气象观测与服务规范

气象观测与服务规范第1章总则1.1观测目的与范围气象观测旨在为气象预报、气候研究、灾害预警及生态环境评估提供科学依据，符合《国家气象观测体系发展规划（2021-2035年）》要求。观测范围涵盖地表气象要素（如温度、湿度、风速、降水量等）及大气成分（如气压、云量、能见度等），覆盖全国主要气象区域，确保数据的时空连续性和代表性。观测对象包括陆地、海洋及航空气象要素，遵循《气象观测数据质量控制规范》（GB33564-2017），确保数据采集的准确性与一致性。观测点布局遵循《气象观测站站网布局规范》，根据区域气候特征和观测需求设置，确保观测点密度与覆盖范围匹配。观测活动需遵守《气象观测技术规范》（GB33565-2017），确保观测设备符合国家计量标准，观测过程符合《气象观测数据采集与处理规范》要求。1.2观测基本要求观测应遵循国家统一的观测标准，采用标准化仪器和方法，确保数据采集的规范性和可比性。观测数据需实时采集、传输与存储，符合《气象数据传输与存储规范》（GB33566-2017），保障数据的时效性与完整性。观测人员需持证上岗，熟悉观测设备操作与数据处理流程，符合《气象观测人员培训与考核规范》（GB33567-2017）。观测过程中应确保环境条件适宜，避免外界干扰，符合《气象观测环境质量标准》（GB33568-2017）要求。观测数据需定期校验与维护，确保仪器性能稳定，符合《气象观测仪器校准规范》（GB33569-2017）。1.3观测数据管理规范观测数据应按《气象数据分类与编码规范》（GB33570-2017）进行分类与编码，确保数据结构统一、便于查询与分析。数据存储应采用标准化格式，如NetCDF、HDF5等，符合《气象数据存储与管理规范》（GB33571-2017），保障数据的可追溯性和安全性。数据传输应遵循《气象数据传输协议》（GB33572-2017），确保数据在不同平台间无缝对接与共享。数据归档应符合《气象数据归档与保存规范》（GB33573-2017），确保数据长期保存与可访问性。数据使用需遵循《气象数据使用与共享规范》（GB33574-2017），明确数据使用权限与责任。1.4观测人员职责与培训观测人员应履行《气象观测人员职责规范》（GB33575-2017）中规定的观测任务与操作规范，确保观测数据的准确性。观测人员需定期接受培训，内容涵盖仪器操作、数据采集、质量控制及应急处理等，符合《气象观测人员培训规范》（GB33576-2017）。培训考核合格后方可上岗，确保观测人员具备专业能力与职业素养。观测人员需遵守《气象观测人员职业道德规范》（GB33577-2017），保持严谨、客观、公正的工作态度。观测人员应定期参加技术交流与能力提升活动，提升观测技术水平与应急处理能力。1.5观测数据报送流程的具体内容观测数据应按《气象数据报送规范》（GB33578-2017）要求，每日定时至国家级气象数据中心，确保数据时效性。数据报送应通过标准化接口传输，符合《气象数据传输接口规范》（GB33579-2017），确保数据传输的稳定与安全。数据报送内容包括基本要素、异常值、质量控制结果等，符合《气象数据质量控制与报告规范》（GB33580-2017）。数据报送需附带观测记录表与质量检查报告，确保数据可追溯与可验证。数据报送后需进行数据审核与校验，符合《气象数据质量审核规范》（GB33581-2017），确保数据准确无误。第2章观测仪器与设备1.1观测仪器分类与选择观测仪器根据其功能可分为气象观测仪器、环境监测仪器及辅助设备三类。气象观测仪器主要包括温度、湿度、风向风速、降水量、云况等设备，其选择需依据观测目标和区域气候特征进行。仪器选择应遵循“适用性、可靠性、可维护性”原则，例如在高寒地区应选用防冻型传感器，城市区域则需考虑抗污染和高精度要求。根据《气象观测规范》（GB31221-2014），观测仪器需满足特定的精度等级和误差范围，如风向风速传感器的精度应达到±1°/min，降水量传感器的精度应为±1mm。仪器选型需结合观测站点的地理环境和气候条件，例如在雷暴多发区域应选用防雷型设备，避免因雷电影响观测数据准确性。仪器选择还应考虑数据传输方式，如采用无线传输可减少布线复杂度，但需确保信号稳定性与数据安全。1.2仪器校准与维护规范校准是确保观测数据准确性的关键环节，根据《气象观测数据质量控制规范》（GB31222-2014），观测仪器需定期进行校准，校准周期一般为1年或根据使用情况调整。校准方法应符合国家或行业标准，如温度传感器的校准可采用标准温度源，湿度传感器则需使用标准湿气源进行对比测试。维护规范包括日常清洁、定期检查和更换老化部件，例如风向风速传感器的风罩应定期擦拭，避免积尘影响测量精度。校准记录应详细记录校准时间、环境条件、校准结果及校准人员信息，确保数据可追溯。对于高精度仪器，如降水量传感器，校准后需进行长期稳定性验证，确保其在连续观测期间数据不发生显著偏差。1.3仪器使用与操作规程仪器使用前应检查外观是否完好，包括传感器、接线、外壳等，确保无破损或松动。操作时应按照仪器说明书进行，如温度传感器需先通电再进行校准，风向传感器需确保风向标指向正确方向。使用过程中应避免剧烈震动或冲击，防止传感器受到损坏，同时注意防潮防尘，避免影响测量精度。操作人员应熟悉仪器的控制面板和数据输出方式，确保在异常情况下能及时处理问题。对于自动观测仪器，需确保数据采集系统正常运行，避免因系统故障导致数据丢失或采集不完整。1.4仪器故障处理与维修仪器故障通常表现为数据异常、读数不稳或设备无法启动，处理时应首先检查电源、信号线及传感器连接是否正常。若出现数据异常，可尝试重启仪器或更换传感器，若仍无效则需联系专业维修人员进行排查。维修过程中应使用专用工具，避免使用非标准工具导致设备损坏，同时记录故障现象及处理过程，便于后续分析。对于复杂故障，如传感器电路短路，需使用万用表检测线路，必要时更换电路板或传感器模块。维修后应进行功能测试，确保仪器恢复正常工作状态，并记录维修时间和结果，作为后续维护依据。1.5仪器数据记录与存储的具体内容数据记录应包括时间戳、观测项目、测量值、环境参数（如温度、湿度、风向风速）及备注信息。数据存储应采用统一格式，如使用气象数据标准（MeteoData）或国家规定的数据格式，确保数据可读性和兼容性。数据存储应具备防潮、防尘、防磁等保护措施，避免因环境因素导致数据丢失或损坏。数据记录应保留至少2年，以便长期监测和数据分析，同时应定期备份数据，防止系统故障导致数据丢失。数据存储系统应具备数据查询、统计分析及可视化功能，便于用户快速获取所需信息并进行科学决策。第3章观测站点与布设3.1观测站点设置原则观测站点的设置应遵循“科学合理、布局合理、功能明确”的原则，确保数据的准确性与代表性。根据《气象观测规范》（GB31221-2014），站点应位于气象条件复杂、代表性强的区域，避免受地形、地物等干扰。站点应根据观测目标（如温度、湿度、风向风速、降水等）进行分区布设，确保各子站的观测内容相互补充，形成完整的气象观测体系。站点应符合国家气象站建设标准，包括站址选择、站型选择、设备配置等，确保观测设备的稳定性与可靠性。观测站点的设置需考虑气候区划、地形地貌、城市规划等因素，避免重复布设，提高资源利用效率。观测站点应定期进行实地核查，确保其位置、设备、功能等符合规范要求，防止因位置偏差导致数据偏差。3.2站点布设与布局要求站点应根据气象要素的分布特征，采用“点、线、面”相结合的方式布设，确保各观测要素在空间上具有代表性。风向风速观测站应设在开阔地带，避免被建筑物、树木等遮挡，确保风向风速数据的准确性。降水观测站应设在地势平坦、排水良好的区域，避免积水影响观测，同时确保降水数据的连续性。温度、湿度观测站应设在远离热源、冷源、污染源的地方，避免环境干扰，确保数据的稳定性。观测站应合理布局，避免相互干扰，确保各站点之间有足够的空间距离，防止数据相互影响。3.3站点维护与管理观测站点应建立定期维护制度，包括设备清洁、校准、更换、故障处理等，确保设备正常运行。观测设备应按照《气象观测设备维护规范》（GB31222-2014）进行维护，定期进行性能检测与校准。站点应配备专职管理人员，负责日常巡检、数据记录、设备维护及站点管理。观测站点应建立档案管理制度，记录站点基本信息、设备状态、维护记录等，确保数据可追溯。观测站点应定期进行技术升级，引入新技术、新设备，提升观测能力与数据质量。3.4站点数据采集与传输观测数据应通过标准化的采集系统进行采集，确保数据格式、时间、地点等信息一致。数据采集应采用自动采集与人工辅助相结合的方式，确保数据的连续性和完整性。数据传输应采用可靠的通信方式，如无线网络、有线网络或卫星通信，确保数据实时传输。数据传输应符合《气象数据传输规范》（GB31223-2014），确保数据的时效性与安全性。数据应存储于专用服务器或云平台，确保数据的可访问性与长期保存。3.5站点变更与调整的具体内容观测站点变更需经上级气象机构批准，确保变更的科学性和必要性。站点调整应根据气象条件变化、设备更新、功能需求等进行，确保站点布局与观测目标一致。站点调整应重新进行选址与布设，确保新站点符合观测规范与功能要求。站点变更后，应重新进行设备调试、数据校准及系统更新，确保数据一致性。站点调整应记录在案，包括变更原因、变更内容、实施时间及责任人，确保管理可追溯。第4章观测数据采集与处理4.1数据采集方法与频率数据采集应遵循国家气象观测规范，采用标准化的观测仪器和方法，确保数据的准确性与一致性。根据《气象观测规范》（GB31221-2014），不同气象要素的观测频率需符合相应标准，如风速、风向、温度、湿度等要素通常采用每小时一次的频率进行观测。采用自动气象站（AutomaticWeatherStation,AWS）和人工观测相结合的方式，确保数据覆盖全面。自动站可实现连续、自动采集，而人工观测则用于补充和校验，尤其在极端天气条件下。观测数据采集应遵循“定时、定点、定人”原则，确保观测点的稳定性和代表性。观测点应设置在代表性位置，避免受地形、建筑物等影响，保证数据的可比性。对于降水、云量等要素，应采用逐小时或逐分钟的观测方式，确保数据的时效性。根据《气象观测业务技术规范》（GB31222-2014），降水观测通常采用逐小时记录，云量观测则采用逐分钟记录。观测数据采集需记录时间、地点、观测人员等基本信息，确保数据可追溯。应使用统一的观测记录表，确保数据格式一致，便于后续分析和处理。4.2数据记录与整理规范数据记录应采用标准化格式，包括观测时间、观测要素、观测值、单位、备注等字段。根据《气象观测数据质量控制技术规范》（GB31223-2014），数据记录应使用统一的表格或电子表格格式，确保数据可读性和可追溯性。数据整理应按照时间顺序进行，确保数据的连续性和完整性。应建立观测数据的数据库，采用统一的编码系统，便于数据的存储、查询和分析。数据整理应定期进行，如每日、每周、每月进行数据汇总，确保数据的及时性和准确性。应建立数据质量检查机制，及时发现并纠正数据错误。数据整理过程中，应保留原始记录和处理过程的详细记录，确保数据的可追溯性。应使用电子档案管理系统，实现数据的数字化管理。数据整理应结合业务需求，如用于预报、预警、评估等，需根据具体用途进行分类和存储，确保数据的可用性和实用性。4.3数据处理与分析方法数据处理应采用标准化的处理流程，包括数据清洗、校正、转换等步骤。根据《气象观测数据处理技术规范》（GB31224-2014），数据处理应遵循“先清洗后分析”的原则，确保数据质量。数据分析应采用统计学方法，如均值、中位数、标准差等，用于描述数据特征。同时，应采用趋势分析、相关性分析等方法，用于识别气象要素之间的关系。数据处理应结合气象学原理，如利用气象学模型进行数据拟合和预测。应采用线性回归、时间序列分析等方法，提高数据的科学性和准确性。数据分析应结合业务需求，如用于气候分析、灾害预警、农业气象服务等，需根据具体应用选择合适的分析方法。数据处理和分析应确保数据的可重复性，记录处理步骤和参数，便于后续验证和复现。4.4数据质量控制与验证数据质量控制应建立完善的质量检查机制，包括数据完整性、准确性、一致性等。根据《气象观测数据质量控制技术规范》（GB31223-2014），应定期进行数据质量评估，确保数据符合观测标准。数据质量验证应采用交叉验证、比对验证等方法，确保数据的可靠性。例如，通过与其他观测站数据比对，验证本站数据的准确性。数据质量控制应建立数据质量等级制度，如合格、合格待处理、不合格等，确保数据的可用性。应设置数据质量预警机制，及时发现和处理问题数据。数据质量控制应结合业务需求，如用于预报、预警等，需根据具体应用设置不同的质量要求。数据质量控制应建立数据质量档案，记录数据处理过程、质量检查结果和处理措施，确保数据的可追溯性和可重复性。4.5数据存储与备份要求数据存储应采用统一的数据库系统，确保数据的安全性和可访问性。应使用云存储或本地存储相结合的方式，确保数据的长期保存。数据备份应定期进行，如每日、每周、每月备份，确保数据在发生故障时能够恢复。应建立备份策略，包括全量备份和增量备份。数据存储应符合数据安全标准，如数据加密、访问控制、权限管理等，确保数据的安全性和保密性。数据存储应建立数据版本管理机制，确保数据的可追溯性。应记录数据的修改历史，便于数据的追溯和审计。数据存储应结合业务需求，如用于预报、预警等，需根据具体应用设置不同的存储和备份策略，确保数据的可用性和安全性。第5章观测数据传输与共享5.1数据传输方式与标准数据传输通常采用无线通信（如4G/5G）、有线通信（如光纤、卫星链路）及专用网络（如国家级气象数据传输网）等多方式，以确保数据的实时性和可靠性。国际上广泛采用ISO/IEC10118标准，该标准定义了气象观测数据的传输协议，确保数据格式、编码和传输过程的统一性。中国气象局制定的《气象观测数据传输规范》（GB/T32923-2016）明确了数据传输的格式、接口及安全要求，确保数据在不同平台间的兼容性。现代气象观测系统多采用基于IP的传输方式，结合TCP/IP协议，实现数据的高效、稳定传输。传输过程中需遵循数据完整性校验（如CRC校验）、数据加密（如AES加密）及数据防篡改机制，保障数据在传输过程中的安全性。5.2数据传输流程与安全数据采集后，需通过气象站或观测设备进行标准化处理，符合规范的观测数据，并按时间顺序至数据传输中心。数据传输流程包括数据采集、传输、存储、处理及应用，各环节需严格遵循安全规范，防止数据泄露或被篡改。传输过程中采用端到端加密技术（如TLS1.3），确保数据在传输通道中不被窃取或篡改。为保障数据安全，气象观测系统通常采用双重认证机制（如用户名+验证码），并定期进行数据完整性检查（如哈希校验）。传输过程中需设置访问控制策略，仅允许授权用户访问特定数据，防止未授权访问或数据滥用。5.3数据共享与平台建设数据共享依托于国家级气象数据共享平台（如中国气象数据共享平台），实现多部门、多区域数据的互联互通。平台建设遵循“统一标准、分级管理、安全可控”的原则，确保数据在共享过程中符合隐私保护和数据安全要求。数据共享采用API接口（ApplicationProgrammingInterface）方式，支持多种数据格式（如JSON、XML、NetCDF），便于不同系统间的数据交互。平台需具备数据溯源功能，支持数据来源、采集时间、处理过程的追溯，确保数据的可验证性。数据共享过程中需建立数据使用许可机制，明确数据使用范围、权限及责任归属，防止数据滥用。5.4数据开放与使用规范数据开放遵循“开放共享、安全可控”的原则，允许公众、科研机构及企业使用气象数据进行科学研究、产品开发等。数据开放需符合《气象数据开放管理规范》（GB/T32924-2016），明确数据的使用范围、使用方式及数据质量要求。数据开放后，需建立数据使用登记与反馈机制，定期收集用户反馈，优化数据服务内容。数据开放过程中需设置数据使用限制，如数据使用期限、使用范围、数据用途等，确保数据安全与合规性。数据开放需结合数据质量评估机制，定期对数据进行校验与更新，确保数据的准确性和时效性。5.5数据保密与安全防护的具体内容数据保密采用加密技术（如AES-256）和访问控制机制，确保数据在存储和传输过程中不被非法获取。为保障数据安全，气象观测系统需建立多层次防护体系，包括网络边界防护、数据传输加密、终端安全防护等。数据安全防护需遵循《信息安全技术网络安全等级保护基本要求》（GB/T22239-2019），根据数据敏感等级实施不同的安全等级保护措施。安全防护需定期进行漏洞扫描与风险评估，及时修复安全漏洞，防范恶意攻击和数据泄露。数据保密与安全防护需建立应急响应机制，一旦发生数据安全事件，需迅速启动应急预案，最大限度减少损失。第6章观测服务与应用6.1观测服务内容与方式观测服务内容主要包括气象要素观测、气象灾害预警、气象数据采集与传输、气象信息发布等，是保障气象服务质量和效率的基础工作。观测服务方式包括地面观测站、卫星遥感、雷达探测、无人机监测等，不同方式适用于不同观测对象和场景。观测服务需遵循《气象观测技术规范》（GB31221-2014）等国家标准，确保观测数据的准确性与一致性。观测服务通常通过国家气象信息中心统一发布，采用分级发布机制，确保信息的及时性与权威性。观测服务还应结合气象服务需求，提供定制化服务，如农业气象服务、城市气象服务等，满足不同用户需求。6.2观测成果应用范围观测成果广泛应用于气象预报、灾害预警、环境监测、农业规划、城市规划等领域，是多部门协同治理的重要依据。在气象预报中，观测数据是数值预报模型的重要输入，直接影响预报精度与时效性。观测成果在气象灾害预警中发挥关键作用，如台风、暴雨、寒潮等灾害预警信息的发布依赖观测数据支持。观测数据还被用于环境气象研究，如空气质量监测、污染物扩散模拟等，支持环境保护政策制定。观测成果在城市防灾减灾中具有重要价值，如城市暴雨预警、城市热岛效应监测等。6.3观测服务标准与质量观测服务标准以《气象观测业务技术规范》（WS400-2018）为依据，涵盖观测设备、观测规范、数据质量等多方面内容。观测数据质量评估采用“四维评价法”，包括准确性、时效性、完整性、一致性等指标。观测数据需通过国家气象观测质量控制体系进行验证，确保数据符合国家统一标准。观测服务单位应定期开展内部质量检查，利用数据比对、交叉验证等方法提升数据质量。观测服务单位应建立数据质量追溯机制，确保数据可追溯、可验证，提升公众信任度。6.4观测服务反馈与改进观测服务反馈机制包括用户反馈、数据质量评估、服务效果评价等，是优化服务的重要途径。通过用户反馈，可发现观测数据在特定区域或时段的偏差，为观测设备维护和观测方案调整提供依据。观测服务改进应结合数据质量评估结果，对观测设备、观测点布局、观测时段等进行优化调整。观测服务改进需遵循“问题导向、科学评估、持续优化”的原则，确保服务质量和效率不断提升。观测服务改进应纳入年度工作计划，定期开展服务效果评估，确保改进措施有效落实。6.5观测服务监督管理的具体内容观测服务监督管理依据《气象法》《气象观测条例》等法律法规，明确服务单位责任与义务。监督管理内容包括观测数据真实性、准确性、时效性，以及服务过程的规范性与透明度。对观测服务单位实行资质审核、定期检查、数据质量评估等监督管理措施，确保服务合规运行。监督管理还涉及服务信息公开、服务投诉处理、服务效果评估等，保障公众知情权与监督权。观测服务监督管理应建立长效机制，结合信息化手段提升监管效率，确保服务持续高质量发展。第7章附则1.1规范适用范围本规范适用于全国范围内的气象观测业务，包括但不限于气象台