CN114114198B - 一种降水数据质控方法、装置、存储介质及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种降水数据质控方法、装置、存储介质及设备，所述方法包括：获取地面站观测得到的观测降水数据和雷达探测得到的雷达降水数据；将地面场降水数据和雷达降水数据进行逐网格对比分析，筛选异常雷达降水数据，得到订正的雷达降水数据；基于订正的雷达降水数据，确定每个地面站的雷达降水数据；利用地面站的雷达降水数据对地面站观测得到的观测降水数据进行质控处理。本发明通过多源降水资料协同应用以及时空多尺度质控技术，有效解决了单一数据源不确定性问题，在保障实时质控处理时效基础上，进一步提高了降水数据质控效果和精度，获得了更为准确的实况降水数据源，为后续数据的加工处理与应用分析奠定了基础。

Description

一种降水数据质控方法、装置、存储介质及设备
技术领域
本发明涉及气象数据质控技术领域，特别涉及一种降水数据质控方法、装置、存储介质及设备。
背景技术
对原始气象数据的质控处理是气象数据产品加工中必不可少的重要环节，其质控效果直接影响到气象数据的应用与服务质量。其中，降水数据质控是指对降水数据进行质量控制，判定其质量状况，重点是对错误数据进行检测，以保证后续用户例如能够使用准确、高质量的数据进行天气预测。
目前，国内的气象数据质量控制业务主要采用气象资料业务系统（MDOS）处理。MDOS可以实现对气象数据进行实时、历史一体化质控处理，但MDOS仅考虑单一观测系统，采用诸如气候极值、时空一致性等常规质控方法，其质控能力有限，尤其对时空异质性较大的降水要素质控处理严重不足。
针对常规质控方法存在问题，众多学者提出基于多源观测数据的质控方法。对于降水数据，通常采用雷达降水或雷达回波对气象站观测降水进行质控处理，但现有研究方法侧重于雷达对站点的单一质控处理，缺少两者的协同交互质控分析。此外，质控处理中仅使用了气象站资料，由于气象站站点数量有限，部分区域站点分布较为稀疏，从而会影响降水的空间一致性质控效果。
发明内容
基于此，本发明的目的是提供一种降水数据质控方法、装置、存储介质及设备，以解决现有技术当中的至少一技术问题。
根据本发明实施例的一种降水数据质控方法，所述质控方法包括：
获取地面站观测得到的观测降水数据和雷达探测得到的雷达降水数据；
将所述观测降水数据转为与所述雷达降水数据的空间范围、空间分辨率一致的网格化的地面场降水数据；
将所述地面场降水数据和所述雷达降水数据进行逐网格对比分析，筛选异常雷达降水数据，得到订正的雷达降水数据；
基于订正的雷达降水数据，根据所述地面站的经纬度坐标，确定每个所述地面站的雷达降水数据；
利用所述地面站的雷达降水数据对所述地面站观测得到的观测降水数据进行质控处理。
进一步地，将所述观测降水数据转为与所述雷达降水数据的空间范围、空间分辨率一致的网格化的地面场降水数据的步骤包括：
采用反距离权重空间插值方法对所述观测降水数据进行插值处理，得到与所述雷达降水数据的空间范围、空间分辨率一致的网格化的地面场降水数据。
进一步地，所述利用所述地面站的雷达降水数据对所述地面站观测得到的观测降水数据进行质控处理的步骤包括：
若所述地面站的雷达降水数据和所述地面站观测得到的观测降水数据均为0，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据正确；
若所述地面站观测得到的观测降水数据为0，所述地面站的雷达降水数据大于0，则再根据所述地面站过去N小时累计降水对所述地面站观测得到的观测降水数据进行质控处理；
若所述地面站的雷达降水数据和所述地面站观测得到的观测降水数据均大于0，则再根据所述地面站的雷达降水数据和所述地面站观测得到的观测降水数据的偏差，对所述地面站观测得到的观测降水数据进行质控处理；
如果所述地面站观测得到的观测降水数据大于0，所述地面站的雷达降水数据为0，则再根据所述地面站的邻近站点的观测降水数据对所述地面站观测得到的观测降水数据进行质控处理。
进一步地，根据所述地面站过去N小时累计降水对所述地面站观测得到的观测降水数据进行质控处理的步骤包括：
若所述地面站过去N小时累计降水为0，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据错误；
若所述地面站过去N小时累计降水不为0，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据正确。
进一步地，根据所述地面站的雷达降水数据和所述地面站观测得到的观测降水数据的偏差，对所述地面站观测得到的观测降水数据进行质控处理的步骤包括：
根据所述地面站观测得到的观测降水数据，确定对应预设的降水等级，并根据所述降水等级确定对应的偏差阈值；
若所述地面站的雷达降水数据和所述地面站观测得到的观测降水数据的偏差小于等于所述偏差阈值，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据正确。
进一步地，还包括：
若所述地面站的雷达降水数据和所述地面站观测得到的观测降水数据的偏差大于所述偏差阈值，则获取所述地面站的M个邻近站点的观测降水数据序列，对数据序列进行升序排序，并分别计算出1/4和3/4处的分位数值；
根据1/4和3/4处的分位数值，计算出四分位数间距，并根据所述3/4处的分位数值和所述四分位数间距，计算出检查上限值；
若所述地面站观测得到的观测降水数据大于所述检查上限值，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据错误；
若所述地面站观测得到的观测降水数据小于等于所述检查上限值，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据正确；其中，
Figure 11866DEST_PATH_IMAGE001
；
Figure 910551DEST_PATH_IMAGE002
；
Figure 729341DEST_PATH_IMAGE003
；
式中，P为所述检查上限值，t取值为1/4或3/4，q 1/4和q 3/4分别为1/4和3/4处的分位数值，IQP为所述四分位数间距， n为序列个数，x为降水值。
进一步地，根据所述地面站的邻近站点的观测降水数据对所述地面站观测得到的观测降水数据进行质控处理的步骤包括：
获取所述地面站的S个邻近站点的观测降水数据；
若所述S个邻近站点的观测降水数据均为0，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据错误；
若所述S个邻近站点的观测降水数据不均为0，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据正确。
本发明实施例的一种降水数据质控装置，所述质控装置包括：
数据获取模块，用于获取地面站观测得到的观测降水数据和雷达探测得到的雷达降水数据；
数据转换模块，用于将所述观测降水数据转为与所述雷达降水数据的空间范围、空间分辨率一致的网格化的地面场降水数据；
数据订正模块，用于将所述地面场降水数据和所述雷达降水数据进行逐网格对比分析，筛选异常雷达降水数据，得到订正的雷达降水数据；
数据确定模块，用于基于订正的雷达降水数据，根据所述地面站的经纬度坐标，确定每个所述地面站的雷达降水数据；
数据质控模块，用于利用所述地面站的雷达降水数据对所述地面站观测得到的观测降水数据进行质控处理。
本发明还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的降水数据质控方法。
本发明还提出一种降水数据质控设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述的降水数据质控方法。
与现有技术相比：现有质控业务中只采用单一的气象站观测资料进行降水资料的质控处理，难以全面客观地判断出全部疑误或错误数据，大量零星小降水及极值降水等异常降水信息未被质控处理。本发明通过多源降水资料协同应用以及时空多尺度质控技术，有效解决了单一数据源不确定性问题，在保障实时质控处理时效基础上，进一步提高了降水数据质控效果和精度，获得了更为准确的实况降水数据源，为后续数据的加工处理与应用分析奠定了基础。
附图说明
图1为本发明第一实施例中的降水数据质控方法的流程图；
图 2是本发明实施例提供的质控方法与常规质控方法发现的异常站点数对比效果图；
图 3是本发明实施例提供的质控方法与常规质控方法发现的异常数据量对比效果图；
图4为本发明第三实施例中的降水数据质控装置的结构示意图；
图5为本发明第四实施例中的降水数据质控设备的结构示意图。
以下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例一
请参阅图1，所示为本发明第一实施例中的降水数据质控方法，可应用于降水数据质控设备当中，所述降水数据质控设备可通过软件和/或硬件来实现，所述方法具体包括步骤S01至步骤S05。
步骤S01，获取地面站观测得到的观测降水数据和雷达探测得到的雷达降水数据。
其中，地面站包括但不限于气象站和水文站，气象站、水文站等地面站都会相应布置能够采集降水数据的传感器，以实时上传对应站点观测的降水数据。同时，雷达也会对空间降水进行实时探测，以探测得到雷达降水数据。各地面站一般按离散分布，与雷达数据的雷达格点对应。
步骤S02，将所述观测降水数据转为与所述雷达降水数据的空间范围、空间分辨率一致的网格化的地面场降水数据。
在具体实施时，步骤S02具体可以包括：
采用反距离权重空间插值方法对观测降水数据进行插值处理，其中插值站点数优选为6，得到与雷达降水数据的空间范围、空间分辨率一致的网格化的地面场降水数据。
需要说明的是，由于雷达降水数据是按雷达格点划分的网格化的数据，因此为了能够与雷达降水数据更好的建议一对一的对应关系，以便于后续跟进地面场降水数据来订正雷达降水数据，本实施例采用反距离权重空间插值方法，将观测降水数据转为与雷达降水数据的空间范围、空间分辨率一致的网格化的地面场降水数据。
步骤S03，将所述地面场降水数据和所述雷达降水数据进行逐网格对比分析，筛选异常雷达降水数据，得到订正的雷达降水数据。
其中，本步骤在具体实施时，可以将地面场降水和雷达降水进行逐网格对比分析，针对雷达降水大于0的网格，判断该网格的地面场降水是否大于0，如果地面场降水大于0，则保留该雷达降水值，否则将雷达降水值修改为0。该步骤主要用于消除因地物等雷达异常回波造成的虚假降水，得到订正的雷达降水。
步骤S04，基于订正的雷达降水数据，根据所述地面站的经纬度坐标，确定每个所述地面站的雷达降水数据。
在具体实施时，可以采用最邻近插值方法，即从雷达降水数据当中找到距离地面站最邻近的雷达格点，然后将该雷达格点的降水数据确定为该地面站的雷达降水数据，由此得到所有地面站的雷达降水数据。
步骤S05，利用所述地面站的雷达降水数据对所述地面站观测得到的观测降水数据进行质控处理。
具体地，在本发明一些可选实施例当中，步骤S05具体可以包括：
步骤S051、若所述地面站的雷达降水数据和所述地面站观测得到的观测降水数据均为0，代表二者数据对应，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据正确。
步骤S052、若所述地面站观测得到的观测降水数据为0，所述地面站的雷达降水数据大于0，则再根据所述地面站过去N小时累计降水对所述地面站观测得到的观测降水数据进行质控处理，具体如下：
若所述地面站过去N小时累计降水为0，代表该地面站的设备很有可能出现故障且长时间未修复，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据错误；若所述地面站过去N小时累计降水不为0，代表在过去N小时内，该地面站的设备依然能够正常观测降水数据，即设备没有故障，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据正确。
其中， N可以根据日期动态调整，例如在3月-8月汛期强降水时期N=240（即10天），又如在降水偏少的非汛期时期N=720（即30天）。步骤S052能够很好的反映因站点设备故障且长时间未修复、而导致的长时间的0降水僵值异常的现象。
步骤S053、若所述地面站的雷达降水数据和所述地面站观测得到的观测降水数据均大于0，则再根据所述地面站的雷达降水数据和所述地面站观测得到的观测降水数据的偏差，对所述地面站观测得到的观测降水数据进行质控处理，具体如下：
根据所述地面站观测得到的观测降水数据，确定对应预设的降水等级，并根据所述降水等级确定对应的偏差阈值，在具体实施时，观测降水数据、降水等级和偏差阈值的三者对应关系可以预先设置并存储；
若所述地面站的雷达降水数据和所述地面站观测得到的观测降水数据的偏差小于等于所述偏差阈值，代表二者数据偏差在理论偏差范围之内，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据正确；
若所述地面站的雷达降水数据和所述地面站观测得到的观测降水数据的偏差大于所述偏差阈值，则获取所述地面站的M个邻近站点的观测降水数据序列，对数据序列进行升序排序，并分别计算出数据序列的1/4和3/4处的分位数值；根据1/4和3/4处的分位数值，计算出四分位数间距，并根据所述3/4处的分位数值和所述四分位数间距，计算出检查上限值；若所述地面站观测得到的观测降水数据大于所述检查上限值，代表观测降水数据明显异常，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据错误；若所述地面站观测得到的观测降水数据小于等于所述检查上限值，代表二者数据偏差虽然不在理论偏差范围之内、但是还依然处于正常范围之内，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据正确；其中，
Figure 270043DEST_PATH_IMAGE004
；
Figure 116777DEST_PATH_IMAGE002
；
Figure 717522DEST_PATH_IMAGE005
；
式中，P为所述检查上限值，t取值为1/4或3/4，q 1/4和q 3/4分别为1/4和3/4处的分位数值，IQP为所述四分位数间距，n为序列个数，x为降水值。
步骤S054、如果所述地面站观测得到的观测降水数据大于0，所述地面站的雷达降水数据为0，则再根据所述地面站的邻近站点的观测降水数据对所述地面站观测得到的观测降水数据进行质控处理，具体如下：
获取所述地面站的S个邻近站点的观测降水数据；
若所述S个邻近站点的观测降水数据均为0，代表周围仅有该地面站自身观测的降水数据大于0，明显异常，很有可能是该地面站误报行为，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据错误；
若所述S个邻近站点的观测降水数据不均为0，代表周围不仅只有该地面站自身观测的降水数据大于0，则代表观测降水数据相对正常，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据正确。
综上，本发明上述实施例当中的降水数据质控方法，现有质控业务中只采用单一的气象站观测资料进行降水资料的质控处理，难以全面客观地判断出全部疑误或错误数据，大量零星小降水及极值降水等异常降水信息未被质控处理。本发明通过多源降水资料协同应用以及时空多尺度质控技术，有效解决了单一数据源不确定性问题，在保障实时质控处理时效基础上，进一步提高了降水数据质控效果和精度，获得了更为准确的实况降水数据源，为后续数据的加工处理与应用分析奠定了基础。
实施例二
本发明第二实施例提出一种降水数据质控方法，本实施例当中的降水数据质控方法具体可以应用于如下场景：以2020年12月14日15时江西省业务质控后的气象站观测降水、原始水文站观测降水和原始雷达估测降水为例，按照本发明技术方案进行多源降水协同质控处理。该时次气象站数为2543个，水文站数为1767个，雷达估测降水分辨率为0.01°×0.01°。本实施例当中的降水数据质控方法具体包括：
步骤1：采用反距离权重插值方法，对该时次的气象站、水文站降水进行空间插值处理，得到与雷达估测降水空间分辨率和区域范围一致的地面场观测降水。
步骤2：对地面场降水和雷达降水进行逐网格对比分析，针对雷达降水大于0，判断该网格的地面场降水是否大于0，如果地面场降水大于0，则保留该雷达降水值，否则将雷达降水值设置为0。
步骤3：基于步骤2订正后的雷达降水，根据站点经纬度坐标，采用最邻近插值方法得到站点位置的雷达降水，即站点的雷达降水。
步骤4：在完成上述处理基础上，利用站点雷达降水对每个地面站点（气象站、水文站）观测降水进行质控处理。具体步骤如下：
步骤4.1：如果地面站降水为0，雷达降水也为0，则站点降水记为正确。
步骤4.2：如果地面站降水为0，雷达降水大于0，继续判断地面站降水过去N小时累计降水是否为0（N根据日期动态调整，N可预设，例如在3月-8月汛期强降水时期N=240（即10天），在降水偏少的非汛期时期N=720（即30天）），如累计降水不为0，则地面站降水记为正确，否则记为错误。该步骤主要针对站点设备故障且长时间未修复，导致长时间的0降水僵值异常处理。
步骤4.3：如果地面站降水大于0，雷达降水也大于0，进一步判断两者的偏差，如果偏差在设定阈值范围内（阈值根据降水等级设置，详见下表1），则地面站降水记为正确。如果偏差超出设定阈值，则进一步对该站点与邻近站进行空间一致性检查，空间一致性检查采用四分位检查方法。具体方法如下：
①采用KDTree方法（该方法可以快速搜索临近站，以满足实时质控时效需求）实时快速获取待检验站点M个邻近站点观测降水数据序列（M可预设，例如M=4），对数据序列进行升序排序，并按照公式1分别计算出1/4和3/4处的分位数值q 1/4和q 3/4。
②根据q 1/4和q 3/4数值，按照公式2计算出四分位数间距（IQR）。
③按照公式3计算检查上限值（P），通过检验值与检查上限值比较来判断检验值是否正确，即如果站点降水值大于P，则判断该值错误，否则为正确值。
Figure 774340DEST_PATH_IMAGE006
（1）；
Figure 853154DEST_PATH_IMAGE007
（2）；
Figure 616711DEST_PATH_IMAGE008
（3）；
式中，P为所述检查上限值，t取值为1/4或3/4，q 1/4和q 3/4分别为1/4和3/4处的分位数值，IQP为所述四分位数间距，n为序列个数，x为降水值。
表1：不同降水等级下的雷达降水与地面站降水偏差阈值参考表
Figure 591620DEST_PATH_IMAGE009
步骤4.4，如果地面站降水大于0，雷达降水为0，进一步判断当前地面站S个邻近站降水是否为0（S可预设，例如S=4），邻近站点选取同样采用KDTree方法。如果邻近站降水均为0，则地面站降水记为错误，否则记为正确。
经上述质控处理后，对业务质控后的气象站降水数据进一步质控出错误数据81个，质控出水文站降水错误数据552个。
为进一步检验多源数据协同质控效果，采用本发明实施例提供的质控方法和常规的质控方法，对2021年4月1日至4月10日2484个站点逐小时观测降水数据进行质控处理，分别得到两种质控方法的质控结果，如图2和图3所示。从逐时次统计结果可以看出（见图2），多源降水协同质控方法判别的异常站点数较常规质控方法有大幅提升，多源降水协同质控方法的平均质控比例（异常站点数/总站点数）为2.05%，而常规质控方法的平均质控比例仅为0.11%。从单个站点统计也得出一致的结果，以黄毗村站和龙头山站为例（见图3），两个站点质控异常数据比例分别提升了53%和16%。多源降水协同质控方法可以更全面、准确地进行质控处理，极大提高了数据可用率。
实施例三
本发明另一方面还提供一种降水数据质控装置，请查阅图4，所示为本发明第三实施例中的降水数据质控装置，所述质控装置包括：
数据获取模块11，用于获取地面站观测得到的观测降水数据和雷达探测得到的雷达降水数据；
数据转换模块12，用于将所述观测降水数据转为与所述雷达降水数据的空间范围、空间分辨率一致的网格化的地面场降水数据；
数据订正模块13，用于将所述地面场降水数据和所述雷达降水数据进行逐网格对比分析，筛选异常雷达降水数据，得到订正的雷达降水数据；
数据确定模块14，用于基于订正的雷达降水数据，根据所述地面站的经纬度坐标，确定每个所述地面站的雷达降水数据；
数据质控模块15，用于利用所述地面站的雷达降水数据对所述地面站观测得到的观测降水数据进行质控处理。
进一步地，在本发明一些可选实施例当中，所述数据转换模块12还用于采用反距离权重空间插值方法对所述观测降水数据进行插值处理，得到与所述雷达降水数据的空间范围、空间分辨率一致的网格化的地面场降水数据。
进一步地，在本发明一些可选实施例当中，所述数据质控模块15包括：
第一质控单元，用于若所述地面站的雷达降水数据和所述地面站观测得到的观测降水数据均为0，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据正确；
第二质控单元，用于若所述地面站观测得到的观测降水数据为0，所述地面站的雷达降水数据大于0，则再根据所述地面站过去N小时累计降水对所述地面站观测得到的观测降水数据进行质控处理；
第三质控单元，用于若所述地面站的雷达降水数据和所述地面站观测得到的观测降水数据均大于0，则再根据所述地面站的雷达降水数据和所述地面站观测得到的观测降水数据的偏差，对所述地面站观测得到的观测降水数据进行质控处理；
第四质控单元，用于如果所述地面站观测得到的观测降水数据大于0，所述地面站的雷达降水数据为0，则再根据所述地面站的邻近站点的观测降水数据对所述地面站观测得到的观测降水数据进行质控处理。
进一步地，在本发明一些可选实施例当中，所述第二质控单元还用于若所述地面站过去N小时累计降水为0，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据错误；若所述地面站过去N小时累计降水不为0，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据正确。
进一步地，在本发明一些可选实施例当中，所述第三质控单元还用于根据所述地面站观测得到的观测降水数据，确定对应预设的降水等级，并根据所述降水等级确定对应的偏差阈值；若所述地面站的雷达降水数据和所述地面站观测得到的观测降水数据的偏差小于等于所述偏差阈值，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据正确。
进一步地，在本发明一些可选实施例当中，所述第三质控单元还用于若所述地面站的雷达降水数据和所述地面站观测得到的观测降水数据的偏差大于所述偏差阈值，则获取所述地面站的M个邻近站点的观测降水数据序列，对数据序列进行升序排序，并分别计算出数据序列的1/4和3/4处的分位数值；
根据1/4和3/4处的分位数值，计算出四分位数间距，并根据所述3/4处的分位数值和所述四分位数间距，计算出检查上限值；
若所述地面站观测得到的观测降水数据大于所述检查上限值，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据错误；
若所述地面站观测得到的观测降水数据小于等于所述检查上限值，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据正确；其中，
Figure 807838DEST_PATH_IMAGE004
；
Figure 768972DEST_PATH_IMAGE010
；
Figure 387035DEST_PATH_IMAGE011
；
式中，P为所述检查上限值，t取值为1/4或3/4，q 1/4和q 3/4分别为1/4和3/4处的分位数值，IQP为所述四分位数间距，n为序列个数，x为降水值。
进一步地，在本发明一些可选实施例当中，所述第四质控单元还用于获取所述地面站的S个邻近站点的观测降水数据；若所述S个邻近站点的观测降水数据均为0，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据错误；若所述S个邻近站点的观测降水数据不均为0，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据正确。
上述各模块、单元被执行时所实现的功能或操作步骤与上述方法实施例大体相同，在此不再赘述。
实施例四
本发明另一方面还提出一种降水数据质控设备，请参阅图5，所示为本发明第四实施例当中的降水数据质控设备，包括存储器20、处理器10以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序30，所述处理器10执行所述计算机程序30时实现如上述的降水数据质控方法。
其中，降水数据质控设备具体可以为气象质控服务器、上位机等，处理器10在一些实施例中可以是中央处理器（Central Processing Unit, CPU）、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器20中存储的程序代码或处理数据，例如执行访问限制程序等。
其中，存储器20至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器（例如，SD或DX存储器等）、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器20在一些实施例中可以是降水数据质控设备的内部存储单元，例如该降水数据质控设备的硬盘。存储器20在另一些实施例中也可以是降水数据质控设备的外部存储装置，例如降水数据质控设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card, SMC），安全数字（Secure Digital, SD）卡，闪存卡（Flash Card）等。进一步地，存储器20还可以既包括降水数据质控设备的内部存储单元也包括外部存储装置。存储器20不仅可以用于存储安装于降水数据质控设备的应用软件及各类数据，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
需要指出的是，图5示出的结构并不构成对降水数据质控设备的限定，在其它实施例当中，该降水数据质控设备可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述的降水数据质控方法。
本领域技术人员可以理解，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或它们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明的保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种降水数据质控方法，其特征在于，所述质控方法包括：
获取地面站观测得到的观测降水数据和雷达探测得到的雷达降水数据；
将所述观测降水数据转为与所述雷达降水数据的空间范围、空间分辨率一致的网格化的地面场降水数据；
将所述地面场降水数据和所述雷达降水数据进行逐网格对比分析，筛选异常雷达降水数据，得到订正的雷达降水数据；
基于订正的雷达降水数据，根据所述地面站的经纬度坐标，确定每个所述地面站的雷达降水数据；
利用所述地面站的雷达降水数据对所述地面站观测得到的观测降水数据进行质控处理。
2.根据权利要求1所述的降水数据质控方法，其特征在于，将所述观测降水数据转为与所述雷达降水数据的空间范围、空间分辨率一致的网格化的地面场降水数据的步骤包括：
采用反距离权重空间插值方法对所述观测降水数据进行插值处理，得到与所述雷达降水数据的空间范围、空间分辨率一致的网格化的地面场降水数据。
3.根据权利要求1所述的降水数据质控方法，其特征在于，所述利用所述地面站的雷达降水数据对所述地面站观测得到的观测降水数据进行质控处理的步骤包括：
若所述地面站的雷达降水数据和所述地面站观测得到的观测降水数据均为0，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据正确；
若所述地面站观测得到的观测降水数据为0，所述地面站的雷达降水数据大于0，则再根据所述地面站过去N小时累计降水对所述地面站观测得到的观测降水数据进行质控处理；
若所述地面站的雷达降水数据和所述地面站观测得到的观测降水数据均大于0，则再根据所述地面站的雷达降水数据和所述地面站观测得到的观测降水数据的偏差，对所述地面站观测得到的观测降水数据进行质控处理；
如果所述地面站观测得到的观测降水数据大于0，所述地面站的雷达降水数据为0，则再根据所述地面站的邻近站点的观测降水数据对所述地面站观测得到的观测降水数据进行质控处理。
4.根据权利要求3所述的降水数据质控方法，其特征在于，根据所述地面站过去N小时累计降水对所述地面站观测得到的观测降水数据进行质控处理的步骤包括：
若所述地面站过去N小时累计降水为0，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据错误；
若所述地面站过去N小时累计降水不为0，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据正确。
5.根据权利要求3所述的降水数据质控方法，其特征在于，根据所述地面站的雷达降水数据和所述地面站观测得到的观测降水数据的偏差，对所述地面站观测得到的观测降水数据进行质控处理的步骤包括：
根据所述地面站观测得到的观测降水数据，确定对应预设的降水等级，并根据所述降水等级确定对应的偏差阈值；
若所述地面站的雷达降水数据和所述地面站观测得到的观测降水数据的偏差小于等于所述偏差阈值，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据正确。
6.根据权利要求5所述的降水数据质控方法，其特征在于，还包括：
若所述地面站的雷达降水数据和所述地面站观测得到的观测降水数据的偏差大于所述偏差阈值，则获取所述地面站的M个邻近站点的观测降水数据序列，对数据序列进行升序排序，并分别计算出1/4和3/4处的分位数值；
根据1/4和3/4处的分位数值，计算出四分位数间距，并根据所述3/4处的分位数值和所述四分位数间距，计算出检查上限值；
若所述地面站观测得到的观测降水数据大于所述检查上限值，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据错误；
若所述地面站观测得到的观测降水数据小于等于所述检查上限值，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据正确；其中，
Figure 163338DEST_PATH_IMAGE001
；
Figure 386509DEST_PATH_IMAGE002
；
Figure 451417DEST_PATH_IMAGE003
；
式中，P为所述检查上限值，t取值为1/4或3/4，q 1/4和q 3/4分别为1/4和3/4处的分位数值，IQR为所述四分位数间距，n为序列个数，x为降水值。
7.根据权利要求3所述的降水数据质控方法，其特征在于，根据所述地面站的邻近站点的观测降水数据对所述地面站观测得到的观测降水数据进行质控处理的步骤包括：
获取所述地面站的S个邻近站点的观测降水数据；
若所述S个邻近站点的观测降水数据均为0，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据错误；
若所述S个邻近站点的观测降水数据不均为0，则判定所述地面站观测得到的观测降水数据正确。
8.一种降水数据质控装置，其特征在于，所述质控装置包括：
数据获取模块，用于获取地面站观测得到的观测降水数据和雷达探测得到的雷达降水数据；
数据转换模块，用于将所述观测降水数据转为与所述雷达降水数据的空间范围、空间分辨率一致的网格化的地面场降水数据；
数据订正模块，用于将所述地面场降水数据和所述雷达降水数据进行逐网格对比分析，筛选异常雷达降水数据，得到订正的雷达降水数据；
数据确定模块，用于基于订正的雷达降水数据，根据所述地面站的经纬度坐标，确定每个所述地面站的雷达降水数据；
数据质控模块，用于利用所述地面站的雷达降水数据对所述地面站观测得到的观测降水数据进行质控处理。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1－7任一所述的降水数据质控方法。
10.一种降水数据质控设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1－7任一所述的降水数据质控方法。
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