野外观测站元数据查询系统的设计与应用

元数据是解决数据共享问题的技术手段之一。元数据和数据集中间存在一一对应的关系。通过实现数据导航的功能,对数据集进行访问、管理、查询、分析。目前在国家主要的科研领域,建有很多的野外观测站。为了更好地组织和利用这些数据,建立国家野外观测站元数据标准。在此基础上,并建立元数据网上查询系统,提供对元数据的管理、查询、检索和发布等功能,实现科学数据的共享、组织、管理,使野外观测数据在科学研究中得到更好应用。

宁夏地面气象台站元数据变化特点及质量评估

利用宁夏25个气象站1951—2011年地面气象台站元数据LD数据文件质量控制信息,分析了台站元数据各项内容,特别是观测仪器、站址迁移变动次数的时间分布。结果表明：观测仪器变动次数占到变动总次数的89.6%,各站观测仪器每年平均变动次数是其他项变动次数的30~140倍;建国初期观测仪器匮乏、执行新版观测规范、观测仪器换型等是造成台站元数据变动次数增多的主要原因;1951—1960年站址迁移最多,但对气温观测要素均一性的影响较小,而2001—2011年因城镇化发展站址迁移对气温观测要素均一性的影响较大;经质量控制的台站元数据疑误数、疑误率、修改疑误数、修改率均降低,特别是修改疑误数、修改率降低十分明显,元数据质量已显著提高、质量可靠,可为气象业务科研提供高质量的元数据服务。

利用台站元数据及卫星遥感资料分析影响气温序列均一性的原因

为了减少均一性检测结果的不确定性,提高均一性检测结论的可信度,基于可靠证据探讨影响气温序列均一性的可能原因,用3种均一性检测方法对陕西77个台站月平均气温序列进行检测,同时引入台站元数据及卫星遥感影像数据对其结果进行判别,并分析影响气温序列均一性的原因。结果表明:2种及其以上方法检测出的非均一断点36个(占78%)有台站元数据支持,台站站址迁移、观测仪器变更和日平均计算方法改变造成气温序列非均一断点的百分率分别为66.7%、22.2%和11.1%。利用以气象站为中心的缓冲区内土地利用/覆盖变化(LUCC)的卫星遥感影像和台站元数据中的图像文件综合分析认为,台站探测环境的变化是影响潼关站气温序列均一性的重要原因。建议将卫星遥感影像作为台站元数据的补充,以便更加直观、客观地定量描述台站探测环境。

基于网页提取与分析的IRIS台站元数据自动同步技术

基于网页提取与分析技术,开发IRIS台站元数据抓取程序,设计并建立禁核试核查北京国家数据中心(NDC)的IRIS台站元数据库,实现IRIS台站元数据从IRIS向NDC的定期自动同步。作为NDC运行的基础支撑数据库之一,该数据库为NDC开展辅助性地震监测数据的自动台站筛选和数据申请奠定了技术基础。

地面气象台站元数据质量控制分析

气象台站元数据包含了可能影响气候资料序列均一性的重要信息,是分析、检验、订正气候资料序列的科学参考依据,只有经过质量控制与处理的气象台站元数据才能真实的反应其对气候资料序列非均一性的影响程度。针对气象台站元数据可能存在的疑误信息,设计了一套适用于地面气象台站元数据的质量控制技术,采用格式检查、内部一致性检查、时间连续性检查等方法进行质量控制。利用该质量控制方法对全国31个省(区、市)的1428个国家站1951-2011年的台站历史沿革数据文件进行质量控制,结果表明:该质量控制方法能够有效地将疑误信息进行标识,可为气象台站元数据的应用提供可靠的质量保障。该质量控制方法已应用于气象资料业务系统(MDOS)中,并在全国省级气象资料部门业务运行。

中国测震台网站点参数校核与管理

作为我国地震监测工作乃至防震减灾事业的核心基础,中国测震台网为地震监测预报和地震科学研究提供基础数据。站点参数包括站点经纬度信息和站点仪器信息。站点参数准确性,决定观测数据的可靠性和可用性,影响防震减灾工作和地震科学研究的效能。本文聚焦目前在网运行的全国测震台网1182个站点,对其参数信息进行准确性校核,同时以仪器类型为索引,整理产出此站点的观测系统参数。在此基础上,对国家测震台网中心建立站点参数数据库进行站点元数据管理的最新进展进行介绍。

基于分布式存储及消息同步技术的元数据管理应用系统

综合利用分布式存储与管理技术、台站元数据质量控制、基于消息的数据同步接口等关键技术,将原有元数据由月、年定时数据收集方式改为实时收集、存储和服务。实现了由文件管理到数据库管理的切换,提升了气象台站元数据实时质量控制、管理和应用的水平,强化了台站元数据从收集到提供应用全流程的业务管理能力,完善了相关业务流程和规范,实现了与实时-历史气象资料一体化业务系统的无缝衔接,建立了台站元数据国家级管理与应用、省级质量控制和管理、台站数据收集与修正的三级管理业务体系。为实现管理科学、分工合理、服务便捷的现代气象资料业务提供必要的业务技术支撑。该成果已集成到MDOS系统中,并在全国气象部门业务应用。

1935-2021年重庆地面气象台站元数据变动特征分析

利用重庆1935-2021年37个地面气象台站(含2个已撤销站)元数据(LD文件),统计分析元数据主要项变动特征,结果表明:重庆地面气象台站最早建于1935年,建站年份集中在1957年、1959年;截至2021年,所有台站共计迁站76次,迁站年份主要是1954年、1961年及2015年,迁站较多的是北碚站和武隆站;元数据主要项总共变动16997次,平均每站变动459.4次,酉阳站、沙坪坝站、北碚站变动较多,金佛山站、陈家坪站及大足站变动较少;观测要素和观测仪器的变动占比70%,构成了元数据变动的主要部分;观测要素的变动集中在1957年、1959年及1980年,变化最多的台站是天城站,其次是北碚站和巫溪站;观测仪器的变动主要发生在1980年、2004年、2014年、2015年,变动频繁的台站是酉阳站、沙坪坝站、北碚站,八大主要观测要素仪器变动最频繁的是风向风速仪器,其次是气温,变动最少的是蒸发,仪器变动频繁的年代与新观测规范的实施、台站观测任务的调整或者自动观测设备启用的年份基本一致.

基于规则引擎的气象台站元数据质量控制方法

为保障气象台站元数据的质量,为气象观测数据应用提供完整、可靠的背景元数据,提出基于规则引擎的气象台站历史沿革数据文件质量控制方法。该方法通过建立包括数据格式、时间一致性、内部一致性和合理性质量控制规则库,采用规则来描述逻辑,基于规则引擎来执行逻辑检查,实现对气象台站历史沿革数据文件多维度质量控制,提高气象台站历史沿革数据质量控制效率。经实践证明,该方法的应用是行之有效的。

河南省风能数据库系统建设

河南省的延津,林州,三门峡,方城和新县建立了五个测风塔站,测风塔观测资料分为风能每分钟数据文件,状态监控文件和十分钟数据文件,其中风能每分钟数据文件和状态监控文件一天传输四次,十分钟数据文件一天传输一次,这三类资料都属于实时资料。为了方便预报预测部门和决策部门调阅资料,需要构建河南省风能数据库系统,将测风塔观测的实时资料进行质量控制并入库。