船舶測報標準存在的問題及修訂建議

董翔，龔文浩，李興明

(1.國家海洋局東海預報中心 上海 200136；2.國家海洋局東海分局上海船舶測報管理站 上海 200136)

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船舶測報標準存在的問題及修訂建議

董翔1，2，龔文浩1，2，李興明1，2

(1.國家海洋局東海預報中心 上海 200136；2.國家海洋局東海分局上海船舶測報管理站 上海 200136)

文章根據(jù)《船舶海洋水文氣象輔助測報規(guī)范》(GB/T 17838—1999)的使用情況和海上觀測技術(shù)的發(fā)展，針對目前存在的主要問題，提出修訂標準的幾點建議，探討進一步完善修訂的思路和方法，為標準的修訂提供參考。

船舶測報；海洋水文氣象觀測；海洋預報

1 引言

船舶水文氣象輔助測報簡稱船舶測報，是認識、研究、掌握海洋環(huán)境變化規(guī)律和為海洋預報提供數(shù)據(jù)資料的有效手段，是聯(lián)合國世界氣象組織(WMO)規(guī)定的各海洋國家應(yīng)盡的一項國際義務(wù)[1]。各海洋國家招募航行于世界各大洋的商船、漁船和其他從事海上活動的船舶，持續(xù)收集和記錄沿途航線的海洋水文氣象數(shù)據(jù)資料，并進行傳輸和交換。開展船舶測報，收集、傳輸、處理與應(yīng)用海洋水文氣象數(shù)據(jù)，是貫徹落實國家對發(fā)展現(xiàn)代海洋業(yè)務(wù)重大戰(zhàn)略部署的具體體現(xiàn)，是加強綜合海洋觀測業(yè)務(wù)、提高海洋預報準確率和海洋公共服務(wù)能力水平的重要基礎(chǔ)。我國《船舶海洋水文氣象輔助測報規(guī)范》(GB/T 17838—1999，以下簡稱《規(guī)范》)發(fā)布于1999年8月10日，于2000年2月1日起實施[2]，至今已使用10余年，船舶測報相關(guān)部門通過執(zhí)行《規(guī)范》使觀測數(shù)據(jù)和發(fā)報模式得到統(tǒng)一。《規(guī)范》包含的內(nèi)容比較齊全、規(guī)定的觀測方法正確、發(fā)報電碼與國際傳輸電碼相一致，有效保證海上水文氣象觀測的成果質(zhì)量；各類航海學教材將《規(guī)范》納入教學大綱，全國海船船員考試也有相應(yīng)考試內(nèi)容。為適應(yīng)我國海上觀測工作的需要，不斷應(yīng)用新技術(shù)、新方法，提高海上水文氣象觀測數(shù)據(jù)資料質(zhì)量，國家組織相關(guān)技術(shù)人員對《規(guī)范》進行修訂，以保證其科學性和時效性。修訂《規(guī)范》的目的旨在為從事船舶測報的觀測和管理人員提供一套統(tǒng)一的、便于操作的、專業(yè)的海上觀測技術(shù)服務(wù)和指導，確保觀測質(zhì)量；使用本標準可更好地為開發(fā)和利用海洋獲取可靠數(shù)據(jù)資料，提供有力的科學依據(jù)和技術(shù)支撐。

2 船舶測報標準存在的主要問題

2.1 自動觀測技術(shù)方法不足

《規(guī)范》詳細介紹人工觀測的基本方法和要求，但缺少了自動觀測采樣、數(shù)據(jù)格式處理和作業(yè)方法等方面的內(nèi)容。由于船舶觀測由人工器測逐漸升級到自動化觀測，增加自動觀測方面的要求和規(guī)定，并增加數(shù)字化測量的比重，改進人工觀測方法，提高作業(yè)效率。自動化觀測要素主要包括海面有效能見度、風速風向、空氣溫度和濕度、海平面氣壓、表層海水溫度和表層海水鹽度等，云高、天氣現(xiàn)象、海浪和海冰等觀測要素的自動化儀器設(shè)備已有運用，但價格昂貴、成本較高，還不適宜運用在一般的觀測船舶上，暫不考慮。

2.2 觀測技術(shù)指標亟待提高

《規(guī)范》規(guī)定人工觀測的準確度要求，沒有涉及自動化觀測。目前水文氣象觀測儀器發(fā)展迅速，測量指標逐漸提高，測量手段也發(fā)生很大變化，人工器測在日常工作中運用越來越少，自動化儀器觀測將取代人工觀測。目前《規(guī)范》的技術(shù)指標過低，觀測數(shù)據(jù)的準確度只滿足最低級要求，而海面有效能見度、風、空氣溫濕度和氣壓等觀測要素已基本實現(xiàn)自動化儀器觀測，采樣準確度也相應(yīng)提高。因此，應(yīng)提高測量數(shù)據(jù)的準確度，尤其是提高測量技術(shù)指標的最低指標，促進船舶觀測技術(shù)和手段升級。

2.3 格式和編寫不符合要求

《規(guī)范》的格式未參照GB/T 1.1—2009[3]的規(guī)定編寫。各章節(jié)的序號和格式均不符合要求，“術(shù)語與定義”未單獨列出，而是分散在各章節(jié)中。本次修訂需重新編排章節(jié)順序，嚴格規(guī)范表格、文字和序號要求，糾正錯誤的語句、詞匯和標點。

3 主要修訂內(nèi)容建議

針對《規(guī)范》存在的問題，本文對內(nèi)容的修訂提出建議，主要包括結(jié)構(gòu)和編寫、技術(shù)要求和觀測方法等方面。修訂應(yīng)針對我國船舶測報工作的實際情況，符合現(xiàn)階段船舶測報的整體要求，考慮目前國內(nèi)外海洋觀測能力和社會經(jīng)濟發(fā)展水平，適應(yīng)我國海洋水文氣象觀測、數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶嶋H能力。同時，應(yīng)保持與原版本的連續(xù)性，并與國際遠洋志愿船的相關(guān)規(guī)定接軌。

3.1 結(jié)構(gòu)與編寫

3.1.1 術(shù)語與定義

《規(guī)范》的使用客戶基本是非海洋專業(yè)的船員，應(yīng)確保他們看懂專業(yè)術(shù)語。建議在保留原有海洋學術(shù)語的基礎(chǔ)上，增加淺顯易懂的專業(yè)術(shù)語，供使用人員參考；根據(jù)GB/T 15920—2010[4]規(guī)范內(nèi)容和格式，適當增加船舶測報專用詞匯和用語，如“船舶測報”“志愿觀測船”“船舶自動測報儀等”，并且增加英文注釋。在參考的文獻和標準中發(fā)現(xiàn)的錯誤定義需根據(jù)船舶海上觀測要求進行糾正，并根據(jù)實際情況修改。

3.1.2 總則

總則是整個標準最基本的要求，是最重要的章節(jié)，應(yīng)對其進行調(diào)整和補充。修改“總則”一章，保持《規(guī)范》的原有內(nèi)容、精簡語句，包括 “基本要求”“觀測項目和方式”“觀測程序”“觀測資料的實時傳輸和報送”和“船舶自動測報儀”5節(jié)，其中“基本要求”在原來總體要求的基礎(chǔ)上增加坐標定位，適當調(diào)整語句順序，使語言更加通暢易懂，刪除了運行困難的規(guī)定；增加人工觀測和自動觀測的時次、程序、觀測項目和觀測方式對照表以及船舶自動測報儀的基本要求，修改語法和文字錯誤，條理清晰、簡潔明了。

3.1.3 章節(jié)編排

《規(guī)范》章節(jié)編排沒有符合GB/T 1.1—2009[3]的格式要求，不方便使用和查找。本次修訂將原有的14章3附錄調(diào)整為17章5附錄。觀測要素按照日常水文氣象觀測順序重新進行排序，并單獨增加術(shù)語與定義；觀測章節(jié)部分根據(jù)實際工作需要，刪除“鉛直海水溫度的觀測”和“海水實用鹽度計算公式”；調(diào)整報告電碼順序，重新編排要素觀測項目順序；每個觀測要素包括“觀測要素和準確度”“自動觀測方法”“人工觀測方法”和“記錄方法”等4個條目；增加“海平面氣壓的高度訂正換算表”；增加海冰的觀測要素；修改“船舶海洋水文氣象輔助測報記錄表” 和“非實時電子資料數(shù)據(jù)文件記錄格式及說明”；增加“傳感器接口與協(xié)議”；“表層海水鹽度”和“海發(fā)光”等觀測項目在遠洋志愿船項目上并沒有明確規(guī)定，但為今后工作和項目需要提供參考標準。

王震離開紅星回北京后，多次叫我去北京，或是介紹我去學習，或是陪同他考察，或是出席專業(yè)會議。在一些規(guī)模較大的會上，他會點名叫我到臺上講解畜牧業(yè)的專業(yè)問題。王老不止一次地說：“我在紅星交了三個朋友，一個農(nóng)民，一個老干部，一個知識分子。”這個知識分子就是我。

3.2 技術(shù)要求和觀測方法

《規(guī)范》中觀測要素的準確度是指人工觀測的誤差要求，缺少自動化觀測的相關(guān)要求。參考GB/T 14914—2006[5]、GB/T 12763.2—2007[6]和GB/T 12763.3—2007[7]等標準，按照不同的觀測設(shè)備規(guī)定多級準確度并逐級遞減。船舶觀測相對于其他觀測方式所需設(shè)備的數(shù)量和型號很少，采集的數(shù)據(jù)一般作為預報和氣候研究的輔助參考，準確度要求也不需要太高，因此建議修改準確度均按照二級要求。

自動觀測主要是規(guī)范要素的采集程序和方法，因此《規(guī)范》中觀測要素的自動采集方式作為自動觀測的標準。對無法普及使用自動化儀器的觀測要素，改進部分人工觀測方法和要求，如海浪、海冰等。其他傳統(tǒng)要素的人工觀測在實際操作過程中變化不大，不做修改，僅增加風力等級13～18級及其對應(yīng)的風速范圍和中數(shù)值，增加“颶風”的海面征狀，修改“云狀表”的記錄和學名代碼。

鑒于船舶觀測和海洋站觀測有所不同，打水采集水樣在商船上很難執(zhí)行。測定鹽度均為試驗儀器設(shè)備，或在現(xiàn)場用鹽度儀快速測量讀取，因此刪除“海水鹽度的公式求算”。氣壓傳感器安裝在船艙內(nèi)，距離海平面有一定的高度差，需換算成海平面的氣壓。但駕駛艙的高度由于空載或滿載并不固定，還要考慮環(huán)境的變化情況，因此在測定氣壓傳感器的高度時規(guī)定為測量平均吃水線即載重線的高度。增加“海平面氣壓的高度訂正換算表”，便于使用人員理解計算。

3.3 關(guān)于海冰觀測

本文建議增加海冰觀測，理由主要有：我國冬季渤海和黃海北部會出現(xiàn)海冰現(xiàn)象、影響航行，遠洋志愿船雖因航行海域較寬廣而不常見海冰現(xiàn)象，但進入他國海域內(nèi)時也可能遭遇海冰；海冰是水文要素的一項重要內(nèi)容，增加海冰觀測將增加船舶測報的水文觀測數(shù)據(jù)，對獲取的數(shù)據(jù)量和參與國際交換的數(shù)據(jù)質(zhì)量都有重大意義；海冰觀測是船員必須掌握的技能，在航行中極其重要，增加海冰觀測可促進提高管理人員和觀測人員的技能和培訓水平；全球氣候變暖使北冰洋冰雪大量融化，北極航道日漸成熟，隨著東北航線的開通，越來越多的商船經(jīng)過北極航道開往歐美，對北極海洋水文氣象的數(shù)據(jù)采集顯得尤為重要；船上觀測人員如需觀測海冰則有本標準參考執(zhí)行，可得到專業(yè)的技術(shù)指導，做到有法可依；標準制定要有前瞻性，雖然船舶的海冰自動化觀測還未開展，但隨著科學技術(shù)的進步，將來定會出現(xiàn)相關(guān)自動化觀測儀器進行海冰觀測。因此，有必要在《規(guī)范》中增加海冰觀測項目，建議根據(jù)報告電碼增加冰量、海冰類型、冰山和外冰緣線4個觀測要素，有條件的志愿船可參考執(zhí)行。

3.4 報告電碼和數(shù)據(jù)處理

3.4.1 報告電碼

報告電碼作為船舶測報的重要組成部分，應(yīng)便于理解和運用，修改后應(yīng)符合國際交換資料的要求。參考WMO“FM13-X”船舶傳輸電碼規(guī)范和美國NOAA對遠洋志愿船舶編碼數(shù)據(jù)格式的要求，以及英國、日本、印度、香港等相關(guān)技術(shù)手冊，將傳輸報告電碼分類識別，分為3個主要部分，即識別數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)和水文數(shù)據(jù)，其中識別數(shù)據(jù)為必發(fā)電碼、氣象數(shù)據(jù)和水文數(shù)據(jù)可選擇發(fā)送，以代碼前的數(shù)字為指示碼。為與國際接軌，修改和補充報告電碼的解釋說明，增加必要的參照表格，規(guī)范字母和下標符號，完善相關(guān)符號定義，按實際工作情況選取需要的代碼，如修改船舶呼號代碼、增加海冰電碼、增加“分和度的轉(zhuǎn)換表”“風向電碼表”以及風浪波周期和涌浪波周期編碼要求、修改“風級電碼表”等。

3.4.2 資料處理與質(zhì)量控制

《規(guī)范》中有軟盤等老式電子存儲介質(zhì)等內(nèi)容，與實際情況不符，建議應(yīng)修改為“船舶測報數(shù)據(jù)資料分為紙質(zhì)測報記錄表、非實時電子資料和實時傳輸電碼”，同時規(guī)范非實時電子資料的存儲方式。同時修改對人工記錄和存儲資料進行審核和訂正的規(guī)定，根據(jù)修改的觀測項目規(guī)定非實時電子資料數(shù)據(jù)格式記錄長度為164字節(jié)。

3.5 船舶自動測報儀

目前有很多生產(chǎn)船舶自動觀測儀的廠家，型號各異；即便是同一個廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品，每個版本的變動也很大，零配件、備份材料、端口協(xié)議、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)線和存儲方式都各不相同，不利于各船舶站之間的協(xié)調(diào)工作，影響船舶測報持續(xù)發(fā)展。使用《規(guī)范》的志愿船船員、船東、維修人員、各船舶站以及儀器生產(chǎn)廠家均強烈要求規(guī)范統(tǒng)一設(shè)備協(xié)議標準。為使今后志愿船招募順利開展、統(tǒng)一接口協(xié)議、方便船舶測報工作業(yè)務(wù)化運行，應(yīng)向各廠家提出生產(chǎn)自動化設(shè)備的基本要求。根據(jù)實際工作需要，建議在總則中增加“船舶自動測報儀”，參考氣象規(guī)范自動觀測站[8]的章節(jié)編寫，主要包括“系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、通信接口和系統(tǒng)軟件” 3個內(nèi)容，規(guī)定自動觀測儀器的功能要求、接口協(xié)議等，為日常工作提供參考，便于統(tǒng)一管理。考慮到接口協(xié)議內(nèi)容屬于產(chǎn)品標準的范疇，不適合以正文形式放在《規(guī)范》中，建議將“傳感器接口與協(xié)議”以附件形式增加到附錄。

4 結(jié)語

隨著新技術(shù)新設(shè)備的不斷出現(xiàn)，對規(guī)范的要求也越來越高。本項國家標準的修訂，必將促進志愿船觀測系統(tǒng)的建設(shè)，縮短與國際先進水平的距離；統(tǒng)一規(guī)范在新技術(shù)條件下船舶海洋水文氣象輔助測報的格式和作業(yè)流程，近一步滿足海洋經(jīng)濟、海洋管理、海洋防災減災等各項海洋事業(yè)發(fā)展對船舶海洋水文氣象輔助測報工作的需要。

[1] 船舶海洋水文氣象輔助測報[EB/OL].[2009-08-11].http：//baike.baidu.com/view/2714895.htm.

[2] GB/T 17838-1999船舶海洋水文氣象輔助測報規(guī)范[S].北京：中國標準出版社，1999.

[3] GB/T 1.1-2009標準化工作導則 第1部分：標準的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則.[S].北京：中國標準出版社，2010.

[4] GB/T 15920—2010海洋學術(shù)語 物理海洋學[S].北京：中國標準出版社，2010.

[5] GB/T 14914-2006海濱觀測規(guī)范[S].北京：中國標準出版社，2006.

[6] GB/T 12763.2-2007海洋調(diào)查規(guī)范 第2部分：海洋水文觀測[S].北京：中國標準出版社，2007.

[7] 海洋氣象觀測GB/T 12763.3-2007海洋調(diào)查規(guī)范 第3部分：[S].北京：中國標準出版社，2007.

[8] QX/T 61-2007地面氣象觀測規(guī)范 第17部分：自動氣象站觀測[S].北京：氣象出版社，2007.

Approaches to the Revision of Ship Observation Standards

DONG Xiang1，2，GONG Wenhao1，2，LI Xingming1，2

(1.East China Sea Marine Forecasting Center of SOA，Shanghai 200136，China；2.Shanghai Ship Observations Station of East China Sea Branch，SOA，Shanghai 200136，China)

Based on the usage of “The specification for the ships’ auxiliary marine hydrology and meteorological observations” (GB/T 17838—1999)and the development of marine observation techniques，several suggestions were made to the revision criterion against the main issues existing. Related discussions were made to further improve the criterion and provide a reference for the criterion revision.

Ship observations，Marine hydrology and metereological observations，Ocean forecast

2016-05-04；

2016-08-17

國家海洋局東海分局青年科技基金(201528).

董翔，工程師，研究方向為水文氣象觀測，電子信箱：dongxiang@eastsea.gov.cn

P714；U675

A

1005-9857(2016)10-0045-04