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河南省地方标准编制说明
一、编制的目的和意义
按照《自动土壤水分观测规范(试行)》,自动土壤水分观测每
月形成全月正点观测数据文件S文件,输出纸质月报表。但是S
文件中存放的为正点观测数据,不包含日、旬、月统计值;每月
打印的纸质月报表虽然包含各个统计值,但未形成电子数据文
件,无法使用软件直接提取统计结果。因此,必须生成与纸质报
表记录相对应的月数据文件(M文件),才能方便自动土壤水分
观测资料以及统计结果的使用和归档。
自动土壤水分观测月数据M文件依据各站定时上传的土壤
水分自动观测数据,使用程序提取计算各层土壤水分日平均、日
最高、日最低形成月报表文件。既可打印成纸质月报表,也可形
成电子月报表,更为便利地提供气象服务。本标准则规定了自动
土壤水分观测月数据M文件的结构和数据排列方式。
二、任务来源及编制原则和依据
自2009年起,我省开展自动土壤水分观测,要求全省所有
台站逐时实时上传数据,并每月编制、上报自动土壤水分站全月
正点观测数据文件(即S文件,S文件中只有逐时观测数据)、
打印纸质月报表(包含逐时数据和日、旬、月统计值)。
为了取消台站每月上传S文件和打印纸质报表任务,2014
年我们课题组开发了“河南省土壤水分站月报表处理系统”,该系
统直接从实时观测数据库中提取逐时数据来生成S文件,并按照
纸质月报表的打印格式设计了月报表数据M文件格式,可以在每
月生成S文件的同时也生成M文件,于2015年1月取消了台站
上报月报表的任务,全部由省局制作、审核、归档,目前该系统
已正式业务运行两年多,已制作了2015年至今的所有站的S文
件和M文件,都进行了归档。
为了使月报表数据M文件能长期、稳定的应用于业务,便于
开发数据提取软件,需要对M文件的数据格式进行标准化。
2015年12月,由河南省气局象申请地方标准的立项,根据
河南省质量技术监督局2016年9月22日的豫质监标发【2016】
262号《关于下达2016年第二批河南省地方标准制修订计划的
通知》,批准《自动土壤水分观测月数据M文件格式》河南省地
方标准的制定。
三、编制过程
1、按照《自动土壤水分观测规范(试行)》对自动土壤水分观
测记录月报表内容的要求:自动土壤水分观测记录月报表是在观
测簿、全月仪器观测数据文件和有关材料的基础上采用计算机加
工处理完成。为了日常服务和质量控制的需要,月报表中除了定
时记录和日平均外,还有经过初步整理的旬、月平均值、极端值
等。自动土壤水分观测记录月报表是气象台站所积累的气象情报
资料原始档案,根据上级业务部门的规定或本站气象服务的需
要,按照统一的报表格式和编制要求进行编制。
S文件仅包含了自动土壤水分站全月正点观测数据,日、旬、
月平均值、极端值以及水文、物理常数只在纸质报表进行了打印,
没有形成电子文档。因此,依据上述规范规定,将除正点观测数
据之外的所有内容全部编排到月数据M文件中。
2、参照纸质自动土壤水分观测记录月报表样式,见图1,将
与图中对应的各要素统计数据进行了排列,为了便于阅读,把日
期作纵向设计,即对纸质报表格式进行了转置,形成了月数据M
文件的数据排列方式。
图1纸质报表样式
3、比照QXT119—2010《气象数据归档格式地面》,每个
要素确定了指示码,由于自动土壤水分站月报表数据是新的数据
格式,历史上不存在其他方式的数据排列问题,所以,没有套用
“方式位”。在月报表M文件的结构上,参照了QXT119—2010《气
象数据归档格式地面》,标准内容划分为台站参数、土壤质地(水
文、物理常数)、观测统计数据、质量控制信息、附加信息五个
部分,由于最终形成的M文件没有经过人机交互过程,所以,没
有套用“更正数据段”这部分内容。
通过以上三个过程,对地标《自动土壤水分观测月数据M文
件格式》进行了设计和编制。
四、主要内容的确定
自动土壤水分观测月数据M文件主要包含台站参数、土壤质
地(水文、物理常数)、观测统计数据、质量控制信息、附加信
息五个部分构成。
台站参数是文件的第1条记录,由9组数据构成,排列顺序
为区站号、纬度、经度、观测场拔海高度、地段类型、各层传感
器标识、质量控制信息、年份、月份。
土壤质地指示码为Z。土壤质地不同,其水文、物理常数也
尽不同。内容包括土壤质地、0-10、10-20、20-30、30-40、40-50、
50-60、70-80、90-100CM各层次的田间持水量、土壤容重、凋
萎湿度。
观测统计数据有五项:土壤体积含水量Q、土壤重量含水率
W、土壤相对湿度R、土壤水分总贮存量V、土壤有效水分贮存
量U,各项数据第一段按日期排序,每行为各层数据的日平均、
日最高、日最低和0-30厘米、0-50厘米、0-100厘米日平均,
第二段为上、中、下旬和月统计值。
质量控制段为对应于每个数据的质量控制码,每组数据的位
数虽然不同,但其对应的质量控制码都是3位,第一位是台站级
质控信息,第二位是省级质控信息,第三位是国家级指控信息。
比如,某级未作质控,则质控码为9,其他质控码见表1。
表1质量控制码及其含义
质量控制码含义
0数据正确
1数据可疑
2数据错误
3数据有订正值
4数据已修改
8数据缺测
9数据未作质量控制
附加信息包含月报表封面、土壤水分变化评述、纪要等事项。
为了保持与S封面文件的一致性,M文件中保留了台(站)长、
观测、输入、校对、审核等内容。
自动土壤水分站纸质月报表中每日数据以列的方式排列,与
其他数据格式不同,与查看****惯也不一致,所以,在自动土壤水
分站M数据格式中,每日数据为按行排列。
五、与国家法律法规和强制性标准的关系
本标准与现行法律、法规和强制性标准没有冲突。
六、标准实施的建议
1、建议加强《自动土壤水分观测月数据M文件格式》标准
的宣传,使相关业务单位积极使用M文件,从M文件中提取基
本的月统计结果,并在此基础上进行再加工,避免每次都以正点
小时数据为基础的重复计算,减少统计错误,提高工作效率。
2、已制作了2015年至今的所有自动土壤水分站全月逐时观
测数据S文件和月报表数据M文件,并都进行了归档,但对M
文件的归档缺少依据,因此,建议将全月正点数据S文件和月报
表数据M文件均指定为历史归档资料。
《自动土壤水分观测月数据M文件格式》地方标准编制小组
2017年6月6日