站數據資料上傳至數據中心站。
2 無人值守自動氣象站發展現狀
氣象災害對于社會和經濟乃至人們的生命安全都至關重要，因此如何降低氣象災害給大家帶來的損失一直是相關部門和專家關注的重點。隨著探測技術的不斷發展，實現氣象站的自動化可以有效提高天氣預報的準確性和及時性。截止到目前我國大部分氣象站已經實現了自動化，而且有4萬多個無人值守自動氣象站，節約了大量的人力成本。無人值守自動氣象站可以為防災減災提供有效數據，為政府制定相關決策提供數據支持，最大程度地降低氣象給大家帶來的財產、生命損失。因此現在的發展勢頭良好，很多地區已經使用了無人值守自動氣象站，更加高效地為相關部門提供氣象數據。
3 無人值守自動氣象站數據處理關鍵
既然是各種氣象要素數據的處理中心，因此這些數據的采集一定要及時、準確和符合流程，然后就是數據的處理和運輸一定要精準，然后就是存儲要保持安全穩定，最后的信息輸出路徑和步驟也要符合要求，順利地采集信息、傳輸信息就是無人值守自動氣象站數據處理的關鍵所在。由于傳感器是直接采集氣象要素的儀器，因此它的質量和運行是否達標直接關系到氣象數據的精準性和及時性。
4 影響無人值守自動氣象站數據質量的主要因素
無人值守自動氣象站的空間分辨率比有人值守的要高，因此它可以更加準確地預報各種天氣變化，估測雷達降水量和災害天氣可能發生的時間，而且傳輸數據也比較及時、快速。據相關資料顯示，近幾年我國無人值守自動氣象站在提供氣象數據量方面占據了68%，這意味著它的作用和未來發展空間。但是雖然它的優勢很多，但是也存在一些問題從而導致數據不準確、不及時等，下面就對無人值守自動氣象站觀測數據質量的主要因素進行分析。
4.1 無人值守的自身弊端
無人值守自動氣象站就是以自動化為主，每個環節都是無人控制，數據收集、處理、分析、傳輸都是經過相關設備和流程進出，因此對于氣象站的很多區域都是無人操控的狀態，如果出現了一些設備故障，根本無法及時趕到，氣象變化不可預測，一秒鐘都有可能出現極大的誤差，因此無人值守有其優勢所在，但是也存在一定的弊端。
4.2 傳感器安裝不規范
無人值守自動氣象站存在很多傳感器，傳感器的作用就是采集各種氣象信息，因此它能否正常運轉直接關系到數據質量，傳感器投入使用之前需要經過一定的安裝步驟和位置選擇，因此傳感器的安裝不規范就包括兩種：安裝不規范、位置環境不規范。
安裝不規范：安裝人員不具備相應的專業素質、安裝步驟有誤差都是造成安裝不規范的直接因素，甚至很多無人值守自動氣象站傳感器的安裝人員就是簡單按照說明書進行組裝而已，對于它的性能和準確性并不能進行科學的測試，從而影響后期數據的傳輸質量。
位置環境不規范：傳感器需要借助一定的下墊面才能發揮作用，不同的下墊面之上的傳感器運行狀態和質量也是不同的，例如安裝在屋頂的傳感器、安裝在水泥地面的傳感器、安裝在觀測場上空的傳感器所感知到觀測數據是不同的，尤其是有溫度差的時候這種探測結果差異會更大。
5 無人值守自動氣象站數據質量提升對策
無人值守自動氣象站可以高效地提供更多的氣象數據，為降低自然災害所帶來的不利影響做出貢獻，但是由于自身存在的一些問題，也會產生數據采集不及時、運算不精準和傳輸低效的情況，因此分析影響數據治理的因素，提供解決對策才是關鍵，下面就針對上述提出的兩個影響因素提供完善對策，希望對我國無人值守自動氣象站數據質量的提升有所借鑒。
5.1 適當地配備人員 無人值守自動氣象站不能完全的處于無人狀態，這樣不利于一些故障和設備安裝使用問題的發現，但是氣象站的自動化發展是一種必然的趨勢，結合現實情況，無人值守自動氣象站應當進行適時的有人狀態。例如定期檢查、關鍵位置或者環節配備專業人員堅守崗位等，這樣既可以實現高效，也可以將自動站的運行情況加以掌握。
5.2 加強傳感器的規范性
在無人值守自動氣象站運行中若發生某個氣象要素數據沒有辦法顯示或出現顯示異常，在排除供電系統故障及采集器故障后，要認真查看傳感器與采集器之間連接是否有不良現象，之后對傳感器各類線纜檢查，查看其是否完好無損，若上述均正常，則說明傳感器自身性能下降或損壞而發生故障，需要及時維修或直接換新。
第一，安裝規范性。安裝傳感器的人員要專業，具備測試傳感器質量和安裝之后運行是否正常的能力;安裝步驟要嚴格按照說明書和自動站自身情況;安裝之后要及時提交安裝過程和安裝步驟反饋。
第二，安裝位置環境選擇規范性：既然不同的下墊面對數據質量會有所影響，尤其是溫差大的情況下，因此需要根據氣象站不同的地理位置、環境位置選擇適合的下墊面，在實際安裝之前還要對下墊面的誤差率進行測試，以便后期進行數據運算得以考慮。
綜上是影響無人值守自動氣象站數據質量的因素分析，當然還有很多其他的因素也會對其造成一定的影響，但是該文選取了兩個主要的因素進行分析，希望對相關研究提供思路。
6 結語
綜上可以看出，無人值守自動氣象站具有很多優勢，這是有人值守氣象站無法比擬的，例如，可以更加及時地搜集到氣象數據、進行更加精準的運算和傳輸等，自我國大范圍實行無人值守自動氣象站以來，工作人員的勞動量大大降低，氣象觀測數據的采集和運算傳輸更加及時和準確，可以說為氣候研究和天氣預報質量提升奠定了基礎。但是無人值守自動氣象站長期處于無人操控和監督的狀態下，因此很多運行問題和設備故障不能被及時發現和維修，這就導致數據質量有時候被影響，從而降低無人值守自動氣象站運行效率。因此適時地加以研究，提供完善對策是當下值得研究的問題。
參考文獻
[1] 封秀燕，何志軍.自動站實時資料質量控制開放式平臺設計[J].應用氣象學報，2010，21（4）：506-512.
[2] 李志鵬，張瑋.自動氣象站數據實時質量控制業務軟件設計與實現[J].氣象，2012，38（3）：371-376.
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