麗水天氣預報質量評分系統的研制與開發

2024年3月8日發(作者：小作文150字)

第３期?。玻埃保蹦辏乖隆庀笏暮Ｑ髢x器?。停澹簦澹铮颍铮欤铮纾椋悖幔欤龋洌颍铮欤铮纾椋悖幔臁。幔睿洹。停幔颍椋睿濉。桑睿螅簦颍酰恚澹睿簦蟆。危希场。樱澹穑玻埃保薄←愃鞖忸A報質量評分系統的研制與開發　吳昊昊　，許建義。，王偉平?！。ǎ保暇┐髮W大氣科學學院，南京２１００９３；２．麗水市氣象局，麗水３２３０００）　摘　要：麗水天氣預報質量評分系統作為麗水氣象部門新一代天氣預報業務流程的重要組成　部分，不僅能夠在第一時間對全市９個臺站的短期預報結論作出準確的評分，真正在預報評分　考核上做到公正公平，操作便捷，還很好的兼容了其他業務系統，實現了對整個預報業務系統　的平滑升級；同時，促使預報員對每一次預報更加重視，提高了預報員的積極性和預報質量，效　果顯著?！￡P鍵詞：計算機應用；預報質量；評分　中圖分類號：Ｐ４５　文獻標識碼：Ａ　文章編號：１００６一ＯＯ９Ｘ（２Ｏ１１）０３—００３４—０５　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ?。洌澹觯澹欤铮穑恚澹睿簟。铮妗。瘢酰幔欤椋簦。螅悖铮颍椋睿纭。螅螅簦澹怼。妫铮颉。蹋椋螅瑁酰椤。鳎澹幔簦瑁澹颉。妫铮颍澹悖幔螅簟。祝酢。龋幔铮恚椋睢∫?，Ｘｕ　Ｊｉａｎｙｉ　，Ｗａｎｇ　Ｗｅｉｐｉｎｇ　（１．Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ?。樱悖椋澹睿悖濉。桑睿螅簦椋簦酰簦濉。铮妗。危幔睿辏椋睿纭。眨睿椋觯澹颍螅椋簦?，Ｎａｎｊｉｎｇ?。玻保埃埃梗常唬玻蹋椋螅瑁酰椤。停澹簦澹铮颍铮欤铮纾椋悖幔臁。拢酰颍澹幔?，Ｌｉｓｈｕｉ?。常玻常希希埃。粒猓螅簦颍幔悖簦海粒蟆。幔睢。椋恚穑铮颍簦幔睿簟。穑幔颍簟。铮妗。睿澹鳌。纾澹睿澹颍幔簦椋铮睢。鳎澹幔簦瑁澹颉。妫铮颍澹悖幔螅簟。恚澹簦澹铮颍铮欤铮纾椋悖幔臁。铮穑澹颍幔簦椋铮?，ｑｕａｌｉｔｙ　ｓｃｏｒｉｎｇ?。螅螅簦澹怼。妫铮颉。蹋椋螅瑁酰椤。鳎澹幔簦瑁澹颉。妫铮颍澹悖幔螅簟。睿铮簟。铮睿欤。恚幔耄澹蟆。幔悖悖酰颍幔簦濉。螅悖铮颍濉。簦铮鳎幔颍洌蟆。螅瑁铮颍簟簦澹颍怼。妫铮颍澹悖幔螅簟。椋睢。埂。螅簦幔簦椋铮睿蟆。簦瑁颍铮酰纾瑁铮酰簟。簦瑁濉。悖椋簦。幔簟。簦瑁濉。妫椋颍螅簟。簦椋恚?，ｗｉｔｈ?。妫澹幔簦酰颍澹蟆。铮妗。辍。酰螅簦椋悖濉。幔睿洹。澹幔螅。铮穑澹颍幔簦椋铮睿猓酰簟。幔欤螅铩。螅酰穑穑铮颍簦蟆。铮簦瑁澹颉。螅螅簦澹恚螅桑簟。幔欤螅铩。酰穑纾颍幔洌澹蟆。簦瑁濉。鳎瑁铮欤濉。螅螅簦澹怼。螅恚铮铮簦瑁欤粒簟。簦瑁濉。螅幔恚濉。簦椋恚?，ｔｈｉｓ?。螅螅簦澹怼。欤澹簦蟆。妫铮颍澹悖幔螅簦澹颍蟆。穑幔。恚酰悖琛。恚铮颍濉。幔簦簦澹睿簦椋铮睢。簦铩。椋恚穑颍铮觯濉。妫铮颍澹悖幔螅簟。澹幔悖琛。簦椋恚?，ａｎｄ?。颍幔椋螅澹蟆。簦瑁濉。澹睿簦瑁酰螅椋幔螅怼。铮妗。妫铮颍澹悖幔螅簦澹颍蟆。幔睿洹。妫铮颍澹悖幔螅簟。瘢酰幔欤椋簦。耍澹。鳎铮颍洌螅海悖铮恚穑酰簦澹颉。幔穑穑欤椋悖幔簦椋铮?；ｆｏｒｅｃａｓｔ　ｑｕａｌｉｔｙ；ｓｃｏｒｅ?。啊∫浴≡跉庀箢A報業務中，評定預報質量是考核預　報水平及服務的重要組成部分，也是目前預報業　務達標考核的主要依據之一。當前，對天氣預報　發了紹興市短期天氣預報實時測評檢驗系統，在　預報業務過程中可實現對數值預報產品、客觀預　報方法以及預報員主觀預報的逐日逐段即時測評　檢驗，有效地促進了預報準確率的提高；張錄青、　蔡賽緘ｌ＿２。　等使用ＦＯＲＴＲＡＮ語言、ＶＢ６．０和?。粒悖悖澹螅髷祿斓乳_發了運用于縣市預報評分的　系統，在臺站業務服務工作中得到了推廣應用?！←愃蓄A報質量評分歷年來都是手工操作。　在評分前需要收集大量的報文與實況資料，做統　計整理并打印。預報員在打印出來的表格中進行　質量的評定，仍有不少氣象臺站還在使用人工方　法，不僅過程繁瑣、計算復雜，還易出錯；其主要弊　端還是不夠準確、帶有一定主觀因素、有失客觀。　近年來不少臺站曾研制開發出了各具優勢和　特色的天氣預報質量評分系統。如諸曉明　等開　收稿日期：２０１１－０４—２５．　作者簡介：吳吳曼（１?。梗福耙唬?，男，大學，高級工程師．主要從事氣象電子和氣象服務等相關工作　

第３期　吳昊曼，等：麗水天氣預報質量評分系統的研制與開發　?３５?　計算評分。每次考核評分都需要花費數人數周的　時間。費時費力且欠客觀準確，不利于日常預報　業務工作?！〉幕A上，結合評分系統的需求重新開發的。評　分系統在設計調研階段對當前麗水氣象預報業務　的工作和流程進行了詳盡的了解，并作細致分析，　盡最大可能保證與原有系統的兼容，減少預報評　分對業務工作的影響，實現評分自動化。　因此，研制一套應用計算機程序對資料收集　處理、自動進行評分的系統，以取代傳統的手工操　作方法，顯得十分迫切。麗水市氣象局基于當前　預報質量評分主程序負責預報結論的收集、　實況資料的收集、定時評分和評分結果的查詢、統　預報業務運行的實際情況，在不更改任何業務工　作流程，不增加任何多余的工作任務的前提下，借　鑒其他臺站開發天氣預報質量評分系統的成功經　驗，于２００７年上半年開發了麗水預報質量評分系　統，并成功投入使用。作為麗水市新一代天氣預　報業務流程的重要組成部分，該系統不僅在預報　質量評分中真正做到公正公平，操作便捷，還很好　的兼容了其他業務系統，實現了對整個預報業務　系統的平滑升級；同時，促使預報員對每一次預報　的重視程度大大提高，預報員主觀能動性得以充　計、輸出等。根據麗水市局的業務流程，收集的預　報報文有全市９個縣市Ｏ６：０Ｏ和２０：Ｏ０城鎮預報　報文、麗水市臺的區域報文和評分報報文，實況資　料主要有各個臺站的降水量和溫度資料。評分標　準為《浙江省短期天氣預報質量評定辦法（試行）》，　以１２?。铻橐粋€評分時段。目前能夠實現４８?。璧念A　報評分。如果業務需要的話，能很方便地擴充到?。保玻啊。枭踔粒保叮浮。柙u分。　評分主程序為該系統的核心和關鍵，涉及到　分發揮，預報質量得以提高?！〉馁Y料種類繁多，存儲形式多樣，處理方法各異。　圖１為預報質量評分主程序的一個數據流圖。該　程序將收集的實況和報文信息分別存儲人預報報　文數據庫和實況資料數據庫。到達預定時間點　時，使用預報結論和當天的實況數據信息，查詢評　分數據庫，得到評分成績，在界面上顯示并同時存　入評分結果數據庫。預報員或管理員可以通過界　面進行逐日逐月或逐年評分成績的查詢，并能以　Ｅｘｃｅｌ報表的形式進行輸出?！。毕到y結構設計　麗水預報質量評分系統使用Ｂｏｒｌａｎｄ?。茫。拢酰椋欤洌澹颍叮埃欤撸福蓍_發，使用Ａｃｃｅｓｓ數據庫和ｓＱＬ?。樱澹颍觯澹颍玻埃埃皵祿熳鳛轭A報信息存儲介質，兼容　預報報文和實況資料的文本格式。系統主要分為　預報質量評分主程序，預報電碼、實況資料發布程　序和預報電碼備份程序３個部分。其中預報電　碼、實況資料發布程序是在參照原有程序的功能　圖１評分主程序的數據流程　

??。常丁?　氣象水文海洋儀器　模塊按照不同類型報文，不同預報員類別和不同　的評分時間點進行預報成績查詢，并能直接導出　統計結果到Ｅｘｃｅｌ?！☆A報電碼、實況資料發布程序負責報文和實　況資料的輸入、生成和發送。參考原有程序的功　能，并增加多種格式報文的制作發送模塊以適應　評分系統主要針對溫度與降水兩個要素進　行評分。為了體現評分的準確性，保證評分所需　要素質量的完整性，主程序在實況資料的獲取上　采用了多種渠道?？紤]到寒潮天氣中氣溫極值出　現時問變化較大，而自動站數據中又缺少０．０降　水的數據表現，因此氣溫的極值，通過查詢浙江省　局的自動站數據庫的小時氣溫，從中選擇最低最　評分系統的需求。該程序利用文件名，區分區域　評分報、城鎮預報電碼和發送此報文的預報員類　別。　高值獲??；而雨量數據則采用各級臺站發布的實　況資料　圖２為評分主程序主界面（左）和評分成績統　計界面（右）的一個顯示。主界面上集合了實況記　錄修改、查詢評分記錄、手動自動評分等功能，分　兩個標簽顯示氣溫評分和降水量評分。評分統計　為了切實能夠利用評分系統進行預報質量考　核，需要保證預報報文盡可能的完整，報文備份程　序必不可少。該程序每天定時保存最新的報文資　料，并按照年、月、日的層次結構目錄進行存儲。　圖２評分主程序的評分界面（左）和統計結果界面（右）　２　主要功能　麗水預報質量評分系統作為麗水市短期預報　質量考核系統，主要實現了以下功能?！∷蜁r間進行考核，評分系統中設置３個時間點。　分別在上午的０７：（）（），下午的１６：ＯＯ和ｌ９：００。上　午０７：ＯＯ評分的為世界時２１：００的報文；ｌ６：００　和１９：００為世界時Ｏ６：Ｏ０的報文。到達指定時間　（１）預報資料和氣象要素信息的自動收集。　評分主程序ＳｃｏｒｅＰｒｏｇ每隔５　ｍｉｎ定期查詢　點時，ＳｃｏｒｅＰｒｏｇ把收集到的報文分別保存入不　同的數據庫，過了時間點之后的報文不予以入庫　處理。同時利用數據庫中存儲的信息，結合評分　數據庫，自動進行評分，并將評分結果存儲入庫?！≈档靡惶岬氖?，之所以對世界時Ｏ６：。Ｏ報文　進行兩次評分，是為了解決預報修正的問題。在　浙江省級自動站數據庫，同時通過ＦＴＰ下載麗水　市最新的預報報文和實況資料，自動處理并按規　則導人數據庫系統?！。ǎ玻┒〞r的自動評分?！榱吮ＷC評分的公平公正，并對預報報文發　１９：００以前，預報員仍然有機會更改自己的預報　

第３期　吳昊曼，等：麗水天氣預報質量評分系統的研制與開發　。３７?　結論，并上傳。　下午最終的預報成績為兩次評分　的平均值?！。ǎ常╊A報資料更正和補全功能?！】紤]到在極端情況下，實況要素會不可避免　的出現缺失。系統中專門開發了預報資料更正和　補全功能。該功能包括降水記錄修改和溫度記錄　修改兩部分。降水記錄要素更正功能中，特別針　對降雪記錄設計了單獨的更正模塊，并對雨夾雪　和降雪分開進行處理?！。ǎ矗┰u分結果的查詢和統計?！∮捎诖嬖诙喾N報文，因此評分結果也有對應　的類型。降水量評分和溫度評分是兩個大類。每　一類中，又按照站點分為本地預報和區域預報兩　個子類；在每個子類里又分１６：００的評分報和?。保梗海埃暗脑u分報，同時還按照預報員等級分為正　班、副版和領班?！。ǎ担┰u分報文的統計輸出?！≡u分系統除了能進行任意時間段，任意類型　的預報結論的查詢并在界面顯示之外，還能將顯　示結果直接按照預定義的模板，以Ｅｘｃｅｌ的形式　輸出，直接提供給日?？己斯ぷ??！。ǎ叮┒喾N不同類型報文的發送?！∠到y除了能夠發送城鎮預報電碼之外，還能　發送評分報，并在評分報中包含預報員信息。　（７）兩級權限設置和數據庫加密。　由于評分系統作為預報質量的考核工具，為　了保證公平公正，設置了瀏覽和管理兩級權限?！g覽權限能查詢評分結果，能輸出評分報表，也可　以對任意時段進行手動評分，但沒有修改任何數　據的權限。只有具備管理權限才可以使用預報資　料更正和補全功能。系統后臺所有數據庫均使用?。常参豢诹罴用?。?。场∽詣釉u分功能的實現　要實現預報資料評分，首先需要明確知道哪　些預報員信息，發送的是哪一類的預報報文。這　就需要在報文中體現這些信息，同時不影響正常　業務流程。其次，必須考慮如何組織這些信息，在　滿足評分需要同時也要保證代碼最優化。再次如　何運用信息進行評分。評分有多種方法。最簡單　的一種是將評分規則寫入程序，通過判斷來實現?！《鞠到y中，先把實況數據處理為相應字段名，再　使用該字段名和天氣預報代碼查詢評分標準數據　庫得到預報成績，實現比較簡便。　３．１預報員信息　預報員信息一般來說就是預報員的編號，但　這些信息在預報評分系統中并不夠用。因為評分　報有多種類型，除了城鎮預報之外，還有區域報和　評分報；并且預報員日常值班分正班、副班和領班?。I班在汛期時設置）。正班發送的城鎮預報電　碼，副班和領班制作區域報。因此必須添加預報　員類別，如正班、副班和領班，才能夠分開不同類　別的報文和相應的評分成績。　評分系統通過在區域報和評分報中增加一行　預報員信息，解決了報文附帶預報員信息的問題?！⌒畔⒏袷綖椤埃危铩。兀亍。蹋澹觯澹臁。亍保⒁幎ǎ蹋澹觯澹旒墑e　后０代表正班，１代表副班，２代表領班?！。常差A報評分報文類別　除了預報員信息外，還要區分各種不同類型　的報文。麗水市各級臺站的預報報文一共分為城　鎮預報電碼、區域報和評分報３大類。其中城鎮　預報電碼為正班制作，區域報和評分報為副班和　領班制作。在評分系統中，為了正確區分報文類　型，并保證原有報文發送不受影響，在預報電碼、　實況資料發布程序中增加了多種自定義報文格　式，用于評分?！‘斍霸u分系統中３種報文的命名格式分別為：?。ǎ保┏擎傤A報電碼，格式為“ＦＰＹＹＧＧｎｎ．?。茫茫谩?，文件的命名和內部格式保持不變；?。ǎ玻┰u分報文的格式為“ＦＰＹＹＧＧｎｎ．ＣＣＣ．?。埃亍保撁袷酵ㄟ^在城鎮預報電碼文件名添　加后綴得到。后綴０Ｘ表示預報員類別，Ｏ０表示　正班；０１為副班；０２為領班；文件內添加預報員信　息；?。ǎ常﹨^域報文命名以“ＡＲ”開頭，以“０Ｘ”作為　后綴?！埃埃亍钡暮x與第２點相同，報文內部添加　預報員信息?！。常迟Y料存儲的數據庫結構　系統收集了實況和預報資料后，進行自動評　分，并將評分結果自動存儲。所有這些信息的查　詢操作均在Ａｃｃｅｓｓ數據庫中進行。評分系統的　數據庫按照信息類別，分為實況資料數據庫、報文　數據庫和預報成績數據庫３種?！。ǎ保崨r數據庫命名格式為ＲｅａｌＴｉｍｅＤａｔａ—?。伲伲伲伲恚洌?，ＹＹＹＹ為年份，?。次?。數據表有如　下３類，分別為：ｔａｂｌＩｉｉｉ一０８，ｔａｂＩＩｉｉｉ一１４和ｔａｂｌＩｉｉｉ—　ＡｗｓＤＢ，ＩＩｉｉｉ為站點編號。其中前兩個表存儲的為　各級臺站發布的實況要素資料，主要是降水量數　

?　３８　?　氣象水文海洋儀器　據；ｔａｂＩＩｉｉｉ—ＡｗｓＤＢ表則保存一天的最低最高溫度，　通過查詢浙江省局自動站數據庫獲得?！。ǎ玻﹫笪臄祿烀袷綖椋樱悖铮颍澹茫铮洌濉。伲伲伲伲恚洌猓瑪祿矶噙_６類。當然，不是每個　臺站都有６類數據表。麗水本站和遂昌、龍泉兩　個站分別有５類數據表，因為這些臺站涉及到評　分報和區域報。其他臺站只有３類數據表。６類　數據表分別為：ｔａｂＩＩｉｉｉ一０６—１６、ｔａｂＩＩｉｉｉ一０６—１９、ｔａｂＩＩｉｉｉ　——（３）評分結果數據庫命名為ＳｃｏｒｅＲｅｓｕｈ—?。伲伲伲伲恚洌?，數據表類別與報文數據表類別相　似。只是在報文數據表名的基礎上，再區分開降　水量評分和溫度評分兩類。?。常础∽詣釉u分　自動評分功能依靠查詢評分標準數據庫實　現。降水量和氣溫的評分標準分為兩個數據表?！≡u分標準數據庫是基于《浙江省短期天氣預報質　量評定辦法（試行）》制作。表ｌ為氣溫評分標準　數據庫的一部分。到達評分時間點時，評分系統?。玻薄ⅲ簦幔猓桑桑椋椋椋粒颍埃叮埃?、ｔａｂＩＩｉｉｉＡｒ?。埃叮埃薄ⅲ簦幔猓欤桑椋椋椋粒颉　ǎ兑唬希病Ｇ懊妫愁悢祿?，存儲的為城鎮預報，所　有臺站都有。后面３類數據表，麗水本站有ｔａｂＩＩｉｉｉ　—讀取指定日期的預報信息和實況信息。例如在對　氣溫評分時，先計算預報實況之間的誤差絕對值，?。粒颍埃叮埃?、ｔａｂＩＩｉｉｉＡｒ０６～一—０２，而遂昌、龍泉兩個站　只有ｔａｂＩＩｉｉｉ＿Ａｒ＿０６—００、ｔａｂＩＩｉｉｉ—Ａｒ一０６—０２。之所以　使用誤差絕對值得到查詢的字段名稱（包含定性　評分和定量評分）。然后以預報值，實況值作為查　詢條件，查詢符合條件的字段信息，該信息即為預　報評分成績。　如此設計，這與麗水市臺的預報業務流程有關。副　班只制作麗水本級區域報，而領班則需發布麗水、　遂昌和龍泉３個站的評分報。　表１評分標準數據庫　降水量評分與氣溫評分類似，只是考慮到降　雪和雨夾雪的天氣現象，需要查詢的字段條件比　氣溫評分的多，處理過程稍微復雜一些?！r測評檢驗系統［Ｊ］．氣象，２００４，３０（８）：４５—４８．?。郏玻輳堜浨啵信_一般天氣預報質量評定系統簡介［Ｊ］．　廣東氣象，１９９９（３）：３６～３７．?。郏常輻盍?，張莉，喻輝．阿克蘇地區各縣中短期天氣預報?。础〗Y束語　麗水預報質量評分系統于２００７年４月正式　投入業務運行。目前該系統運行穩定，操作簡單　快捷，完全與原有系統相融合，能夠在第一時間對　全市９個臺站的短期預報結論作出準確的評分，　真正在預報評分考核上做到了公正公平，提高了　質量檢驗系統ＥＪ］．沙漠與綠洲氣象，２００９（８）：３９　４１．?。郏矗菝玳L忠．重要天氣預報質量評定系統ＥＪ］．河南氣象，?。玻埃埃矗ǎ矗海常叮常罚。郏担萃舾呙?，張火平．天氣預報質量評估監控系統的研究　與開發ＥＪ］．湖北氣象，２００４（２）：２０—２２．?。郏叮莶藤惥}．市、縣氣象臺站天氣預報評分系統［Ｊ］．廣東　氣象，２００５（３）：３９－４１．　預報員的積極性，使預報質量得到一定的提高，同　時減輕了預報員的重復勞動，取得了良好的效果?！⒖嘉墨I：?。郏保葜T曉明，張建海，王麗華，等．紹興市短期天氣預報實?。郏罚蔹S進亮，陳志明．縣站短期天氣預報自動評分系統設　計方案［Ｊ］．福建氣象，２００５（４）：２４—２６．?。郏福蓐悹N煌．ｃ＋卜Ｂｕｉｌｄｅｒ６徹底研究［Ｍ］．北京：中國鐵　道出版社，２００３．