第4部分：采样和算法.docVIP

前 言 本部分是《自动气象站通用技术规范》系列国家标准之一，该系列标准包括以下部分： 第 1 部分:导则 ----第 2 部分:术语和定义 ----第 3 部分:量和单位、传感器的符号 ----第 4 部分:采样和算法 ----第 5 部分:终端操作的命令格式 ----第 6 部分:结构要求和试验方法 ----第 7 部分:测量性能要求和试验方法 ----第 8 部分:软件功能要求和试验方法 ----第 9 部分:安全要求和试验方法 ----第 10 部分:环境适应性要求和试验方法 ----第 11 部分:电磁兼容性要求和试验方法 ----第 12 部分:可靠性要求和试验方法 ----第 13 部分:质量检验规则 ----第 14 部分:标志要求和试验方法 ----第 15 部分:包装、运输、贮存 ----第 16 部分:随行文件的要求 本部分由提出 本部分由批准 本部分由归口 本部分起草单位：中国气象局气象探测中心、江苏省无锡无线电科学研究所有限公司、中国华云技术开发公司、湖北省气象局、天津气象仪器厂、长春气象仪器研究所、长春气象仪器厂、北京华云东方探测技术有限公司 本部分主要起草人： 自动气象站通用技术规范 第4部分：采样和算法 范围 本部分规定了自动气象站对气象变量进行测量的采样频率和计算瞬时气象值的方法，以及气象观测业务常用导出量的计算方法，和气象观测业务常用统计量的统计计算方法。 本部分适用于自动气象站采集器。 规范性引用文件 下列文件中的条款通过 GB/T ******的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的必威体育精装版版本。凡是不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本适用于本部分。 地面气象观测规范/中国气象局编.-北京：气象出版社，2003.11 瞬时气象值的算法 采样频率、观测时段、计算方法 采样频率的实用方案如下： A） 计算瞬时气象值的各个样本应该是用等时间间隔取得的，此时间间隔必须： a） 不超过传感器的时间常数； b） 或者不超过在快速响应传感器的线性化输出之后的模拟量低通滤波器的时间常数； c） 或者样本的数量要足够，以保证样本值的平均值的不确定度能减少到可以接受的水平，也就是说要比对平均值准确度的要求要小。 B） 用于估计波动极值（如阵风）的样本，其采样频率应至少四倍于以上 a）和 b）中的说明。 常提倡和实行稍比 a）和 b）要快一些的采样频率（如在一个时间常数内取两次）采样，并计算瞬时气象值。 基本气象变量的采样频率可采用表 1 提供的数值。 观测时段（俗称平均值时间区间）对大多数气象变量而言，一分钟最为合适，风是个例外情况。 基本气象变量的观测时段见表 1 。 瞬时气象值的计算大致有二种情况：一是观测时段内采样瞬时值（样本）的平均值；二是观测时段内输入脉冲信号的累计（如降水量）。 基本气象变量的计算方法列在表 1 中，在对应的章、条号中，可查到计算公式。 表 1 瞬时气象值的计算方法 气象变量 采样频率 平均值时间区间 示值更新的 周期 计算方法 1 气压 6 次/分 1 分 1 分 算术平均法，见 3.2.1。 2 温度 6 次/分 1 分 1 分 算术平均法，见 3.2.1。 3 相对湿度 6 次/分 1 分 1 分 算术平均法，见 3.2.1。 表 1 （续） 4 风 a）3 秒钟平均值 4 次/秒 3 秒 1 分 风速：移动平均法， 3.2.2。 风向：移动单位矢量平均法，3.2.4。 b）1 分钟平均值 1 次/秒 1 分 不显示 风速：算术平均法，见 3.2.1。 风向：单位矢量平均法，见 3.2.3。 c）2 分钟平均值 1 次/秒 2 分 1 分 风速：算术平均法，见 3.2.1。 风向：单位矢量平均法，见 3.2.3。 d）10 分钟平均值 1 次/秒 10 分 1 分 风速：移动平均法， 3.2.2。 风向：移动单位矢量平均法，3.2.4。 5 降水量 a） 翻斗式 有脉冲输入即计数 1 分 1 分 传感器输出脉冲，脉冲数代表降雨量，对脉冲进行计数。见 5 3.1.1。 b） 称重式 接收传感器输出的频率信号 1 分 1 分 传感器输出的频率信号与筒内水位有对应关系，计算水位的变化即可计算出降水量。见 5.3.1.2。 6 辐射 a） 辐照度 6 次/分 1 分 1 分 算术平均法，见 3.2.1。 b） 辐照量 —— 1 分 1 分 由瞬时辐照度值导出，见 5.3.2。 7 日照时数 —— 1 分 1 分 设置日照阈值，直接辐射瞬时辐照度值超过日照阈值算为有日照。对有日照的分钟数进