[發明專利]一種氣象數據質量控制方法

有效

• 申請號: 202110531716.4
• 申請日: 2021-05-14
• 公開（公告）號: CN113282576B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 廖榮偉;趙平;張冬斌;宋麗莉
• 申請（專利權）人: 中國氣象科學研究院
• 主分類號: G06F16/215
• 分類號: G06F16/215;G06F16/2458
• 代理公司: 北京華仁聯合知識產權代理有限公司 11588
• 代理人: 王希剛

1.一種氣象數據質量控制方法，其特征在于：1）數據篩選模塊：開始篩選有效數據，并且留存數據大于整體數據的50%時，啟動下一模塊；

2）標準差計算模塊，開始計算整個箱體中有效數據的標準差值，啟動下一模塊；

3）百分位排序模塊，對箱體內留存的有效數據按升序從小到大排列，根據設定的信任度概率值，計算出對應的上下限初始值，啟動下一模塊；

4）上下限值計算模塊，通過前期的上下限初始值加或減1倍標準差值，得到新的上下限值，啟動下一模塊；

5）數據分析模塊，將當前時刻觀測值與上下限值進行對比，在范圍內檢測通過；超出范圍，將上下限值加或減容忍度值，再次進行比較，在范圍內檢測通過，超過報“可疑”， 啟動下一模塊；

6）圖像顯示模塊，程序將自動隨時間變化出圖顯示觀測值及上下限值的變化狀況，出現可疑的時刻，程序進行報警，提示人工進行審核；

所述數據篩選模塊，用來確定當前啟動時刻的氣象數據值及時次，以及假設認為當前啟動時刻之前的數據全部為可信任數據；

所述標準差計算模塊，具體步驟如下：設定當前時刻之前10、20、30或60分鐘時間內的高頻氣象數據為一個完整的箱體結構，剔除數據不全的異常值、缺測值后，若留存數據個數大于50%的箱體整體數據個數，則進行下步運算；

所述百分位排序模塊的具體排序方法如下：將每次滑動箱體內的個觀測值按升序從小到大排列后,

某個值小于或等于的概率其計算公式：

（1）

公式中：為的序號，如果有40個觀測值，那么第96個百分位上的值為排序后的的值；為滑動箱體內的觀測值的個數；所述氣象數據質量控制方法中給定信任度上限為99.9%，下限為0.1%，給定信任度上下限所對應位置上的觀測值、，即求取的上下限初始值；

根據標準差的公式：

（2）

（3）

公式中：為每次滑動箱體中的觀測值，為每次滑動箱體中有效觀測值的平均值，為每次滑動箱體中觀測值的個數；

（4）

（5）

公式中：、為任意觀測站點的高頻觀測值的上限值和下限值，為滑動箱體內觀測值的標準差，為倍率參數，，、在給定信任度范圍內對應位置上的觀測值；觀測值在上下限范圍內，則通過檢查；否則為疑誤數據，需進一步檢查。

2.基于權利要求1所述的一種氣象數據質量控制方法，其特征在于：所述上下限值計算模塊的具體計算方法如下：給定一個明確的時間位移區間，既箱體位移時間，在位移區間內，認為箱體內數據的標準差是不變的，給定信任度的數值也是不變的，因此上下界限值也是不變的，該時間位移區間可以構成給定時間位移區間的上限值、時間位移區間的氣象數據值以及下限值。