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摘要 随着现代气象业务的发展，我国新一代天气雷达站网已全面建成，新一代天气雷达观测资料的应用，对不断提高天气预报服务能力和提高灾害性气象服务水平都具有十分重要的意义。根据综合气象观测系统运行监控平台（ASOM）的业务应用，分析了影响新一代天气雷达探测数据质量的因素，结合阿克苏新一代多普勒天气雷达观测工作的实践经验，总结得出技术方法，可有效提高新一代天气雷达观测的数据质量。
关键词 新一代天气雷达；数据质量；影响因素；监控技术；提高方法
中图分类号 P415.2 文献标识码 B 文章编号 1007-5739（2015）17-0278-02
新一代天气雷达探测业务是现代气象业务中重要的基础业务，天气雷达数据产品的高效利用是国家建设新一代天气雷达网的根本目的，随着对ASOM综合气象观测运行监控系统能力的开发、提高和完善，借助ASOM平台会了解和掌握到更多的科学方法和技术支持，对提高台站雷达探测业务的质量和监测服务能力会有很大帮助。
1 综合气象观测系统运行监控平台（ASOM）简介和业务应用
综合气象观测系统运行监控平台是集气象探测设备运行状态监控、观测数据质量监控、技术保障信息管理为一体的业务监控和分析平台。阿克苏新一代天气雷达自并入全国数字化雷达网以来，通过ASOM平台的业务应用（监控雷达运行状态、监控雷达探测数据和雷达常规维护、故障维修及相关信息的发布，获取远程技术支持等），在雷达系统维护、故障分析和实时监控观测方面，已积累了一定的经验技术，确保了台站天气雷达设备的正常运行，使雷达产品资料得到高效利用，充分体现了新一代天气雷达组网建设的意义。
2 影响新一代天气雷达探测数据质量的因素
影响新一代天气雷达数据质量的因素主要有雷达设备故障（造成雷达故障关机、参数异常等情况），计算机系统和网络传输故障（造成雷达探测数据错误和缺失，是数据文件缺报、逾限报的主要原因），外部电路、UPS、环境温度等工作辅助设施故障（造成雷达运行性能不稳定或无法正常开机），工作人员业务素质（保障雷达探测数据质量的关键因素）。
在这些影响因素中，ASOM根据新一代天气雷达系统上传的“雷达性能参数”和“故障报警”信息，以运行状态图、序列图、状态统计、产品到报、产品显示等功能，实现对天气雷达运行状态和数据质量的监控，可以有效帮助雷达观测、维护人员及时发现、诊断雷达系统的故障。但目前ASOM对新一代天气雷达系统的监控技术方法还不成熟，在雷达系统无任何报警、所有雷达性能参数均正常时，也会出现雷达探测数据缺失或异常的现象，如：计算机系统原因（计算机的缓存溢出、CPU过载、病毒、RPG和PUP软件故障、通信网络等问题）造成的雷达数据图像出现局部缺失或生成的雷达数据产品数量不全的情况；信号干扰原因造成的类似扇形区的异常雷达回波；雷达部件老化维护困难原因造成的毛刷回波等异常现象，此类故障大多是由于雷达系统设备维护不到位和计算机系统维护不及时造成的，故障出现时需要雷达观测人员及时发现，才可以有效排除，避免严重影响雷达探测数据的质量[1-3]。
3 提高新一代天气雷达探测数据质量的技术方法
笔者从阿克苏新一代天气雷达站业务工作中体会到在雷达系统稳定运行或出现故障时，雷达观测、维护人员能及时掌握信息和故障排查方法并及时排除故障，是获取高质量雷达探测数据的有效途径，因此台站要加强雷达系统的维护力度和信息管理制度，以及提高雷达系统实时监控技术和工作人员的综合技能，这是提高雷达探测数据质量的的根本保障和基本方法。
3.1 加强台站对天气雷达系统的维护力度和信息管理制度
新一代天气雷达系统的维护工作可确保雷达正常运行，是提高雷达数据质量的根本条件。雷达操作员按照ASOM要求认真及时填写各项记录，可及时反馈雷达运行信息，保障雷达数据产品的真实性。
3.1.1 加强天气雷达系统的维护工作。新一代天气雷达在汛期需要连续运行，雷达系统各项设备一旦出现故障，维修难度大、时间长，严重影响雷达运行质量，因此做好设备维护工作尤其重要。一是做好日维护工作是维护工作的重点，每天开机后，按照ASOM日维护的要求，仔细认真地检查雷达参数、机房温湿、UPS、计算机系统、网络等的运行情况，发现异常情况及时处理，确保雷达系统的稳定运行。二是在雷达周、月、季、年维护工作中认真做好雷达设备保养，检查雷达电源和各分机固件的运行状态，维护、标定雷达各项性能指标，排除雷达系统报警提示中的维护内容等工作，从而提高雷达探测数据的可用性。三是注意在维护工作中，尽量不要占用国家规定的观测时段，及时填写维护记录，可以有效提高雷达的综合运行效能。
3.1.2 加强台站故障信息填报的管理制度。新一代天气雷达主要为气象预报提供准确、及时的观测数据服务，对雷达数据的真实性要求很高，在发生重大天气过程或有天气预警时，雷达故障信息的及时准确填报尤为重要，而且ASOM对故障信息填报也有严格的时间要求，它是影响雷达综合运行效能评估的一项指标，但是目前台站观测、维护人员对相关影响因素的理解不够深刻，常会出现故障迟报或漏报现象，因此要强化台站故障信息填报的管理制度。当新一代天气雷达系统设备发生故障后，本站技术保障人员应对故障立即进行诊断及维修，及时将故障现象及处理过程按照ASOM中的故障填报要求，逐级上报给各级保障部门，记录要尽量详细并及时更新维修进度信息，为开展雷达故障检修、评估雷达运行效能提供依据。
3.2 提高雷达系统的实时监控技术和工作人员的综合技能
由于新一代天气雷达系统运行环境复杂，数据流程中的故障节点多，且故障具有突发性、排查困难的特点，因此台站要加强实时监控技术的应用和研发，可大大减少人为的疏忽，增强实时监测的效率。随着现代气象事业的发展，雷达观测岗位职能已从单纯的观测转变为兼具设备维护和计算机应用等相关技能的综合职能岗位，雷达操作、维护人员在雷达实时监控中的业务素质是保障雷达正常运行的关键因素，工作人员熟练掌握各项技术的应用可有效监控、排除雷达运行中的故障，提高雷达综合运行质量[4-5]。 3.2.1 提高雷达实时监控的技巧与方法。由于目前ASOM中数据质量监控还不够完善，而且雷达业务流程中涉及的易发故障环节多，台站监控设备和软件的应用研发力量薄弱，因此观测人员在实时监控工作中需结合人工技术经验来完善雷达实时监控工作，它是提高雷达探测数据质量和监测灾害性对流天气的有效途径。一是首先利用实时监控的软件，通过监控Trad2005Ⅱ、tClient、RPGCD、PUPC软件中上传报文的到报时间和文件数目，实现对上传数据的监控，根据监控软件的报警情况，可迅速排查故障，减少故障响应及恢复时间，保障了雷达数据及时上传。二是工作人员通过人工实时监控，结合ASOM中的雷达数据质量监控，对实时产生的雷达数据的图形（实时显示的雷达回波图形，PUP显示的雷达产品图形、雷达Web产品图形）、时间连续性等随时检查，可及时发现、处理雷达数据异常的情况，有效保障了雷达数据的准确率。三是人工实时监控雷达探测数据传输流程中的计算机系统、网络等环节的运行状态，确保雷达资料传输系统的稳定运行，可大大提高雷达数据上传的及时率。四是工作人员实时监测雷达系统辅助设备和运行环境状况，及早排除安全隐患，可有效保障雷达系统的正常运行。
3.2.2 提高雷达观测人员的计算机应用技术。由于目前台站工作人员的计算机业务化程度普遍不高，而雷达工作流程中涉及的计算机系统故障具有突发性特点，以及ASOM对雷达产品文件上传的时效要求严格等原因，一旦发生故障，即可造成上传的雷达数据报文的缺报和逾限，因此雷达观测员在发现故障时能及时解决问题，才可以有效提高雷达数据质量。一是在实际工作中雷达操作人员必须做到熟练掌握雷达业务系统软件的应用。雷达终端软件：通过控制面板界面可控制雷达运行、选择、设置雷达运行模式及参数、保存原始基数据、显示实时雷达回波、状态监控、故障报警等信息。RPG软件：将雷达体扫基数据根据众多的气象算法，处理成用户请求的雷达数据产品。PUP软件（主用户终端子系统）可支持业务操作人员对雷达产品的请求、显示、存储、设置、分配的任务。RadarProcess 软件：将雷达体扫基数据处理成雷达Web产品。PUPC软件：将25份雷达产品转换成世界时后上传到上级目录。Trad2005Ⅱ软件：上传整点前15 min内的5份雷达拼图产品。tClient软件：上传雷达体扫基数据V、雷达自动标定文件bit和雷达Web产品。RPGCD软件：上传雷达体扫基数据到上级目录。捆绑在雷达终端软件中的REPORT.exe软件：上传雷达状态监控文件。工作人员根据以上不同软件的使用功能，可及时监控和排查雷达数据生成到上传过程中的故障现象，如发现雷达状态异常、雷达回波异常、雷达数据产品异常、软件故障、计算机网络故障等。二是观测员必须熟悉雷达数据的传输流程和掌握基础的计算机、网络维护知识。由于雷达数据通过计算机网络映射存储、共享、上传，观测员可依据雷达数据的传输流程，结合雷达系统软件的应用，迅速找到数据流程中的故障节点，如雷达产品异常或缺失时，依据数据流程对原始基数据和雷达产品的产生、保存、处理、上传网络等各环节进行快速排查，可迅速发现故障原因并及时将备份的数据重新处理、补传等，可大大提高雷达资料的完整性和及时率。
4 参考文献
[1] 王芬，李腹广，李腹玉，等.新一代多普勒天气雷达CINRAD/CD谱宽资料分析应用初探[J].沙漠与绿洲气象，2009（2）：51-54.
[2] 马中元，朱春巧，刘熙明，等.CINRAD雷达数据质量控制方法初探[J].气象，2010（8）：134-141.
[3] 赵美，黄文杰，于清平.L波段高空探测数据偏差分析[J].现代农业科技，2010（23）：287-288.
[4] 孟昭林，王红艳.提高新一代多普勒天气雷达产品数据质量的途径与方法[J].气象科技，2006（增刊1）：85-89.
[5] 陈帝江，张红旗，张祥祥.雷达装备质量数据分析与评估方法研究[J].机械与电子，2014（12）：3-7.
关键词 新一代天气雷达；数据质量；影响因素；监控技术；提高方法
中图分类号 P415.2 文献标识码 B 文章编号 1007-5739（2015）17-0278-02
新一代天气雷达探测业务是现代气象业务中重要的基础业务，天气雷达数据产品的高效利用是国家建设新一代天气雷达网的根本目的，随着对ASOM综合气象观测运行监控系统能力的开发、提高和完善，借助ASOM平台会了解和掌握到更多的科学方法和技术支持，对提高台站雷达探测业务的质量和监测服务能力会有很大帮助。
1 综合气象观测系统运行监控平台（ASOM）简介和业务应用
综合气象观测系统运行监控平台是集气象探测设备运行状态监控、观测数据质量监控、技术保障信息管理为一体的业务监控和分析平台。阿克苏新一代天气雷达自并入全国数字化雷达网以来，通过ASOM平台的业务应用（监控雷达运行状态、监控雷达探测数据和雷达常规维护、故障维修及相关信息的发布，获取远程技术支持等），在雷达系统维护、故障分析和实时监控观测方面，已积累了一定的经验技术，确保了台站天气雷达设备的正常运行，使雷达产品资料得到高效利用，充分体现了新一代天气雷达组网建设的意义。
2 影响新一代天气雷达探测数据质量的因素
影响新一代天气雷达数据质量的因素主要有雷达设备故障（造成雷达故障关机、参数异常等情况），计算机系统和网络传输故障（造成雷达探测数据错误和缺失，是数据文件缺报、逾限报的主要原因），外部电路、UPS、环境温度等工作辅助设施故障（造成雷达运行性能不稳定或无法正常开机），工作人员业务素质（保障雷达探测数据质量的关键因素）。
在这些影响因素中，ASOM根据新一代天气雷达系统上传的“雷达性能参数”和“故障报警”信息，以运行状态图、序列图、状态统计、产品到报、产品显示等功能，实现对天气雷达运行状态和数据质量的监控，可以有效帮助雷达观测、维护人员及时发现、诊断雷达系统的故障。但目前ASOM对新一代天气雷达系统的监控技术方法还不成熟，在雷达系统无任何报警、所有雷达性能参数均正常时，也会出现雷达探测数据缺失或异常的现象，如：计算机系统原因（计算机的缓存溢出、CPU过载、病毒、RPG和PUP软件故障、通信网络等问题）造成的雷达数据图像出现局部缺失或生成的雷达数据产品数量不全的情况；信号干扰原因造成的类似扇形区的异常雷达回波；雷达部件老化维护困难原因造成的毛刷回波等异常现象，此类故障大多是由于雷达系统设备维护不到位和计算机系统维护不及时造成的，故障出现时需要雷达观测人员及时发现，才可以有效排除，避免严重影响雷达探测数据的质量[1-3]。
3 提高新一代天气雷达探测数据质量的技术方法
笔者从阿克苏新一代天气雷达站业务工作中体会到在雷达系统稳定运行或出现故障时，雷达观测、维护人员能及时掌握信息和故障排查方法并及时排除故障，是获取高质量雷达探测数据的有效途径，因此台站要加强雷达系统的维护力度和信息管理制度，以及提高雷达系统实时监控技术和工作人员的综合技能，这是提高雷达探测数据质量的的根本保障和基本方法。
3.1 加强台站对天气雷达系统的维护力度和信息管理制度
新一代天气雷达系统的维护工作可确保雷达正常运行，是提高雷达数据质量的根本条件。雷达操作员按照ASOM要求认真及时填写各项记录，可及时反馈雷达运行信息，保障雷达数据产品的真实性。
3.1.1 加强天气雷达系统的维护工作。新一代天气雷达在汛期需要连续运行，雷达系统各项设备一旦出现故障，维修难度大、时间长，严重影响雷达运行质量，因此做好设备维护工作尤其重要。一是做好日维护工作是维护工作的重点，每天开机后，按照ASOM日维护的要求，仔细认真地检查雷达参数、机房温湿、UPS、计算机系统、网络等的运行情况，发现异常情况及时处理，确保雷达系统的稳定运行。二是在雷达周、月、季、年维护工作中认真做好雷达设备保养，检查雷达电源和各分机固件的运行状态，维护、标定雷达各项性能指标，排除雷达系统报警提示中的维护内容等工作，从而提高雷达探测数据的可用性。三是注意在维护工作中，尽量不要占用国家规定的观测时段，及时填写维护记录，可以有效提高雷达的综合运行效能。
3.1.2 加强台站故障信息填报的管理制度。新一代天气雷达主要为气象预报提供准确、及时的观测数据服务，对雷达数据的真实性要求很高，在发生重大天气过程或有天气预警时，雷达故障信息的及时准确填报尤为重要，而且ASOM对故障信息填报也有严格的时间要求，它是影响雷达综合运行效能评估的一项指标，但是目前台站观测、维护人员对相关影响因素的理解不够深刻，常会出现故障迟报或漏报现象，因此要强化台站故障信息填报的管理制度。当新一代天气雷达系统设备发生故障后，本站技术保障人员应对故障立即进行诊断及维修，及时将故障现象及处理过程按照ASOM中的故障填报要求，逐级上报给各级保障部门，记录要尽量详细并及时更新维修进度信息，为开展雷达故障检修、评估雷达运行效能提供依据。
3.2 提高雷达系统的实时监控技术和工作人员的综合技能
由于新一代天气雷达系统运行环境复杂，数据流程中的故障节点多，且故障具有突发性、排查困难的特点，因此台站要加强实时监控技术的应用和研发，可大大减少人为的疏忽，增强实时监测的效率。随着现代气象事业的发展，雷达观测岗位职能已从单纯的观测转变为兼具设备维护和计算机应用等相关技能的综合职能岗位，雷达操作、维护人员在雷达实时监控中的业务素质是保障雷达正常运行的关键因素，工作人员熟练掌握各项技术的应用可有效监控、排除雷达运行中的故障，提高雷达综合运行质量[4-5]。 3.2.1 提高雷达实时监控的技巧与方法。由于目前ASOM中数据质量监控还不够完善，而且雷达业务流程中涉及的易发故障环节多，台站监控设备和软件的应用研发力量薄弱，因此观测人员在实时监控工作中需结合人工技术经验来完善雷达实时监控工作，它是提高雷达探测数据质量和监测灾害性对流天气的有效途径。一是首先利用实时监控的软件，通过监控Trad2005Ⅱ、tClient、RPGCD、PUPC软件中上传报文的到报时间和文件数目，实现对上传数据的监控，根据监控软件的报警情况，可迅速排查故障，减少故障响应及恢复时间，保障了雷达数据及时上传。二是工作人员通过人工实时监控，结合ASOM中的雷达数据质量监控，对实时产生的雷达数据的图形（实时显示的雷达回波图形，PUP显示的雷达产品图形、雷达Web产品图形）、时间连续性等随时检查，可及时发现、处理雷达数据异常的情况，有效保障了雷达数据的准确率。三是人工实时监控雷达探测数据传输流程中的计算机系统、网络等环节的运行状态，确保雷达资料传输系统的稳定运行，可大大提高雷达数据上传的及时率。四是工作人员实时监测雷达系统辅助设备和运行环境状况，及早排除安全隐患，可有效保障雷达系统的正常运行。
3.2.2 提高雷达观测人员的计算机应用技术。由于目前台站工作人员的计算机业务化程度普遍不高，而雷达工作流程中涉及的计算机系统故障具有突发性特点，以及ASOM对雷达产品文件上传的时效要求严格等原因，一旦发生故障，即可造成上传的雷达数据报文的缺报和逾限，因此雷达观测员在发现故障时能及时解决问题，才可以有效提高雷达数据质量。一是在实际工作中雷达操作人员必须做到熟练掌握雷达业务系统软件的应用。雷达终端软件：通过控制面板界面可控制雷达运行、选择、设置雷达运行模式及参数、保存原始基数据、显示实时雷达回波、状态监控、故障报警等信息。RPG软件：将雷达体扫基数据根据众多的气象算法，处理成用户请求的雷达数据产品。PUP软件（主用户终端子系统）可支持业务操作人员对雷达产品的请求、显示、存储、设置、分配的任务。RadarProcess 软件：将雷达体扫基数据处理成雷达Web产品。PUPC软件：将25份雷达产品转换成世界时后上传到上级目录。Trad2005Ⅱ软件：上传整点前15 min内的5份雷达拼图产品。tClient软件：上传雷达体扫基数据V、雷达自动标定文件bit和雷达Web产品。RPGCD软件：上传雷达体扫基数据到上级目录。捆绑在雷达终端软件中的REPORT.exe软件：上传雷达状态监控文件。工作人员根据以上不同软件的使用功能，可及时监控和排查雷达数据生成到上传过程中的故障现象，如发现雷达状态异常、雷达回波异常、雷达数据产品异常、软件故障、计算机网络故障等。二是观测员必须熟悉雷达数据的传输流程和掌握基础的计算机、网络维护知识。由于雷达数据通过计算机网络映射存储、共享、上传，观测员可依据雷达数据的传输流程，结合雷达系统软件的应用，迅速找到数据流程中的故障节点，如雷达产品异常或缺失时，依据数据流程对原始基数据和雷达产品的产生、保存、处理、上传网络等各环节进行快速排查，可迅速发现故障原因并及时将备份的数据重新处理、补传等，可大大提高雷达资料的完整性和及时率。
4 参考文献
[1] 王芬，李腹广，李腹玉，等.新一代多普勒天气雷达CINRAD/CD谱宽资料分析应用初探[J].沙漠与绿洲气象，2009（2）：51-54.
[2] 马中元，朱春巧，刘熙明，等.CINRAD雷达数据质量控制方法初探[J].气象，2010（8）：134-141.
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[5] 陈帝江，张红旗，张祥祥.雷达装备质量数据分析与评估方法研究[J].机械与电子，2014（12）：3-7.