地面气象观测业务自动化改革创新探析

陈洪良 顾荆奕 陈彦

摘 要：地面气象观测地面工作已经成为气象观测的重要组成部分，改革创新地面气象观测工作是时代发展的需要。地面气象观测业务自动化改革创新可实现更多观测项目的优化，降低台站人员工作强度及工作量，实现自动判识、图像识别蕴藏科技等技术，基层气象部门应按照“稳步推进、统筹集约、滚动评估”的原则，积极响应上级部署，精心规划、全力落实，稳步推进地面观测自动化改革各项工作。

关键词：地面气象观测;业务自动化;改革创新

信息时代科技日新月异，面对社会发展需求的不断提高，也需要气象工作的持续改革创新，现代科学技术的发展为地面观测自动化提供了新的技术基础、思路和手段，推动地面观测不断进步、优化，全面实现气象现代化、建成现代化气象强国，这也是适应国际、国内科技发展趋势的必然选择。

一、地面气象观测业务自动化改革创新重要作用

1.实现了更多观测项目的优化

2019年6月15日起，我国地面气象观测项目将被优化调整为39项，此次优化的观测项目包含日常预报服务中所需的气象要素，其中中国气象局包括气温、 气压、湿度、风向、风速、降水、能见度、地面温度、浅层及深层地温、大型蒸发、日照、辐射、总云量、云高、冻土、毛毛雨、雨、雪、雨夹雪、冰雹、大风、露、霜、雾、轻雾、霾、浮尘、扬沙、沙尘暴、结冰、雷暴等32项统一布局的观测项目，各级气象局在参考国家规定标准的基础上，可根据当地气候特征和预报服务需求自定雨凇、雾凇、电线积冰、积雪、雪深、最大冰雹最大直径和平均重量等7项观测项目。同时，地面气象观测自动化改革尝试取消台站日常守班、人工定时观测、人工连续观测天气现象、重要天气报、地面观测记录簿记录、值班日记填写、人工数据质量控制等7任务，以此更合理的优化配置现有的人力资源。

2.降低工作强度及工作量

地面气象观测自动化试运行后，采取双轨运行模式，台站按现行观测方式进行观测并上传数据，按改革后观测方式获取的数据作为业务应用数据，现行观测方式获取的数据作为备份，通过试运行并总结评估运行效果，最终实现地面观测的自动化。这样不仅使气象观测现代化水平达到先进国家水平，奠定气象观测实现综合化、智能化、信息化、社会化的坚实基础，与此同时，传统有人值守相关的基础设施维持和后勤保障等费用都会经过调整后显著下降，台站业务人员将实现转型发展，由原来以业务值守为主调整为以本站观测系统运行保障、数据处理分析和辖区内其他观测设施维护保障等工作为主，工作重心转向数据应用，有利于降低业务人员工作强度和工作量，更好地履行预报、服务等职能。

3.实现自动判识、图像识别蕴藏科技

通过地面气象观测改革创新，不断完善自动观测设备及应用卫星遥感、多源数据自动综合判识、智能图像识别等多种技术手段逐步实现自动化观测，其中多源数据自动综合判识技术的应用在此次改革中最具创新性，在自动化观测中起到重要作用，这是由湖南省气象局牵头，江苏省、安徽省、宁夏回族自治区气象局参与共同开发完成，可为全国2400余个国家级地面站的每一站依据其历史资料和相关资料统一建立成一个模型，实现露、霜等地面凝结现象，轻雾、雾、霾、沙尘暴等视程障碍现象，结冰等其他现象，总云量、云高，雷暴等项目的自动化观测。例如冻土观测，记录全国有冻土观测任务台站的冻土记录与本站某一时段小时地面温度、浅层地温、深层地温、土壤含水量等数据进行分析后，建立单站冻土深度关系方程，此后的日常觀测中，只需把台站实时采集的小时地面温度、浅层温度、深层温度、土壤含水量等数据带入已经建立的本站冻土深度关系方程，就能实时得出冻土深度观测数据。多源数据自动综合判识技术的应用将大幅提升地面气象观测时效性、观测频次和空间密度，在前期7个试点省（自治区、直辖市）试点时试行时发现，多源数据自动综合判识技术的数据时效比人工观测缩短约5倍，观测频次提升约4倍，部分观测项目空间密度可提升约2倍。还有更多值得期待的新技术应用，如天气现象视频智能观测仪，可通过视频进行智能图像识别，目前已实现总云量、云状、结冰和积雪等气象要素的自动识别，其中云量识别精度达88%，积雪识别精度达95%，该技术也将投入试点运行。

二、地面气象观测业务自动化改革创新应对

为深入贯彻落实中国气象局关于全面实现气象现代化和全面深化气象改革的决策部署，地方气象部门要按照“稳步推进、统筹集约、滚动评估”的原则，精心部署、全力落实，稳步推进地面观测自动化改革各项工作。

1.应成立自动化改革业务工作组，确定各小组成员的主要职责和具体分工，加强组织领导，建立健全工作机制，强化技术支撑，加大财政资金的投入，并做好广泛宣传动员等措施，为改革工作的推动扫清障碍。

2.由省气象部门编制《江苏省气象信息中心地面气象观测自动化改革试点实施方案》和《江苏省气象信息中心地面气象观测自动化改革试点业务流程》，做到目标明确、任务具体、切实可行，积极稳妥地推进观测自动化进程，分类、分步、分级实施。

3.此次软件升级是为适应地面气象观测自动化改革需要，调减台站部分观测项目，中国气象局通过多源数据综合判识等技术手段逐步实现人工观测项目的自动化观测，将观测数据人工质量控制、设备运行状态监控任务由台站调至省级，充分发挥观测项目效益，提高业务布局、流程的集约化和高效率。基层气象部门要按照中国气象局部署积极推进MDOS系统、CIMISS综合判识软件和MUSIC接口软件的升级工作，积极与省气象局人事处沟通，请求上级气象部门下派工作人员进行指导，解决基层台站面临的数据审核人员不足等问题。 积极推进CTS 2.0切换工作，梳理好数据传输流程，了解熟悉上级部门编制的CTS 2.0切换技术方案和切换进展简报，有序开展切换工作。

4.安排部署改革创新后科学配置岗位职责、自动化业务评估等工作，确保地面观测自动化改革工作切实发挥效益。江苏省是地面气象观测自动化改革的试点省份之一，地面气象观测自动化改革试行工作可为全国地面气象观测自动化改革提供借鉴经验和科学依据，对效提升了我省气象观测现代化水平十分有利。

三、结语

地面气象观测自动化是推进气象现代化的重要举措，我国气象事业的发展要想赶上世界先进水平，进一步优化调整地面气象观测项目，全面梳理尚未实现自动化观测、自动编报的地面观测项目，逐一提出实现自动化的时间表、路线图，优化调整适应地面气象观测自动化的业务流程和国家地面气象观测站的资源配置，推进观测自动化、不断深化观测体制改革，通过改革解决观测重大技术问题、重大业务调整和事业发展问题，推进观测自动化必须面对新的技术需求和变化，研发出新的观测技术手段，为全面推进观测自动化奠定技术基础。各级气象部门要在中国气象局加强该项工作的组织领导下，加强学习培训，积极提升基层业务人员综合业务能力，持续推进地面气象观测全面实现自动化的各项工作。

参考文献：

[1] 孙琪.全国地面气象观测自动化改革措施[J]. 科学技术创新，2018（31）.

[2] 郝泽东.新形势下地面气象观测综合业务工作重点探析[J]. 南方农机，2018（5）.

作者简介：陈洪良（1976-）男，汉族，江苏苏州人，本科，工程师，从事地面气象观测，综合气象服务工作。