光學經緯儀觀測數據的分析與處理

斯蘭芬　吳靜　李敏

摘要 高空氣象觀測過程中因各種原因會造成測風資料失測，為了保證測風資料的完整性及可用性，在實際工作中需要根據規定規范采用經緯儀觀測數據進行高空風資料補測。文章根據經緯儀補測方式的不同進行相關分析，并提出處理方法，供同行參考。

關鍵詞 經緯儀觀測;補測方式;數據的輸入;分析與處理

中圖分類號：TH761.1 文章標識碼：A 文章編號：2095–3305（2020）06–0–02

DOI：10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.06.028

隨著L波段雷達-GTS1型電子探空儀在全國范圍的推廣應用，探測質量有了大幅度的提升。然而，雷達故障或其他原因可造成測風資料失測，致使測風資料的完整性及可用性降低[1-3]。為了提高測風資料的完整性及可用性，在實際工作中，根據規范規定在正點后75 min內采用經緯儀進行數據補測。根據不同失測情況，經緯儀數據補測分為3類。下面將根據不同情況列出現象，分析原因，得出意見和建議。

1 瞬間或過頂丟球等造成測風資料部分缺測

由于瞬間丟球或過頂丟球及其他原因造成測風資料部分缺測時，可使用經緯儀觀測小球數據進行高空資料補測。近地層測風資料失測（圖1），根據規范規定在規定放球時間內用經緯儀觀測小球進行補測，臺站使用的小球一般是20 g的。根據天氣情況選擇使用20 g氣球的顏色，把20 g氣象球及其附加物（繩子或繩子和燈籠）進行稱重后，到放球軟件或凈舉力查算軟件中查出凈舉大小，根據查算出的凈舉力進行小球充灌。在經緯儀架設好后選擇一個整分鐘時間對小球施放。對觀測回來的小球數據使用“ZXG01F型光學測風經緯儀數據接收系統”進行數據接收后保存（注：如果小球觀測還沒結束就需要發TTAA報文時，可以啟用經緯儀的復讀功能或隨時傳輸功能，對觀測到的數據隨時進行接收）。

1.1 經緯儀觀測小球數據讀入的第一種讀取方法

如果L波段雷達此次觀測工作還未結束，可以點擊“L波段雷達放球軟件”中的“地面參數”，在彈出的對話框欄中單擊“補放小球”菜單，輸入球皮及附加物重、施放前后的仰角和方位角、小球的施放時后，點擊“讀入文件”，找到“ZXG01F型測風經緯儀數據處理系統”下的“Ldat”文件夾打開，找到當時補放的小球記錄后打開就會出現數據（圖2），然后點擊“確定”按鈕即可。（切記：要使用小球記錄代替L波段雷達觀測的測風記錄，則需在發報前對錯誤的L波段雷達測風球坐標數據進行刪除），這樣經緯儀觀測的小球記錄計算出的量得風層才能代替錯誤的高空風。此時報文中的觀測方式將不會變化（測風發報的方式：0表示探空球測風;1表示小球測風;2無線電經緯儀測風或雷達無斜距測風;3表示雷達測風）。

1.2 經緯儀觀測小球數據輸入的第二種方法

如果L波段雷達觀測工作已經結束并且已經退出放球軟件，則小球測風數據可以從“L波段雷達數據處理軟件”輸入。輸入的方法：點擊“L波段雷達數據處理軟件”中的“探空數據處理”菜單，點擊下拉菜中的“補放小球、雷達測風數據、經緯儀數據輸入”，在彈出的對話框中選擇補放測風方式為“補放小球（用經緯儀單獨補放200 m升速小球）”后確定（圖3a），將彈出“輸入小球測風數據”對話框（圖3b），后面的操作與1.1一樣。

2 用經緯儀與雷達或探空接收機同時跟蹤大球

因雷達故障或其他原因，致使探空數據正常而測風數據全部失測，在放球時采用經緯儀與雷達或接收機同步跟蹤大球進行測風資料的觀測。經緯儀跟蹤大球時的觀測方式與跟蹤小球時一樣。由于臺站使用的GYR1型（原ZXG01F）電子式光學測風經緯儀在觀測的同時可復讀上一分鐘數據，或與電腦聯機進行觀測數據的隨時傳輸，為了保證探空TTAA報文在規定時間準時發報，在經緯儀觀測的同時可以對觀測到的測風數據進行及時輸入。

2.1 經緯儀跟蹤大球觀測數據輸入的第一種方法

經緯儀跟蹤大球時的觀測數據可以從L波段雷達放球軟件的“球坐標曲線”上手動修（圖4）。修改方法為：點擊放球軟件中“坐標曲線”（圖4a），把鼠標放置到要修改的分鐘數據坐標上后點擊右鍵，在彈出的菜單中點擊“修改球坐標數據”（圖4b），在彈出的對話框中輸入經緯儀觀測數據保存（其中距離框中輸入為0.000或刪除）后確定即可（圖4c）。

2.2 經緯儀跟蹤大球觀測數據輸入的第二種方法

進入L波段雷達數據處理軟件，點擊“探空數據處理”菜單欄中的“補放小球、雷達測風數據、經緯儀數據輸入”，在彈出的“補放測風方式”對話框中選擇“經緯儀仰角、方位數據（與雷達或探空接收機同時跟蹤大球）”（圖5a）后確定，在彈出的對話框中點擊“讀入文件”，找到經緯儀觀測數據的文件名后打開即可讀入經緯儀測風數據（圖5b）。

經緯儀跟蹤大球的測風方式，根據高空風報告電碼（GD-03III）與高空壓、溫、濕、風報告電碼（GD-04III）電碼說明，a4的測風方式將由“3”改為“2”，其他不變。

3 由于雷達故障或其他原因致使測風資料全部缺失，測風數據全部用小球測風數據代替

在日常測報工作中，有時會碰到因雷達故障探空數據正常，而測風數據全部失測的情況發生后，根據規定規范這種情況不需要重放球，只需要在規定的時間內采用經緯儀補放小球，用小測風所得的量得風層代替高空風量得風層即可[4-5]。小球的充灌、施放、小球測風數據輸入方法與1相同。但小球測風數據所得的高空風資料根據規范規定不能編入TTAA和TTCC報告電碼中。可按GD-08III碼規定，另行編發兩份高空風報文，即PPAA（PPCC部分合并在PPAA中）和PPBB（PPDD部分合并在PPBB中）兩份報告電碼即可。

參考文獻

[1] 中國氣象局.國內測風報編碼規范[M].北京：氣象局出版社，2006.

[2] 中國氣象局.高空風報告電碼（GD–03III）和探空報告電碼（GD–04III）說明和綜合解答[M].北京：氣象出版社，1974.

[3] 中國氣象局.常規高空氣象探測業務規范[M].北京：氣象出版社，2010.

[4] 中國氣象局.國內測風報編碼規范[M].北京：氣象出版社，2006.

[5] 韋肖林，文芳一，胡志錦.高空氣象探測補放小球解析[J].氣象應用與研究，2012：45–47.

責任編輯：黃艷飛

Analysis and Processing of Optical Theodolite? ?Observation Data

SI Lan-fen et al （Hetian Meteorological Bureau， Hetian， Xinjiang 848000）

Abstract In order to ensure the integrity and availability of wind data， we will use theodolite observation data to make up the high-altitude wind data in practice. According to the different ways of theodolite supplementary survey， analysis， put forward their own treatment method for peer reference.

Key words Theodolite observation; Supplementary measurement method; Data input; Analysis and processing

基金項目 和田地區氣象局2019年和田氣象科技與技術開發項目（HT201906）。

作者簡介 斯蘭芬（1977–），女，副高級工程師，主要從事綜合測報工作。

收稿日期 2020–06–18