ICS07.060

CCSA47

14

山西省地方標(biāo)準(zhǔn)

DB14/T2369—2021

氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)比對(duì)技術(shù)規(guī)范

2021-12-07發(fā)布2022-02-07實(shí)施

山西省市場(chǎng)監(jiān)督管理局??發(fā)布

DB14/T2369—2021

目次

前言.......................................................................................................................................................................II

1范圍.....................................................................................................................................................................1

2規(guī)范性引用文件.................................................................................................................................................1

3術(shù)語(yǔ)和定義.........................................................................................................................................................1

4基本要求.............................................................................................................................................................1

5人員.....................................................................................................................................................................2

6數(shù)據(jù)來(lái)源.............................................................................................................................................................2

7比對(duì)方法.............................................................................................................................................................2

8比對(duì)結(jié)論.............................................................................................................................................................8

附錄A（規(guī)范性）降水量等級(jí)劃分表................................................................................................................10

參考文獻(xiàn)...............................................................................................................................................................11

I

DB14/T2369—2021

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

本文件由山西省氣象局提出并監(jiān)督實(shí)施。

本文件由山西省氣象標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。

本文件起草單位：山西省氣象信息中心。

本文件主要起草人：范秀平、葛黎黎、白玎玲、蘇睿杰、任慧龍、雷國(guó)文。

II

DB14/T2369—2021

氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)比對(duì)技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)比對(duì)的基本要求、人員、數(shù)據(jù)來(lái)源、比對(duì)方法、比對(duì)結(jié)論。

本文件適用于氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)比對(duì)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T19117酸雨觀測(cè)規(guī)范

GB/T33703自動(dòng)氣象站觀測(cè)規(guī)范

GB/T35221地面氣象觀測(cè)規(guī)范總則

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

比對(duì)

將利用兩種觀測(cè)方式或儀器、采集或反演的同一地點(diǎn)同一時(shí)間同種氣象要素值進(jìn)行比對(duì)。

3.2

數(shù)值類(lèi)數(shù)據(jù)

由數(shù)值或數(shù)值與單位組成的氣溫、氣壓、相對(duì)濕度、地溫、草溫、風(fēng)速、能見(jiàn)度、凍土深度、日照

時(shí)數(shù)、酸雨pH測(cè)量值、電導(dǎo)率、輻照度、曝輻量等氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)。

3.3

天氣現(xiàn)象類(lèi)數(shù)據(jù)

記錄或不記錄起止時(shí)間的天氣現(xiàn)象觀測(cè)記錄。

3.4

風(fēng)向類(lèi)數(shù)據(jù)

以度（°）為單位表示風(fēng)向的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)。

4基本要求

4.1應(yīng)根據(jù)比對(duì)目的、比對(duì)精度、觀測(cè)要素類(lèi)型確定使用分鐘數(shù)據(jù)、小時(shí)數(shù)據(jù)或日數(shù)據(jù)。

4.2應(yīng)根據(jù)比對(duì)目的確定使用一種或多種比對(duì)方法。

4.3若比對(duì)數(shù)據(jù)較少、結(jié)果偏差較大、儀器長(zhǎng)時(shí)間故障或缺測(cè)率大于10%，宜適當(dāng)延長(zhǎng)半年到一年比

對(duì)期，并重新進(jìn)行比對(duì)。

4.4開(kāi)展降水量比對(duì)，應(yīng)依據(jù)降水量等級(jí)劃分表分級(jí)進(jìn)行。降水量等級(jí)劃分表見(jiàn)附錄A。

1

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5人員

5.1應(yīng)具備一定的氣象基礎(chǔ)知識(shí)。

5.2應(yīng)熟悉氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制流程。

5.3應(yīng)掌握計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)。

5.4應(yīng)了解氣象觀測(cè)相關(guān)業(yè)務(wù)規(guī)范、業(yè)務(wù)技術(shù)規(guī)定等。

6數(shù)據(jù)來(lái)源

6.1應(yīng)遵循GB/T19117、GB/T33703、GB/T35221等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)取得。

6.2應(yīng)根據(jù)氣候?qū)W界限值、內(nèi)部一致性、變化范圍對(duì)數(shù)據(jù)合理性進(jìn)行檢查，若數(shù)據(jù)超出參考值或不符

合內(nèi)部一致性關(guān)系，則判斷該數(shù)據(jù)不合理，并記為“缺測(cè)”。

6.3應(yīng)對(duì)數(shù)值類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行均一化處理。

7比對(duì)方法

7.1數(shù)值類(lèi)數(shù)據(jù)

7.1.1缺測(cè)率

剔除非儀器原因與維護(hù)造成的缺測(cè)記錄，根據(jù)公式（1）計(jì)算缺測(cè)率。

D

C100%.............................................................................(1)

E

式中：

C——比對(duì)期缺測(cè)率；

D——比對(duì)期缺測(cè)次數(shù)；

E——比對(duì)期應(yīng)觀測(cè)次數(shù)。

注：當(dāng)日降水量達(dá)到1.0mm時(shí)，方進(jìn)行酸雨缺測(cè)率統(tǒng)計(jì)。

7.1.2比對(duì)差值

設(shè)Ai為采用一種儀器或方式獲得的某地某時(shí)某要素第i次觀測(cè)值，Bi為采用另一種儀器或方式獲

得的相應(yīng)時(shí)間某要素第i次觀測(cè)值，根據(jù)公式（2）計(jì)算比對(duì)差值。

...............................................................................(2)

xiAiBi

式中：

xi——第i次有效比對(duì)差值，i取值為1,2，…，n；

Ai——采用一種儀器或方法獲得的某地某時(shí)某要素第i次觀測(cè)值；

Bi——采用另一種儀器或方法獲得的相應(yīng)時(shí)間某要素第i次觀測(cè)值。

2

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7.1.3差值平均值

根據(jù)公式（3）計(jì)算差值平均值。

1n

x.......................................................................(3)

xi

Ni1

式中：

x——比對(duì)差值平均值；

N——有效比對(duì)次數(shù)。

7.1.4差值絕對(duì)值

根據(jù)公式（4）計(jì)算差值絕對(duì)值。

...........................................................................(4)

xiAiBi

式中：

——第i次有效比對(duì)差值絕對(duì)值，i取值為1,2，…，n。

xi

7.1.5相對(duì)偏差

根據(jù)公式（5）計(jì)算相對(duì)偏差。

AiBi100%......................................................................(5)

mi

Ai

式中：

——相對(duì)偏差,i取值為1,2，…，n。

mi

7.1.6絕對(duì)差值平均值

根據(jù)公式（6）計(jì)算絕對(duì)差值平均值。

1n

x...........................................................................(6)

xi

Ni1

式中：

x——絕對(duì)差值平均值。

7.1.7均方根誤差

根據(jù)公式（7）計(jì)算均方根誤差。

3

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n

12

RMSE.........................................................................(7)

xi

Ni1

式中：

RMSE——均方根誤差。

7.1.8差值標(biāo)準(zhǔn)差

根據(jù)公式（8）計(jì)算差值標(biāo)準(zhǔn)差。

1/2

2

1n(8)

..............................................................

xix

N1i1

式中：

——差值標(biāo)準(zhǔn)差。

7.1.9相關(guān)系數(shù)

根據(jù)公式（9）和公式（10）分別計(jì)算A和B，根據(jù)公式（11）計(jì)算相關(guān)系數(shù)。

1n

A...............................................................................(9)

Ai

Ni1

1n

B.............................................................................(10)

Bi

Ni1

式中：

A——采用一種儀器或方法獲得的某地某要素觀測(cè)值的N有效次平均值；

B——采用另一種儀器或方法獲得的某地某要素觀測(cè)值的N有效次平均值。

n

AB

AiBi

CORi1.....................................................(11)

n2n2

AB

i1Aii1Bi

式中：

COR——相關(guān)系數(shù)。

注1：當(dāng)數(shù)字日照計(jì)小時(shí)內(nèi)日照時(shí)數(shù)連續(xù)累計(jì)時(shí)間不小于3min或暗筒式日照計(jì)小時(shí)內(nèi)日照時(shí)數(shù)累計(jì)不小于0.1h，

方進(jìn)行該小時(shí)內(nèi)日照時(shí)數(shù)相關(guān)系數(shù)計(jì)算。

注2：當(dāng)數(shù)字日照計(jì)全天日照時(shí)數(shù)連續(xù)累計(jì)時(shí)間不小于3min或暗筒式日照計(jì)小時(shí)內(nèi)日照時(shí)數(shù)累計(jì)不小于0.1h，方

進(jìn)行全天日照時(shí)數(shù)相關(guān)系數(shù)計(jì)算。

7.1.10數(shù)值類(lèi)數(shù)據(jù)月（年）一致率

4

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以某要素比對(duì)差值月（年）平均值標(biāo)準(zhǔn)差的2倍為標(biāo)準(zhǔn)（記為）,統(tǒng)計(jì)比對(duì)期各月（年）該要素

日值比對(duì)差值絕對(duì)值小于的次數(shù)，計(jì)算公式見(jiàn)（12）。

Nxi

Z100%.......................................................................(12)

N

式中：

Z——數(shù)值類(lèi)數(shù)據(jù)月（年）一致率；

——第i次有效比對(duì)差值絕對(duì)值；

xi

——某要素比對(duì)差值月（年）平均值標(biāo)準(zhǔn)差的2倍；

——月（年）內(nèi)比對(duì)差值絕對(duì)值小于的次數(shù)。

Nxi

7.2天氣現(xiàn)象類(lèi)數(shù)據(jù)

7.2.1不記錄起止時(shí)間的天氣現(xiàn)象

7.2.1.1不記錄起止時(shí)間的天氣現(xiàn)象類(lèi)數(shù)據(jù)一致率

根據(jù)表1和公式（13）計(jì)算天氣現(xiàn)象類(lèi)數(shù)據(jù)一致率。

表1綜合判識(shí)產(chǎn)品檢驗(yàn)分類(lèi)表

自動(dòng)判識(shí)結(jié)果

實(shí)況

有無(wú)

有yyyw

無(wú)wyww

NyyNww100%..................................................(13)

Pc1

NyyNwyNywNww

式中：

——不記錄起止時(shí)間的天氣現(xiàn)象類(lèi)數(shù)據(jù)一致率；

Pc1

——實(shí)況有、自動(dòng)判識(shí)有的總次數(shù)；

Nyy

——實(shí)況無(wú)、但自動(dòng)判識(shí)有的總次數(shù)；

Nwy

——實(shí)況有、但自動(dòng)判識(shí)無(wú)的總次數(shù)；

Nyw

——實(shí)況無(wú)、自動(dòng)判識(shí)無(wú)的總次數(shù)。

Nww

7.2.1.2不記錄起止時(shí)間的天氣現(xiàn)象類(lèi)數(shù)據(jù)命中率

5

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根據(jù)表1和公式（14）計(jì)算命中率。

Nyy100%..............................................................(14)

Poh1

NyyNwy

式中：

——不記錄起止時(shí)間的天氣現(xiàn)象類(lèi)數(shù)據(jù)命中率。

Poh1

7.2.1.3不記錄起止時(shí)間的天氣現(xiàn)象類(lèi)數(shù)據(jù)漏判率

根據(jù)表1和公式（15）計(jì)算漏判率。

Nyw100%...............................................................(15)

Po1

NyyNyw

式中：

——不記錄起止時(shí)間的天氣現(xiàn)象類(lèi)數(shù)據(jù)漏判率。

Po1

7.2.1.4不記錄起止時(shí)間的天氣現(xiàn)象類(lèi)數(shù)據(jù)空判率

根據(jù)表1和公式（16）計(jì)算空判率。

Nwy100%..............................................................(16)

Far1

NyyNwy

式中：

——不記錄起止時(shí)間的天氣現(xiàn)象類(lèi)數(shù)據(jù)空判率。

Far1

7.2.2記錄起止時(shí)間的天氣現(xiàn)象

7.2.2.1記錄起止時(shí)間的天氣現(xiàn)象類(lèi)數(shù)據(jù)一致率

當(dāng)某天氣現(xiàn)象持續(xù)時(shí)間大于1min時(shí)，根據(jù)公式（17）和公式（18）計(jì)算天氣現(xiàn)象起止時(shí)間絕對(duì)誤

差不大于15min的次數(shù)占有效比對(duì)次數(shù)的百分率。

E....................................................................(17)

t1T1t2T2

式中：

E——天氣現(xiàn)象起止時(shí)間絕對(duì)誤差；

——自動(dòng)判識(shí)天氣現(xiàn)象開(kāi)始時(shí)間；

t1

——自動(dòng)判識(shí)天氣現(xiàn)象結(jié)束時(shí)間；

t2

——實(shí)況天氣現(xiàn)象開(kāi)始時(shí)間；

T1

6

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——實(shí)況天氣現(xiàn)象結(jié)束時(shí)間。

T2

NE15100%.....................................................................(18)

Pc2N

式中：

——記錄起止時(shí)間的天氣現(xiàn)象類(lèi)數(shù)據(jù)一致率；

Pc2

——天氣現(xiàn)象起止時(shí)間絕對(duì)誤差不大于15min的次數(shù)。

NE15

7.2.2.2記錄起止時(shí)間的天氣現(xiàn)象類(lèi)數(shù)據(jù)命中率

根據(jù)公式（19）計(jì)算記錄起止時(shí)間的天氣現(xiàn)象類(lèi)數(shù)據(jù)的命中率。

Nauto100%....................................................................(19)

Poh2N

式中：

——記錄起止時(shí)間的天氣現(xiàn)象類(lèi)數(shù)據(jù)命中率；

Poh2

——自動(dòng)判識(shí)正確識(shí)別某天氣現(xiàn)象發(fā)生的過(guò)程的次數(shù)。

Nauto

7.2.2.3記錄起止時(shí)間的天氣現(xiàn)象類(lèi)數(shù)據(jù)漏判率

根據(jù)公式（20）計(jì)算記錄起止時(shí)間的天氣現(xiàn)象類(lèi)數(shù)據(jù)的漏判率。

Nminyw100%

Po2...................................................................(20)

Nminy

式中：

——記錄起止時(shí)間的天氣現(xiàn)象類(lèi)數(shù)據(jù)漏判率；

Po2

Nminyw——實(shí)況有但自動(dòng)判識(shí)無(wú)該天氣現(xiàn)象的分鐘數(shù)；

Nminy——實(shí)況有該天氣現(xiàn)象的分鐘數(shù)。

7.2.2.4記錄起止時(shí)間的天氣現(xiàn)象類(lèi)數(shù)據(jù)空判率

根據(jù)公式（21）計(jì)算記錄起止時(shí)間的天氣現(xiàn)象類(lèi)數(shù)據(jù)的空判率。

Nminwy100%

Far2..................................................................(21)

Nminw

式中：

7

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——記錄起止時(shí)間的天氣現(xiàn)象類(lèi)數(shù)據(jù)空判率；

Far2

Nminwy——實(shí)況無(wú)但自動(dòng)判識(shí)有該天氣現(xiàn)象的分鐘數(shù)；

——實(shí)況無(wú)該天氣現(xiàn)象的分鐘數(shù)。

Nminw

7.2.2.5記錄起止時(shí)間的天氣現(xiàn)象類(lèi)數(shù)據(jù)錯(cuò)判率

根據(jù)公式（22）計(jì)算記錄起止時(shí)間的降水天氣現(xiàn)象類(lèi)數(shù)據(jù)的錯(cuò)判率。

Nerr

Fault100%................................................................(22)

Nminy

式中：

Fault——記錄起止時(shí)間的降水天氣現(xiàn)象類(lèi)數(shù)據(jù)的錯(cuò)判率；

Nerr——自動(dòng)判識(shí)的降水類(lèi)型與實(shí)況不一致的分鐘數(shù)。

7.3風(fēng)向類(lèi)數(shù)據(jù)

當(dāng)采用一種儀器或方式獲得的某地某時(shí)風(fēng)速第i次觀測(cè)值大于0.2m/s時(shí)，進(jìn)行該時(shí)次風(fēng)向比對(duì)，風(fēng)

向度數(shù)相減后差值不大于22.5°即為相符，根據(jù)公式（23）計(jì)算風(fēng)向相符率。

22.5

NAiBi

100%................................................................(23)

XfN

式中：

——風(fēng)向相符率；

Xf

——比對(duì)差值絕對(duì)值不大于22.5°的次數(shù)。

22.5

NAiBi

8比對(duì)結(jié)論

8.1判定結(jié)果

8.1.1一致率、命中率、相符率越接近100%，二者差異越小，比對(duì)效果越好。

8.1.2缺測(cè)率、比對(duì)差值、差值平均值、差值絕對(duì)值、相對(duì)偏差、絕對(duì)差值平均值、均方根誤差、差

值標(biāo)準(zhǔn)差、漏判率、空判率、錯(cuò)判率越接近0，二者差異越小，比對(duì)效果越好。

8.1.3相關(guān)系數(shù)越接近1，二者差異越小，比對(duì)效果越好。

8.2參考指標(biāo)

比對(duì)結(jié)果可參考表2進(jìn)行分類(lèi)評(píng)價(jià)，但不作為唯一參考指標(biāo)；應(yīng)根據(jù)比對(duì)目的、比對(duì)精度綜合分析。

8

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表2比對(duì)結(jié)果參考指標(biāo)

缺測(cè)率一致率命中率相符率漏判率空判率錯(cuò)判率相關(guān)系數(shù)

優(yōu)0～2%95%～100%95%～100%95%～100%0～2%0～2%0～2%0.95～1

良3%～5%90%～94%90%～94%90%～94%3%～5%3%～5%3%～5%0.90～0.94

較好6%～8%80%～89%80%～89%80%～89%6%～8%6%～8%6%～8%0.85～0.89

一般9%～10%70%～79%70%～79%70%～79%9%～10%9%～10%9%～10%0.80～0.84

差11%～100%0～69%0～69%0～69%11%～100%11%～100%11%～100%0～0.79

8.3比對(duì)報(bào)告

比對(duì)報(bào)告主要包括以下內(nèi)容：

——比對(duì)數(shù)據(jù)的來(lái)源與處理過(guò)程（包含氣象要素、氣象設(shè)備、儀器型號(hào)及廠家、觀測(cè)方式、反演

方法、比對(duì)時(shí)間、比對(duì)站點(diǎn)及數(shù)量）；

——比對(duì)目的；

——比對(duì)依據(jù)（有關(guān)法律法規(guī)、技術(shù)規(guī)定、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或其他參考資料）；

——比對(duì)內(nèi)容；

——比對(duì)結(jié)論（包括措施建議）。

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附錄A