2025年大学《气象技术与工程》专业题库—— 气象信息采集与处理技术研究.docxVIP

2025年大学《气象技术与工程》专业题库——气象信息采集与处理技术研究

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、名词解释（每小题3分，共15分）

1.气象要素

2.自动气象站（AWS）

3.探空数据

4.数据质量控制

5.Kriging插值法

二、简答题（每小题5分，共25分）

1.简述温度和湿度传感器的基本工作原理。

2.气象信息采集系统通常由哪几个主要部分组成？并简述各部分功能。

3.为什么需要对气象观测数据进行质量控制？列举至少三种常见的数据质量问题。

4.简述数字信号传输中影响传输质量的主要因素。

5.卫星云图和雷达回波图在显示天气现象方面有何主要区别？

三、论述题（每小题10分，共20分）

1.论述地面气象观测站网布局需要考虑哪些主要因素？

2.试述气象信息处理在现代气象预报服务中的重要作用。

四、计算题（每小题10分，共20分）

1.某自动气象站测得10分钟平均风速为15m/s，请计算其对应的蒲福风级（参考风级表：0级1m/s，1级1-3m/s，...，12级≥32m/s）。

2.已知某地连续三天的日降水量分别为：5mm,12mm,0mm。试用简单算术平均法计算这三天的平均日降水量。

五、综合应用题（共20分）

假设你需要为一个小型农业气象站设计一个简易的数据采集与处理方案。该站点需监测的气象要素包括：空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度。请简述：

1.你会推荐使用哪些类型的传感器来测量这些要素？说明选择理由。

2.数据采集器应具备哪些基本功能？

3.数据传输可以采用哪些方式？比较其优缺点，并说明选择哪种方式更合适。

4.针对采集到的土壤湿度数据，提出一种简单有效的数据质量控制或预处理方法。

试卷答案

一、名词解释

1.气象要素：指大气状态的基本物理量，如气温、气压、湿度、风、降水、蒸发、太阳辐射、能见度等，是描述大气状态和变化的主要依据。

**解析思路：*考察对基本概念的掌握。答案需包含气象要素的定义及其作为大气状态描述依据的作用。

2.自动气象站（AWS）：利用自动传感器和数据处理系统，能按预定时间间隔自动进行气象要素观测、数据处理、存储和发送的地面观测站。

**解析思路：*考察对自动化观测系统定义的理解。答案需包含自动观测、数据处理、存储、发送等核心功能。

3.探空数据：通过探空气球携带探空仪器（如Radiosonde）升空，在上升过程中自动测量并记录大气垂直方向上各种气象要素（如温度、气压、湿度、风向风速）随高度变化的连续数据。

**解析思路：*考察对探空气球观测原理的掌握。答案需包含探空气球、探空仪器、垂直测量、要素记录等关键要素。

4.数据质量控制：对采集到的原始气象数据进行审核、评估和修正，以识别、剔除或修正错误、异常或不可靠数据，保证数据质量的过程。

**解析思路：*考察对数据质量保障流程的理解。答案需包含审核、评估、修正、错误/异常数据处理等环节。

5.Kriging插值法：一种基于地统计学理论的加权平均插值方法，通过计算待插值点与已知数据点的空间相关性（权重），得到该点最可能的估计值，能考虑空间变异性的插值技术。

**解析思路：*考察对空间插值方法原理的理解。答案需包含加权平均、空间相关性、权重计算、考虑空间变异等核心概念。

二、简答题

1.简述温度和湿度传感器的基本工作原理。

**解析思路：*考察对常用传感器原理的掌握。温度传感器常基于物体热胀冷缩、电阻/电容随温度变化（如热敏电阻、湿敏电阻/电容）、热电效应等原理；湿度传感器常基于吸湿材料（如氯化锂、碳膜）电导率/电阻随湿度变化，或水分子物理吸附导致材料电阻/电容变化等原理。

2.气象信息采集系统通常由哪几个主要部分组成？并简述各部分功能。

**解析思路：*考察对采集系统整体构成的认知。主要组成部分通常包括：传感器（感受气象要素）、数据采集器（采集、初步处理、存储传感器信号）、数据传输单元（将数据发送出去）、电源系统。各部分功能需简述其作用。

3.为什么需要对气象观测数据进行质量控制？列举至少三种常见的数据质量问题。

**解析思路：*考察对数据质量重要性的认识和常见问题的了解。原因：气象信息是天气预报、气候分析、科学研究等的基础，不准确的数据会严重影响结果可靠性。常见质量问题：异常值（超出正常范围）、错误值（仪器故障读数）、缺失值（未采集或传输中断）、一致性偏差（不同仪器或时段数据差异大）、代表性偏差（站点环境与代表性区域不符）。

4.简述数字信