新型自动气象气候站数据文件格式.docx

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新型自动气象气候站数据文件格式

附录3：

新型自动气象（气候）站

数据文件格式

1组成

2

自动气象站数据文件包括直接写入外存储卡的实时数据文件、通过终端微机写入的采集数据文件和实时上传数据文件三大类。

除此之外，还应按月形成台站自动气象站沿革信息文件，包括仪器检定和标定、更换采集器和传感器、升级嵌入式软件和业务软件、近地面环境参数（包括土壤性质和周围植被状况）和周围观测环境的变化情况、对观测记录有影响的干扰源等内容。

表1　自动气象站数据文件组成

类别

文件

文件名

说明

采集器存储器数据文件

常规气象要素数据文件

GGYYMMDD.DAT

每日逐分钟数据

土壤水分数据文件

SSYYMMDD.DAT

气象辐射数据文件

RRYYMMDD.DAT

海洋观测数据文件

OOYYMMDD.DAT

状态信息文件

STYYMMDD.DAT

终端微机采集数据文件

小时常规气象要素数据文件

AWS_H_Z_IIiii_yyyyMM.TXT

全月逐日每小时数据

小时土壤水分数据文件

AWS_H_S_IIiii_yyyyMM.TXT

小时气象辐射数据文件

AWS_H_R_IIiii_yyyyMM.TXT

小时海洋观测数据文件

AWS_H_O_IIiii_yyyyMM.TXT

分钟常规气象要素数据文件

AWS_M_Z_IIiii_yyyyMMDD.TXT

每日逐分钟数据

分钟气象辐射数据文件

AWS_M_R_IIiii_yyyyMMDD.TXT

分钟海洋观测数据文件

AWS_M_O_IIiii_yyyyMMDD.TXT

分钟状态信息文件

AWS_M_ST_IIiii_yyyyMMDD.TXT

大风数据文件

FJ.TXT

达到大风标准的数据，只保留最近80次的大风数据

分钟采样样本数据文件

SML_T0.tmp（百叶箱气温）

SML_T1.tmp（通风防辐射罩气温1）

SML_T2.tmp（通风防辐射罩气温2）

SML_T3.tmp（通风防辐射罩气温3）

SML_RH.tmp（相对湿度）

SML_WD.tmp（风向）

SML_WS.tmp（风速）

SML_D.tmp（地表温度）

SML_GR.tmp（总辐射

SML_DR.tmp（直接辐射）

SML_SR.tmp（散射辐射）

SML_RR.tmp（反射辐射）

SML_O.tmp（表层海水温度）

某分钟内的要素采样值

实时上传数据文件

实时地面气象要素资料文件

Z_SURF_I_IIiii_yyyyMMddhhmmss_O_AWS_FTM.txt

国家级测站单站

Z_SURF_I_IIiii-R_yyyyMMddhhmmss_O_AWS_FTM.txt

区域级测站单站

实时土壤水分要素资料文件

Z_SOIL_I_IIiii_yyyyMMddhhmmss_O_AWS_FTM.txt

国家级测站单站

Z_SOIL_I_IIiii-R_yyyyMMddhhmmss_O_AWS_FTM.txt

区域级测站单站

实时气象辐射要素资料文件

Z_RADI_I_IIiii_yyyyMMddhhmmss_O_ARS_FTM.txt

国家级测站单站

Z_RADI_I_IIiii-R_yyyyMMddhhmmss_O_ARS_FTM.txt

区域级测站单站

实时海洋观测要素资料文件

Z_OCEN_I_IIiii_yyyyMMddhhmmss_O_AWS_FTM.txt

国家级测站单站

Z_OCEN_I_IIiii-R_yyyyMMddhhmmss_O_AWS_FTM.txt

区域级测站单站

实时自动气象站状态信息文件

Z_SURF_I_IIiii_yyyyMMddhhmmss_R_AWS_FTM.txt

国家级测站单站

Z_SURF_I_IIiii-R_yyyyMMddhhmmss_R_AWS_FTM.txt

区域级测站单站

自动气象站月沿革信息文件

AWS_META_IIiii_yyyyMM.XML

按XML格式写入

3采集器存储器数据文件

4

4.1常规气象要素数据文件

4.2

4.2.1文件名

4.2.2

GGYYMMDD.DAT，简称GG文件。

其中：

GG为指示符，表示为常规气象要素数据；YY为年份的后两位，MM为月份，DD为日期，月份和日期不足两位时，前面补“0”，DAT为固定编码。

4.2.3文件形成

4.2.4

a）该文件每日一个，采用定长的随机文件记录方式写入，每一条记录250256Byte，记录尾用回车换行结束，ASCII字符写入，每个要素值高位不足补空格。

b）

c）文件第一次生成时应进行初始化，初始化的过程是：

首先检测常规气象要素数据文件是否存在，如无该日分钟常规气象要素数据文件，则生成该文件，要素位置一律存相应长度的“-”字符（即减号）。

d）

e）文件内容按北京时计时。

f）

4.2.5文件内容

4.2.6

a）常规气象要素数据文件的第1条记录为本站当日基本参数，内容及排列顺序见表2。

b）

表2　常规气象要素数据文件基本参数行格式

序号

参数

字长

Byte

序号

参数

字长

Byte

1.

区站号

5

26.

翻斗式雨量传感器标识（RAT1）

1

2.

年

5

27.

称重式降水传感器标识

1

3.

月

5

28.

草面温度传感器标识

1

4.

日

5

29.

地表温度传感器标识

1

5.

经度

8

30.

红外地表温度传感器标识（气候辅助观测）

1

6.

纬度

7

31.

5cm地温传感器标识

1

7.

观测场拔海高度

5

32.

10cm地温传感器标识

1

8.

气压传感器拔海高度

5

33.

15cm地温传感器标识

1

9.

风速传感器距地（平台）高度

5

34.

20cm地温传感器标识

1

10.

平台距地高度

5

35.

40cm地温传感器标识

1

11.

自动站类型标识

1

36.

80cm地温传感器标识

1

12.

百叶箱气温传感器标识

1

37.

160cm地温传感器标识

1

13.

通风防辐射罩气温传感器1标识

1

38.

320cm地温传感器标识

1

14.

通风防辐射罩气温传感器2标识

1

39.

蒸发传感器标识

1

15.

通风防辐射罩气温传感器3标识

1

40.

能见度传感器标识

1

16.

通风防辐射罩1标识

1

41.

云高传感器标识

1

17.

通风防辐射罩2标识

1

42.

云量传感器标识

1

18.

通风防辐射罩3标识

1

43.

现在天气现象传感器标识

1

19.

湿球温度传感器标识

1

44.

积雪传感器标识

1

20.

湿敏电容传感器标识

1

45.

电线积冰传感器标识

1

21.

气压传感器标识

1

46.

冻土传感器标识

1

22.

风向传感器标识

1

47.

闪电频次传感器标识

1

23.

风速传感器标识

1

48.

版本号

5

24.

风速传感器标识（气候辅助观测）

1

49.

保留

153

159

25.

翻斗式或容栅式雨量传感器标识（RAT）

1

50.

回车换行

2

注：

经度和纬度按度分秒存放，最后1位为东、西经标识和南、北纬度标识，经度的度为3位，分和秒均为2位，高位不足补“0”，东经标识“E”，西经标识“W”；纬度的度为2位，分和秒均为2位，高位不足补“0”，北纬标识为“N”，南纬标识为“S”；

观测场拔海高度、气压传感器拔海高度、风速传感器距地（平台）高度、平台距地高度：

保留1位小数，原值扩大10倍存入；

自动气象站类型标识：

基本要素站存“1”，气候观测站存“2”，基本要素与气候观测要素综合站存“3”；

各传感器标识：

有该项目存“1”，无该项目存“0”；

保留位均用“-”填充；

版本号：

以便版本升级和功能扩展，现为V1.00。

c）文件中每分钟为一条记录，每小时60条记录。

记录号的计算方法：

当H＞20时，

N=（H-20）60+M+1………………………

（1）

当H≤20时，

N=（H+4）60+M+1………………………

（2）

式中：

N——记录号；

H——北京时；

M——分钟。

d）

e）文件中第1条后的每一条记录，存4748个要素的分钟值和对应在数据质量控制标志，以ASCII字符写入，除本站气压、能见度、云高为5Byte，天气现象为8Byte外，每个要素长度为4Byte，最后两位为回车换行符，内容和排列顺序见表3。

f）

表3　分钟常规气象要素数据文件各要素位长及排列顺序

序号

要素名

字长

Byte

序号

要素名

字长

Byte

1.

时、分（北京时）

4

27.

地表温度（铂电阻）

4

2.

2分钟平均风向

4

28.

地表温度（红外）

4

3.

2分钟平均风速

4

29.

5cm地温

4

4.

10分钟平均风向

4

30.

10cm地温

4

5.

10分钟平均风速

4

31.

15cm地温

4

6.

分钟内最大瞬时风速的风向

4

32.

20cm地温

4

7.

分钟内最大瞬时风速

4

33.

40cm地温

4

8.

2分钟平均风速（气候辅助观测）

4

34.

80cm地温

4

9.

10分钟平均风速（气候辅助观测）

4

35.

160cm地温

4

10.

分钟内极大风速（气候辅助观测）

4

36.

320cm地温

4

11.

分钟降水量（翻斗式或容栅式，RAT）

4

37.

当前分钟蒸发水位

4

12.

小时累计降水量（翻斗式或容栅式，RAT）

4

38.

小时累计蒸发量

4

13.

分钟降水量（翻斗式或容栅式，RAT1）

4

39.

1min平均能见度

5

14.

小时累计降水量（翻斗式或容栅式，RAT1）

4

40.

10min平均能见度

5

15.

分钟降水量（称重式）

4

41.

云高

5

16.

小时累计降水量（称重式）

4

42.

总云量

4

17.

气温（百叶箱）

4

43.

低云量

4

18.

通风防辐射罩通风速度

4

44.

现在天气现象编码

12

19.

气温（通风防辐射罩）

4

45.

积雪深度

4

20.

湿球温度

4

46.

冻雨

4

21.

湿敏电容湿度值

4

47.

电线积冰厚度

4

22.

相对湿度

4

48.

冻土深度

4

23.

水汽压

4

49.

闪电频次

4

24.

露点温度

4

50.

数据质量控制标志

4748

25.

本站气压

5

51.

回车换行

2

26.

草面温度

4

52.

注：

“日、时”作为记录识别标志用，日、时各两位，高位不足补“0”，其中“日”是按北京时的日期；“时”是指正点小时；

若要素缺测，除有特殊规定外，则均应按约定的字长，每个字节位均存入一个“/”字符，若因无传感器或停用，则相应位置仍保持“-”字符；

对于降水量，无降水时存入“0000”，微量降水存入“,,,,”；

当使用湿敏电容测定湿度时，除在湿敏电容数据位写入相应的数据值外，同时应将求出的相对湿度值存入相对湿度数据位置，在湿球温度位置一律存“****”；

现在天气现象编码按WMO有关自动气象站SYNOP天气代码表示，每种天气现象2位，最多存入6种现象，不足6种现象时低位用00填充。

g）数据的记录单位按以《地面气象观测规范》规定为准，存储各要素值不含小数点，具体规定见表4。

h）

表4　常规气象要素数据文件各要素记录单位和存储规定

要素名

记录单位

存储规定

气压

0.1hPa

原值扩大10倍

温度

0.1℃

原值扩大10倍

相对湿度

1%

原值

水汽压

0.1hPa

原值扩大10倍

露点温度

0.1℃

原值扩大10倍

降水量

0.1mm

原值扩大10倍

风向

1°

原值

风速

0.1m/s

原值扩大10倍

蒸发水位、蒸发量

0.1mm

原值扩大10倍

能见度

1m

原值

云高

1m

原值

云量

1成

原值

现在天气现象编码

每种现象2个字节

按WMO有关自动气象站SYNOP天气代码表示

积雪深度

1cm

原值

冻雨

1min

原值

电线积冰厚度

1mm

原值

冻土深度

1cm

原值

闪电频次

1次

原值

4.3土壤水分要素数据文件

4.4

4.4.1文件名

4.4.2

SSYYMMDD.DAT，简称SS文件。

其中：

SS为指示符，表示为土壤水分要素数据；YY为年份的后两位，MM为月份，DD为日期，月份和日期不足两位时，前面补“0”，DAT为固定编码。

4.4.3文件形成

4.4.4

a）该文件每日一个，采用定长的随机文件记录方式写入，每一条记录54Byte，记录尾用回车换行结束，ASCII字符写入，每个要素值高位不足补空格。

b）

c）文件第一次生成时应进行初始化，初始化的过程是：

首先检测土壤水分要素数据文件是否存在，如无该日土壤水分要素数据文件，则生成该文件，要素位置一律存相应长度的“-”字符（即减号）。

d）

e）文件内容按北京时计时。

f）

4.4.5文件内容

4.4.6

a）土壤水分要素数据文件的第1条记录为本站当日基本参数，内容及排列顺序见表5。

b）

表5　土壤水分数据文件基本参数行格式

序号

参数

字长

Byte

序号

参数

字长

Byte

1.

区站号

5

11.

20cm土壤水分测量传感器标识

1

2.

年

5

12.

30cm土壤水分测量传感器标识

1

3.

月

5

13.

40cm土壤水分测量传感器标识

1

4.

日

3

14.

50cm土壤水分测量传感器标识

1

5.

经度

8

15.

100cm土壤水分测量传感器标识

1

6.

纬度

7

16.

180cm土壤水分测量传感器标识

1

7.

地段拔海高度

5

17.

地下水位传感器标识

1

8.

自动气象站类型标识

1

18.

版本号

5

9.

5cm土壤水分测量传感器标识

1

19.

保留

1

10.

10cm土壤水分测量传感器标识

1

20.

回车换行

2

注：

经度和纬度按度分秒存放，最后1位为东、西经标识和南、北纬度标识，经度的度为3位，分和秒均为2位，高位不足补“0”，东经标识“E”，西经标识“W”；纬度的度为2位，分和秒均为2位，高位不足补“0”，北纬标识为“N”，南纬标识为“S”；

地段拔海高度：

保留1位小数，原值扩大10倍存入；

自动气象站类型标识：

固定存入“4”；

各传感器标识：

有该项目存“1”，无该项目存“0”；

保留位均用“-”填充；。

a）文件中每分钟为一条记录，每小时60条记录。

记录号的计算方法：

当H＞20时，

N=（H-20）60+M+1………………………（3）

当H≤20时，

N=（H+4）60+M+1………………………（4）

式中：

N——记录号；

H——北京时；

M——分钟。

b）

c）文件中第1条后的每一条记录，存10个要素的分钟值和对应在数据质量控制标志，以ASCII字符写入，每个要素长度为4Byte，最后两位为回车换行符。

内容和排列顺序见表6。

d）

表6　土壤水分数据文件各要素位长及排列顺序

序号

要素名

字长

Byte

序号

要素名

字长

Byte

1.

时、分（北京时）

4

8.

100cm土壤体积含水量

4

2.

5cm土壤体积含水量

4

9.

180cm土壤体积含水量

4

3.

10cm土壤体积含水量

4

10.

地下水位

4

4.

20cm土壤体积含水量

4

11.

保留要素位

4

5.

30cm土壤体积含水量

4

12.

数据质量控制标志

10

6.

40cm土壤体积含水量

4

13.

回车换行

2

7.

50cm土壤体积含水量

4

注：

“日、时”作为记录识别标志用，日、时各两位，高位不足补“0”，其中“日”是按北京时的日期；“时”是指正点小时；

若要素缺测，除有特殊规定外，则均应按约定的字长，每个字节位均存入一个“/”字符，若因无传感器或停用，则相应位置仍保持“-”字符；保留位置也填“-”字符。

土壤体积含水量记录单位为%，取1位小数，原值扩大10存储；地下水位记录单位为cm，取整数。

4.5气象辐射要素数据文件

4.6

4.6.1文件名

4.6.2

RRYYMMDD.DAT，简称RR文件。

其中：

RR为指示符，表示为气象辐射要素数据；YY为年份的后两位，MM为月份，DD为日期，月份和日期不足两位时，前面补“0”，DAT为固定编码。

4.6.3文件形成

4.6.4

a）该文件每日一个，采用定长的随机文件记录方式写入，每一条记录134Byte，记录尾用回车换行结束，ASCII字符写入，每个要素值高位不足补空格。

b）

c）文件第一次生成时应进行初始化，初始化的过程是：

首先检测气象辐射要素数据文件是否存在，如无该日气象辐射要素数据文件，则生成该文件，要素位置一律存相应长度的“-”字符（即减号）。

d）

e）文件内容按地方时计时。

f）

4.6.5文件内容

4.6.6

a）气象辐射要素数据文件的第1条记录为本站当日基本参数，内容及排列顺序见表7。

b）

表7　气象辐射数据文件基本参数行格式

序号

参数

字长

Byte

序号

参数

字长

Byte

1.

区站号

5

16.

光合有效辐射传感器距地高度

5

2.

年

5

17.

自动站类型标识

1

3.

月

5

18.

总辐射传感器标识

1

4.

日

5

19.

净全辐射传感器标识

1

5.

经度

8

20.

直接辐射传感器标识

1

6.

纬度

7

21.

散射辐射传感器标识

1

7.

观测场拔海高度

5

22.

反辐射传感器标识

1

8.

总辐射传感器距地高度

5

23.

紫外辐射传感器标识

1

9.

净全辐射传感器距地高度

5

24.

大气长波辐射传感器标识

1

10.

直接辐射传感器距地高度

5

25.

地面长波辐射传感器标识

1

11.

散射辐射传感器距地高度

5

26.

光合有效辐射传感器标识

1

12.

反辐射传感器距地高度

5

27.

日照传感器标识

1

13.

紫外辐射传感器距地高度

5

28.

版本号

5

14.

大气长波辐射传感器距地高度

5

29.

保留

33

15.

地面长波辐射传感器距地高度

5

30.

回车换行

2

注：

经度和纬度按度分秒存放，最后1位为东、西经标识和南、北纬度标识，经度的度为3位，分和秒均为2位，高位不足补“0”，东经标识“E”，西经标识“W”；纬度的度为2位，分和秒均为2位，高位不足补“0”，北纬标识为“N”，南纬标识为“S”；

观测场拔海高度、各传感器距地高度：

保留1位小数，原值扩大10倍存入；

自动气象站类型标识：

固定存入“5”；

各传感器标识：

有该项目存“1”，无该项目存“0”；对于净全辐射，若采取四分量仪器或计算求得，则存入“4”；对于紫外辐射仪器，若为全波段则存“1”，若为分波段，仅有UVA时存入“2”，仅有UVB时存入“3”，同时有UVA与UVB时存入“4”；对于光合有效辐射当以量子数为单位时存入“1”，以辐射能为单位时存入“2”；

保留位均用“-”填充；

版本号：

以便版本升级和功能扩展，现为V1.00。

c）文件中每分钟为一条记录，每小时60条记录。

记录号的计算方法：

N=H60+M+1………………………（5）

式中：

N——记录号；

H——地方时，为1，2，……，23，24；

M——分钟。

d）

e）文件中第1条后的每一条记录，存26个要素的分钟值，以ASCII字符写入，每个要素长度为4Byte，最后两位为回车换行符，内容和排列顺序见表8。

f）

表8　气象辐射数据文件各要素位长及排列顺序

序号

要素名

字长

Byte

序号

要素名

字长

Byte

1.

时、分（地方时）

4

16.

紫外辐射辐照度

4

2.

总辐射辐照度

4

17.

紫外辐射曝辐量

4

3.

总辐射曝辐量

4

18.

紫外辐射（UVA）辐照度

4

4.

净全辐射辐照度

4

19.

紫外辐射（UVA）曝辐量

4

5.

净全辐射曝辐量

4

20.

紫外辐射（UVB）辐照度

4

6.

直接辐射辐照度

4

21.

紫外辐射（UVB）曝辐量

4

7.

直接辐射曝辐量

4

22.

大气长波辐射辐照度

4

8.

水平面直接辐射曝辐量

4

23.

大气长波辐射曝辐量

4

9.

散射辐射辐照度

4

24.

地面长波辐射辐照度

4

10.

散射辐射曝辐量

4

25.

地面长波辐射曝辐量

4

11.

反射辐射辐照度

4

26.

光合有效辐射辐照度

4

12.

反辐射曝辐量

4

27.

光合有效辐射曝辐量

4

13.

日照时数

4

28.

数据质量控制标志

26

14.

大气浑浊度

4

29.

回车换行

2

15.

计算大气浑浊度时的直接辐射辐照度

4

注：

时间中的“时分”各两位，高位不足补“0”。

曝辐量是从上次正点后到本分钟采样这一时段时间内的累计值。

若要素缺测，除有特殊规定外，则均应按约定的字长，每个字节位均存入一个“/”字符，若因无传感器或停用，则相应位置仍保持“-”字符。

所有要素位数不足的，在前面用空格填充。

数据记录单位规定：

辐照度为W/m2，取整数；紫外辐照度取一位小数，原值扩大10倍后存入。

曝辐量为MJ/m2（取两位小数），原值扩大100倍后存入；紫外曝辐量取三位小数，原值扩大1000倍后存入。

日照为min，取整数。

光合有效辐射为能量单位表示的辐照度时，辐照度、曝辐量单位及小数位、存入方式与其他辐射相同；以量子数单位表示的辐照度时，辐照度单位为µmol/（m2·s），取整数，曝辐量为mol/m2（取两位小数），原值扩大100倍后存入。

4.7海洋观测要素数据文件

4.8

4.8.1文件名

4.8.2

OOYYMMDD.DAT，简称OO文件。

其中：

OO为指示符，表示为海洋观测要素数据；YY为年份的后两位，MM为月份，DD为日期，月份和日期不足两位时，前面补“0”，D