称重式降水传感器与翻斗雨量传感器测雨性能对比分析

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb19010077

中国农学通报 ›› 2020, Vol. 36 ›› Issue (14): 142-147.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb19010077

所属专题：农业气象；智慧农业

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称重式降水传感器与翻斗雨量传感器测雨性能对比分析

缪明榕¹, 王辉², 吴锐涛¹, 丁伟³, 赵成诚¹

¹ 南通市气象局,江苏南通 226001
² 启东市气象局,江苏南通 226200
³ 海门市气象局,江苏南通 216100

收稿日期:2019-01-15 修回日期:2019-04-17 出版日期:2020-05-15 发布日期:2020-05-20
作者简介:缪明榕,男,1985年出生,江苏南通人,工程师,本科,研究方向：气象探测技术保障。通信地址：226001 江苏省南通市崇川区园林路323号,Tel：0513-86560798,E-mail： nantmmr@126.com。
基金资助:
南通市气象局气象科技项目“地市级移动检定校准流程的研究”(NQK201804)

Comparison and Analysis of Rain-measuring Performance of Weighing Precipitation Sensor

Miao Mingrong¹, Wang Hui², Wu Ruitao¹, Ding Wei³, Zhao Chengcheng¹

¹ Nantong City Meteorological Bureau, Nantong Jiangsu 226001
² Qidong City Meteorological Bureau, Nantong Jiangsu 226200
³ Haimen City Meteorological Bureau, Nantong Jiangsu 216100

Received:2019-01-15 Revised:2019-04-17 Online:2020-05-15 Published:2020-05-20

摘要/Abstract

摘要：

为了观测降水数据的准确性,选取了南通市4个台站2018年4月—10月份的DCS1型称重式降水传感器和SL3-1型翻斗雨量传感器观测的降水数据,分析两者观测的日降水量和降水总量等方面的差异。结果显示：在选取的观测样本中,以人工观测的降雨日数为参考,称重传感器的平均一致率为91.2%;以翻斗传感器观测的降雨日为参考,称重传感器的一致率为94.5%。称重传感器观测的累积降水量与翻斗传感器观测的累积降水量相对平均误差为-1.55%,符合中国气象局规定的相对误差不超过±4%的规范要求。在分析日降水量方面,发现称重传感器比翻斗传感器观测量平均偏小0.29 mm;有明显性降水时,两者在日降水量等级判别上基本一致。称重传感器观测的数据小于翻斗传感器观测的数据概率要高,两种传感器观测的差值分布较为一致。称重传感器在捕捉微量降水的能力不比翻斗传感器差,甚至更好。称重传感器观测的日降水量与翻斗传感器观测的日降水量相关系数为0.99826,达到0.01显著相关的水平。

关键词: 降水量, 称重降水传感器, 翻斗雨量传感器, 对比分析, 相关性

Abstract:

To observe the accuracy of precipitation data, the precipitation data of the DCS1 weighing precipitation sensor and the SL3-1 somersault rainfall sensor observed at four stations in Nantong City from April to October 2018 were selected. The differences of daily precipitation and total precipitation were analyzed. The results showed that the average uniform rate of weighing sensor was 91.2% in the selected sample, with the number of rainfall days by artificial observation as reference. The uniform rate of weighing sensor was 94.5%, which was a reference to the rainfall day observed by the somersault sensor. The relative average error of accumulated precipitation observed by the weighing sensor and the somersault sensor was -1.55%, which conformed to the specifications stipulated by the China Meteorological Administration that the relative error does not exceed ±4%. In the analysis of the daily precipitation, it was found that the average weight sensor measurement was 0.29 mm smaller than the somersault sensor. When there was process precipitation, the two were basically the same in the daily precipitation level discrimination. The data observed by the weighing sensor was less than the probability observed by the somersault sensor, and the difference between the two sensors was relatively consistent. Weighing sensors were no worse, or even better, at capturing tiny amounts of precipitation. The correlation coefficient between the daily precipitation observed by weighing sensor and the somersault sensor was 0.99826, reaching a significant correlation level of 0.01.

Key words: precipitation, weigh precipitation sensor, somersault rainfall sensor, comparative analysis, correlation

中图分类号:

P456

缪明榕, 王辉, 吴锐涛, 丁伟, 赵成诚. 称重式降水传感器与翻斗雨量传感器测雨性能对比分析[J]. 中国农学通报, 2020, 36(14): 142-147.

Miao Mingrong, Wang Hui, Wu Ruitao, Ding Wei, Zhao Chengcheng. Comparison and Analysis of Rain-measuring Performance of Weighing Precipitation Sensor[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2020, 36(14): 142-147.

图/表 8

图1. 南通市4个台站人工观测降雨日数跟称重传感器、翻斗传感器观测到降雨日数对比

台站	称重降水量/mm	翻斗降水量/mm	与翻斗相对差/%
南通站	802.2	822.7	-2.5
海门站	1123.6	1156.6	-2.9
启东站	863.4	860.5	0.3
如东站	843.2	852.2	-1.1

表1. 各台站累积降水量

图2. 称重传感器和翻斗传感器观测降水量等级对比分比

图3. 称重传感器与翻斗传感器观测日降水量差异性能对比

图4. 称重传感器与翻斗传感器观测日降水量差值分布

小时降水量/mm	称重		翻斗
小时降水量/mm	次数	百分比/%	次数	百分比/%
0.1	267	19.7	340	24.2
0.2~0.5	373	27.4	375	26.7
0.6~1.0	179	13.2	135	9.6
1.1~2.0	176	13	184	13.1
2.1~5.0	184	13.5	186	13.2
5.1~10.0	94	6.9	99	7
>10.0	86	6.3	88	6.2

表2. 称重传感器与翻斗传感器观测小时降水量分布

图5. 称重传感器与翻斗传感器观测日降水量的相关性

图6. 称重传感器与翻斗传感器观测降水过程起止时间差值分布

参考文献 22

[1]	中国气象局. 气象仪器和观测方法指南(6版)[M]. 北京: 气象出版社, 2005: 101-103.
[2]	中国气象局. 降水观测规范——称重式降水传感器(试行)[M].1版. 北京: 气象出版社, 2011: 1-5.
[3]	任芝花, 王改利, 郎风玲 , 等. 中国降水测量误差的研究[J]. 气象学报, 2003,61(5):621-627.
[4]	任芝花, 冯明农, 张洪政 , 等. 自动与人工观测降雨量的差异及相关性[J]. 应用气象学报, 2007,18(3):358-364.
[5]	王柏林, 王经业, 任芝花 , 等. 固体降水自动化观测试验[J]. 气象科技, 2009,37(1):97-101.
[6]	王敏 . SL3型雨量传感器示值误差测量不确定度评定方法[J]. 气象科技, 2015,43(1):65-69.
[7]	中国气象局. 地面气象观测规范[M]. 北京: 气象出版社, 2011.
[8]	杨银, 杨玲君 . SL3-1型双翻斗式雨量传感器故障分析及排除方法[J]. 气象科技, 2012,40(2):319-320.
[9]	涂启志 . 测量结果不确定度的估计与表达[J]. 现代电子技术, 2009,32(17):124-127.
[10]	中国气象局综合观测司. 降水观测规范——称重式降水传感器[S]. 北京:中国气象局综合观测司, 2011.
[11]	中国气象局监测网络司. 气象仪器和观测方法指南(6版)[M]. 北京:中国气象局监测网络司, 2005.
[12]	黄嘉佑 . 气象统计分析与预报方法[M]. 北京: 气象出版社, 2004.
[13]	廖玉芳, 彭嘉栋, 崔巍 . 湖南农业气候资源对全球气候变化的响应分析[J]. 中国农学通报, 2012,28(8):287-293.
[14]	姚小英, 王劲松, 王莺 , 等. 广东近40年气候变化特征及对农业的影响[J]. 中国农学通报, 2015,31(26):222-228.
[15]	李树君, 袁静, 王文波 , 等. 潍坊市农业气候资源变化特征分析[J]. 中国农学通报, 2013,29(20):157-164.
[16]	朱乐坤 . SL3型翻斗雨量传感器的维护与调校方法[J]. 气象科技, 2004,32(4):300-302.
[17]	陈传振, 李爱华 . 几种降水测量仪器的讨论分析[J]. 气象水文海洋仪器, 2009,26(1):64-65,86.
[18]	刘双圆, 孙小舟, 汪冰寒 . 湖北省水资源供需平衡及其承载力[J]. 中国农学通报, 2014,30(29):192-196.
[19]	王苗, 郭品文, 邬昀 , 等. 我国极端降水事件研究进展[J]. 气象科技, 2012,40(1):78-86.
[20]	张强, 涂满红, 马舒庆 , 等. 自动雨量站降雨资料质量评估方法研究[J]. 应用气象学报, 2007,18(3):365-372.
[21]	廖玉芳, 宋忠华, 赵福华 , 等. 气候变化对湖南主要农作物种植结构的影响[J]. 中国农学通报, 2010,26(24):276-286.
[22]	李林, 范雪波, 孙雪琪 , 等. DSC2型称重式降水传感器测雨性能的分析[J]. 气象, 2016,42(8):1013-1019.

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[2]	薛文瑞, 杨自辉, 张永, 郭树江, 王强强, 张剑挥. 民勤荒漠绿洲植被覆盖对地下水和降水变化的响应[J]. 中国农学通报, 2022, 38(8): 102-109.
[3]	次旺顿珠, 杜军, 次旺, 平措桑旦. 1981—2020年西藏“一江两河”主要农区负积温的时空变化特征[J]. 中国农学通报, 2022, 38(5): 99-105.
[4]	郭玉林, 张立果, 郑重, 王春伟, 徐全忠, 武云喜, 李光鹏, 苏小虎, 张立. 戴瑞奶绵羊血清中生殖激素含量与超排效果相关性研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(35): 90-96.
[5]	雷俊, 赵福年, 卢国阳, 姚瑞, 牛海洋, 李文举, 杨蕙宁. 黄土高原半干旱区春小麦产量变动的影响因子分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(32): 55-62.
[6]	赵丽娟, 只佳增, 张建春, 杜浩, 周劲松, 刘学敏, 张荣琴. 香蕉种质资源叶片表型性状多样性分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(30): 56-64.
[7]	李涌泉, 金赟, 李佳月, 孙学良, 陈树俊. 晋北谷子农艺和营养品质性状的相关性分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(29): 22-30.
[8]	罗静静, 王贺亚, 柳延涛. 不同食葵品种间农艺性状及产量的比较研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(28): 7-12.
[9]	白苇, 胡杨, 李峰, 张宝英, 崔金丽, 杨素梅. 食葵氮磷钾肥对产量相关性状的影响及经济效益分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(26): 62-68.
[10]	宋钊, 梁栌丹, 黄文茵, 陈潇, 曹健, 何裕志, 张白鸽. 涝渍胁迫下辣椒叶绿素含量与SPAD值相关性模型建立及应用[J]. 中国农学通报, 2022, 38(25): 30-37.
[11]	王志强, 杜慧莹, 李程, 郭松, 田梅, 杨万邦, 于蓉. 西瓜数量性状遗传距离及杂种优势分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(25): 47-51.
[12]	董佳蕊. 通辽市气象因子对红薯产量的影响分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(24): 75-79.
[13]	史芮林, 张庆芬, 李铭, 李全起, 张明明. 植物碳同位素分馏在水分利用效率研究中的应用[J]. 中国农学通报, 2022, 38(23): 15-20.
[14]	张含, 龚敏, 石汝杰. 重庆市蔬菜地土壤硒含量及其影响因素分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(19): 114-119.
[15]	戴前莉, 朱恒星, 黄飞逸, 卢敏, 陈本文, 陈琴, 管运峰, 尹思琴, 祝元春. 油橄榄叶果营养元素动态及其相关性[J]. 中国农学通报, 2022, 38(18): 153-158.