站址遷移分析報告關(guān)鍵技術(shù)標準規(guī)范

附件2站址遷移分析匯報技術(shù)要求站址遷移分析匯報關(guān)鍵包含：擬遷觀察站站址改變情況，周圍站網(wǎng)分布情況和探測環(huán)境情況分析，歷史觀察資料序列完整性、區(qū)域一致性和均一性分析，新址和舊址觀察資料對比評定分析，關(guān)鍵結(jié)論等內(nèi)容。技術(shù)要求以下：一、擬遷觀察站歷次站址改變情況說明具體描述站址改變情況。數(shù)據(jù)精度要求：建站、遷站時間正確到日（如：1953年7月1日）；歷次站址坐標必需正確到分（如：經(jīng)度120°19'E，緯度45°03'N）；拔海高度正確到0.1米（如：632.2米）；如曾用站址無正確坐標資料必需重新測量。1.建站情況說明表1建站相關(guān)信息表建站時間經(jīng)度緯度拔海高度*年*月*日*°*′E*°*′N*.*米2.歷次遷站情況說明表2歷次遷站相關(guān)信息表遷站時間遷站原因經(jīng)度緯度拔海高度第一次遷站*年*月*日*°*′E*°*′N*.*米第二次遷站*年*月*日*°*′E*°*′N*.*米第三次遷站*年*月*日*°*′E*°*′N*.*米。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3.擬選站址情況說明表3擬選站址信息表經(jīng)度緯度拔海高度*°*′E*°*′N*.*米4.歷次遷站過程詳圖利用谷歌earth（）提供最新衛(wèi)星遙感影像圖，截取觀察站周圍合適范圍（能反應歷次遷站過程）圖片，在該圖片中進行以下操作：用紅點依次正確地標出站址位置，并在對應站址旁標注該站址啟用（擬啟用）時間；用淺藍色帶箭頭實線依次標出已完成遷站過程；用黃色帶箭頭虛線標出擬遷站過程；標出歷次遷站（擬遷站）距離。經(jīng)過以上操作，可得到能直觀、正確反應擬遷觀察站遷站過程詳圖（圖1所表示）。圖1站址沿革圖二、擬遷觀察站現(xiàn)址周圍站網(wǎng)分布情況及現(xiàn)址和擬選站址周圍氣象探測環(huán)境分析評定1．提供擬遷觀察站現(xiàn)址周圍氣象觀察站分布圖和表，并進行描述性分析。分布圖要求：提供以擬遷觀察站現(xiàn)址為圓心，國家基準氣候站或國家基礎(chǔ)氣象站半徑200千米范圍內(nèi)，國家通常氣象站半徑100千米范圍內(nèi)國家基準氣候站、國家基礎(chǔ)氣象站和國家通常氣象站分布圖；對于站點稀疏地域（國家基準氣候站或國家基礎(chǔ)氣象站半徑200千米范圍內(nèi)國家級氣象觀察站數(shù)量少于30個，國家通常氣象站半徑100千米范圍內(nèi)國家級氣象觀察站數(shù)量少于8個），要合適考慮區(qū)域氣象觀察站。分布圖百分比尺為1:50萬。國家基準氣候站用黑色圓形標出，國家基礎(chǔ)氣象站用藍色正方形標出，國家通常氣象站用粉色三角形標出；區(qū)域氣象觀察站用綠色菱形標出；擬遷觀察站現(xiàn)址用黃色五角星標出，擬選站址用紅色五角星標出。列表要求：國家基準氣候站、國家基礎(chǔ)氣象站、國家通常氣象站和區(qū)域氣象觀察站分開列表，提供省別、區(qū)站號、站名、站類、經(jīng)度、緯度、觀察場拔海高度、現(xiàn)址啟用時間（年月日）、最新氣象探測環(huán)境評分（不含區(qū)域站）、遷站次數(shù)、氣象探測環(huán)境分類保護類別（不含區(qū)域站）等信息。描述性分析：擬遷觀察站周圍國家基準氣候站、國家基礎(chǔ)氣象站、國家通常氣象站和區(qū)域氣象觀察站分布情況。給出擬選站址和現(xiàn)址和周圍站類相同觀察站最小間距比。2．現(xiàn)址和擬選站址周圍環(huán)境分析評定提供現(xiàn)址及（覆蓋范圍分別是2km×2km、5km×5km、10km×10km、20km×20km）最新高分辨率衛(wèi)星遙感影像圖及大百分比尺地形圖，圖片格式見圖2和圖3。分析擬選站址和現(xiàn)址下墊面和代表性等差異。包含追溯現(xiàn)址建站早期和擬圖2衛(wèi)星遙感影像圖圖3高分辨率地形圖三、擬遷觀察站觀察資料序列完整性、區(qū)域一致性和均一性分析對擬遷觀察站觀察資料序列完整性、區(qū)域一致性和均一性進行分析，關(guān)鍵針對以下要素月值和年值：氣溫（平均、最高、最低）、降水量、平均相對濕度、平均風速（2分鐘）。1．擬遷觀察站觀察資料序列完整性分析（1）對建站以來觀察資料各要素根據(jù)月值來統(tǒng)計缺測率及數(shù)據(jù)缺測年月分布情況（表4，缺測率計算方法見附錄）。表4站名（區(qū)站號）觀察資料序列月值缺測情況統(tǒng)計表要素缺測率（%）缺測年月平均氣溫最高氣溫最低氣溫降水量平均相對濕度平均風速（2分鐘）（2）擬遷觀察站觀察資料完整性綜合分析依據(jù)觀察資料序列月值缺測情況統(tǒng)計表（表4）給出缺測統(tǒng)計結(jié)果對氣溫（平均、最高、最低）、降水量、平均相對濕度和平均風速（2分鐘）等要素完整性進行分類評定，依據(jù)某要素缺測率大小共分為4類（表5）。表5現(xiàn)址觀察資料完整性分類標準分類1類2類3類4類總?cè)睖y率（%）0＜0.5%0.5%~3%>3%完整性評定序列完整完整性很好完整性通常完整性較差擬遷觀察站觀察資料序列完整性總體情況則按氣溫（平均、最高、最低）、降水量、平均相對濕度和平均風速（2分鐘）等要素分類情況進行綜合分析，若其中兩個要素達成3類或4類標準，則認為該觀察站觀察資料序列完整性較差；反之，完整性很好。2．擬遷觀察站觀察資料序列區(qū)域一致性分析（1）對建站以來觀察平均氣溫、降水量、平均相對濕度和平均風速（2分鐘）等要素年值序列采取差值比較和趨勢比較兩種方法結(jié)合參考站進行擬遷觀察站觀察資料序列區(qū)域一致性分析：差值比較：計算擬遷觀察站觀察資料序列和參考站序列差值，并繪制逐年差值隨時間改變曲線圖；分段計算擬遷觀察站觀察資料序列和參考站資料序列每5年和平均差值，繪制分段平均差值隨時間改變曲線圖；基于如上對比結(jié)果直觀顯示來分析擬遷觀察站觀察資料序列和參考站差異。趨勢比較：對擬遷觀察站觀察資料序列和參考站序列分別求取線性趨勢，并繪制擬遷觀察站觀察資料序列和參考站序列趨勢改變曲線圖，分析擬遷觀察站資料序列和參考站序列趨勢改變差異。趨勢計算方法見附錄。參考站選擇：擬遷觀察站觀察資料序列區(qū)域一致性分析需選擇適宜參考站，首先在擬選站址鄰近觀察站中選擇和擬遷觀察站序列平行年代長，環(huán)境改變少，拔海高度相差較小，終年代沒有遷址或其遷址時間和分析時段沒有重合2～3個觀察站，求取其平均值并截取和擬遷觀察站時段一致資料序列作為參考站序列。為確保參考站序列受城市化效應影響較小，應盡可能選擇鄉(xiāng)村站或小城鎮(zhèn)站作為參考站；同時，參考站應進行完整性分析，盡可能選擇序列完整性很好資料序列（參見“擬遷觀察站觀察資料完整性綜合分析”）。（2）擬遷觀察站觀察資料區(qū)域一致性綜合分析依據(jù)對差值比較和趨勢比較兩種方法計算平均氣溫、降水量、平均相對濕度和平均風速（2分鐘）等要素計算分析結(jié)果，假如有3種以上要素差異較小，則認為該觀察站觀察資料序列區(qū)域一致性很好；反之，則較差。3．擬遷觀察站觀察資料序列均一性分析（1）對擬遷觀察站建站以來觀察平均氣溫、降水量、平均相對濕度和平均風速（2分鐘）等要素年值序列進行均一性分析：基于觀察站詳實歷史沿革統(tǒng)計，對存在遷站、儀器變更、觀察時間或統(tǒng)計方法變更、環(huán)境改變等有統(tǒng)計時間點進行針對性統(tǒng)計檢驗，判定在該時間是否存在不連續(xù)點。以觀察站已知可能引發(fā)序列非均一時間點為假設(shè)斷點，應用t檢驗方法（顯著性水平0.05）進行該時間點前后時段顯著性檢驗，如檢驗結(jié)果顯著，則認為該點是不連續(xù)點。對于不符合正態(tài)分布要素，需首優(yōu)異行正態(tài)化處理。參考序列選擇和構(gòu)建：對每個待檢序列，在待檢站周圍氣象觀察站中選擇20個鄰近站點，按距離由近及遠排列，選擇和測站環(huán)境相同、距離較近、高度相差較小、序列資料平行年代長且相關(guān)系數(shù)大站點為參考站（標準上不少于3個），取其均值作為參考序列。氣溫和濕度資料，采取差值序列進行檢驗，降水和風速資料，采取比值序列進行檢驗。（2）擬遷觀察站觀察資料均一性綜合分析繪制擬遷觀察站歷史觀察資料序列均一性檢驗結(jié)果示意圖（圖4）圖4某站（區(qū)站號）年平均氣溫檢驗結(jié)果不連續(xù)點（A類）：1970年，觀察站遷移以斷點個數(shù)多少反應該站歷史均一性總體情況。對每個觀察站最終保留不連續(xù)點進行統(tǒng)計，依據(jù)不連續(xù)點數(shù)量共分為4類（表6）。表6現(xiàn)址觀察資料均一性分類標準分類1類2類3類4類斷點數(shù)（個）01～23～4≥5均一性評定序列連續(xù)連續(xù)性很好連續(xù)性較差連續(xù)性差某觀察站均一性總體情況按平均氣溫、降水量、平均相對濕度、平均風速（2分鐘）4個要素分類情況進行綜合分析，若其中兩個要素達成3類或4類標準，則認為該觀察站序列均一性較差；反之，均一性很好。四、新址和舊址觀察資料對比評定新址和舊址觀察資料對比評定，關(guān)鍵針對新址和舊址氣溫（平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫）、降水量、相對濕度、平均風速（2分鐘）日值、月值和年值和定時觀察2分鐘風向等進行評定。（1）分別計算日平均氣溫、日最高氣溫、日最低氣溫、日降水量、日平均相對濕度、日平均風速差值，并統(tǒng)計求取月和年差值平均值及差值標準差；（2）降水量進行對比期累計相對差值統(tǒng)計；（3）定時觀察2分鐘風向進行對比期相符率統(tǒng)計；（4）平均氣溫、平均相對濕度、平均風速、降水量進行月平均值和年平均值顯著性檢驗。以上評定內(nèi)容采取統(tǒng)計檢驗方法參見附錄。五、結(jié)論性意見1.站址遷移初步意見（1）氣象探測環(huán)境和站網(wǎng)布局方面關(guān)鍵從擬選站址氣象探測環(huán)境是否符合要求，是否含有代表性，和在國家級氣象站網(wǎng)中布局是否合理角度分析。（2）現(xiàn)址觀察資料分析方面綜合現(xiàn)址歷史資料完整性、區(qū)域一致性和均一性分析結(jié)果，概括影響歷史資料完整性、區(qū)域一致性和均一性原因。（3）綜合上述兩方面，分析站址遷移是否會影響國家、區(qū)域和本省氣候評定業(yè)務、氣候估計業(yè)務、天氣預報（包含數(shù)值天氣預報）、災難性天氣監(jiān)測預警和決議服務，給出補救方法或提議。2.對比觀察評定意見（在對比評定結(jié)束后完成）新址和舊址觀察數(shù)據(jù)差異綜合評定，關(guān)鍵依據(jù)觀察資料差值、差值平均值、差值標準差、降水量累計相對差值、風向相符率及觀察數(shù)據(jù)差異顯著程度等進行綜合分析。依據(jù)上述對比分析結(jié)果，給出新舊站址觀察資料差異大小結(jié)論性意見和提議，和對新舊站址資料應用方面意見和提議。

附錄：統(tǒng)計、檢驗方法（1）缺測率（2）趨勢計算方法在估量某要素改變趨勢時，以一元線性方程對現(xiàn)址觀察資料序列y進行擬合，即：y=a+bt，其回歸系數(shù)b反應了趨勢改變，即：b=dy/dt（3）差值設(shè)Ai為舊址某要素第i次觀察值，Ui為對應時間新址自動站儀器觀察值，則第i次差值為：xi=Ui-Ai（4）差值平均值設(shè)對比觀察次數(shù)為n，則差值平均值為：（5）差值標準差差值標準差σ為：（6）降水量累計相對差值（7）風向相符率只有觀察風速大于0.2m/s時，才統(tǒng)計風向相符率。新址和舊址風向角度