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摘要：2020年11月，气温降水多传感器业务投入运行，地面综合观测业务软件（简称ISOS软件）由Ver3.0.2.330（单温雨版）升级为Ver3.0.2.615（多温雨版）。后又多次升级。2021年新疆第四届综合气象观测业务竞赛使用升级后的ISOSVer3.0.3.330进行“应急气象观测”考试。如何对旧试题进行分析处理，找出旧试题中单温雨数据向多温雨数据转换的难题，解决使旧版试题的数据应用在新版软件中仍能正常进行数据模拟等操作的棘手难题。

关键词：ISOS软件 单温雨数据转换多温雨数据

为了便于叙述，本文将ISOSVer3.0.2.330及以前的版本（序数编号减小）称为旧版本，即单温雨版，称ISOSVer3.0.2.615以后的版本为新版软件，即多温雨版。讲到的新版软件操作均用到了ISOSVer3.0.3.330软件。

1多温雨标准系统建设要求与数据格式

1.1 多温雨标准系统建设

2020年11月，根据全省气象站网统一部署，吐鲁番市所辖5个国家级站完成多温雨标准系统建设，即由原先的国家站（主站）配备一支温度传感器和一个雨量传感器升级为配备三支温度传感器和三个雨量传感器。通过气温多传感器融合系统，可有效的解决单一传感器数据缺失，保障观测数据的完整性、连续性；较好的剔除观测异常值；增加对单一传感器数据漂移的检查，从而整体提高观测数据质量，减轻观测人员的观测及维护的工作量。通过降水多传感器融合系统，解决现行自动气象站雨量传感器出现故障导致雨量数据异常或缺测的问题，确保雨量数据的完整性和可用性，提高自动化程度，减轻人工维护工作量。

1.2多温雨系统数据格式

多温雨系统运行后数据格式有了很大变化，例如在采集数据文件小时常规气象要素数据文件和分钟常规气象要素数据文件的保留字段中：

（1）将观测数据段中原气温数据段删除，并在其后增加五段，分别依次存放气温传输值、气温传感器I、气温传感器II、气温传感器III、气温标准值等数据。

（2）将观测数据段中原翻斗式雨量传感器分钟及小时累计数据段删除，并在其后增加五段、分别依次存放翻斗式雨量传输值、翻斗式雨量传感器I、翻斗式雨量传感器II、翻斗式雨量传感器III、翻斗式雨量标准值分钟及小时累计数据。

将《ISOS软件实习实训手册（试用版）》中个例2河北（站号96533）的试题分别用ISOSver2.0.0.0和ISOSver3.0.2.615操作，将两个版本获得的2017年9月16日13时51分模拟数据（图1中第2行及第4行行首“1351”表示时间）复制到了一张EXCEL表中，可直观地看出ISOSver2.0.0.0单温雨版模拟分钟数据和ISOSver3.0.2.615多温雨版模拟分钟数据的差别在：

（1）图1中标红框处为降水数据，第4行的红框较第2行的红框长了很多，是因为多了“翻斗式雨量传感器I、翻斗式雨量传感器II、翻斗式雨量传感器III、翻斗式雨量标准值分钟及小时累计数据”共8组数据的原因（“0”为观测无降水，“-”为值缺测，用相应字长补位表示）。

（2）图1中蓝框中“394”为模拟温度值，第4行的蓝框较第2行的蓝框也长了很多，“394”后多出的“-”为相应字长的气温传感器I、气温传感器II、气温传感器III、气温标准值数据。

2.多温雨标准系统切换的操作步骤

2020年 11月的多温雨标准系统建设及业务软件升级是继2020年4全疆地面气象观测自动化工作运行后较为重大的一次业务调整。它不同于以往软件升级只需关闭软件运行个补丁或安装个升级包只须几分钟可搞定。升级工作涉及：

（1）ISOS软件完全卸载再安装新版本；

（2）对旧版软件ISOS_Ver3.0.2.330生成的自动观测数据进行格式转换（用专用软件将单温雨格式数据向多温雨格式转换）再拷入新版ISOS软件；

（3）完成气温降水多传感器调试和挂接（接入主采集器与串口服务器并挂接ISOS软件）；

（4）对主采集器程序升级，随即开展业务运行。

这场基础业务的重头戏，从收文准备到完成5个站的升级只有一个星期时间，当时业务科、装备技术保障人员及各站大部分业务人员以每天一站的速度如期完成了安装、调试、升级，保证业务正常切换运行。下面复盘一下ISOS业务软件升级方法。

3.ISOS业务软件升级方法

3.1对主站ISOS中参数文件进行备份，导出“自动项目挂接设置”、“台站参数”、“自定项目参数”、“分钟极值参数”、“小时极值参数”。

3.2关闭正在运行的主站ISOS软件，运行“ISOS采集数据文件格式转换软件_Ver1.0.0.0”，台站基本参数依本站设置即可，“ISOS软件采集数据文件路径”选择“新型自动站”目录，例如“D：＼ISOS＼dataset＼新疆＼51573＼AWS＼新型自动站”。“转换并适配多温多雨采集数据文件路径”选择转换后数据存储目录，如“F：＼转换新格式数据备份”，点击“开始转换”按钮，开始转换数据，绿色进度条显示转换数据的进度，完成数据文件转换后，显示“转换完成”。

3.3卸载ISOS软件并将安装文件夹“D：＼ISOS”更名为“单温单雨ISOS”（注意不要删除该文件夹，用于后期调用数据）。

3.4双击“地面综合观测业务软件_Ver3.0.2.615.exe 安装包，选择安装在D盘，安装成功后运行ISOS_V3.0.2.615版软件，弹出“第一次使用”设置界面，利用“导入”功能完成挂接项参数导入，还需勾选的项目包括：

（1）降水多传感器标准控制器、翻斗式雨量传感器I、翻斗式雨量传感器Ⅱ和翻斗式雨量传感器Ⅲ所对应单元格的挂接选项；

（2）勾选：气温多传感器标准控制器、气温传感器I、气温传感器Ⅱ和气温传感器Ⅲ所对应单元格的挂接选项。继续完成其它“台站参数”、“自定项目参数”、“分钟极值参数”、“小时极值参数”的导入。

3.5将关闭ISOS_V3.0.2.615版软件，将“D：＼单温单雨ISOS＼dataset＼省份＼IIiii＼DataBase＼”路径下的数据库文件全部拷贝到现安装目录“D：＼ISOS＼dataset＼省份＼IIiii＼DataBase＼”目录下。

3.6将“D：＼单温单雨ISOS＼dataset＼省份＼IIiii＼AWS”路径下的acidrain、baseradiation、cloud、frozensoil、intelligentweather、radiation、sunlight、Visibility、weather、天气现象综合判断10个数据文件夹拷贝到“D：＼ISOS＼dataset＼省份＼IIiii＼AWS”目录下。

3.7将“F：＼转换新格式数据备份＼新型自动站”文件夹覆盖拷贝到“D：＼ISOS＼dataset＼省份＼IIiii＼AWS＼新型自动站”目录下。

完成上述操作就完成ISOS软件升级了。因本文侧重于业务培训中试题操作，故涉及一些传输客户端等辅助软件的操作请自行参阅相关文献，具体操作时可灵活运用，如无辐射项目，步骤3.6中的radiation文件夹则不需拷贝。其中步骤3.3很有必要，因为碰到软件无法运行的情况可能还需复原旧版软件再重新来过。

4.将ISOS旧版本单温雨试题应用到ISOS_V3.0.3.330多温雨版

4.1试题提供参数数据及操作要求

上述介绍了台站升级的具体步骤，但业务集训时没有这么多的数据量，还是借助《ISOS软件实习实训手册（试用版）》中的个例5“四川（站号99888）”来讲解操作，本例用到地面综合观测业务软件（Ver2.0.0.0），实习所需数据文件夹包括 “dataset”、“参数文件”、“声音文件”三个。

在“dataset＼四川＼99888”文件夹路径下包含“AWS”、“DataBase”、“SIM_AWS_RAW_”三个文件夹。“AWS”文件夹存放新型自动气象站分钟和小时质控和订正数据文件，AWS.script校时、采集入库、补调脚本文件，天气现象综合判断分钟数据文件。“DataBase”文件夹存放AWZ.db数据库文件。“SIM_AWS_RAW_”文件夹存放设备模拟运行需使用的模拟数据文件dmgd.txt与dhgd.txt。

试题要求用所给数据及参数完成：

（1）ISOS业务软件的安装与参数设置。在参数设置过程中，需先导入所给数据文件夹中的相关参数文件，再参照提供的表格（表略）进行修改。

（2）关闭ISOS软件，将所给数据文件夹中的dataset文件夹拷贝至ISOS软件安装目录的对应位置，然后调整计算机时间，打开ISOS软件并完成2017年8月10日19时41分～20时10分的模拟数据采集，并且根据分钟数据质量控制警告信息和数据查询分析，对有故障的设备做出相应的设备维护操作；根据模拟数据采集情况，按照业务要求完成20时正点数据维护处理。

（3）根据表格（表略）给出的备份自动站资料及人工观测记录，完成99888站2017年1月27日08、11、14、17、20时5个定时时次的正点观测编报，形成正点上传数据文件（Z文件）。

4.2错误的操作结果及原因分析

如选手所想，无需安装ISOSVer2.0.0.0软件，而将“dataset＼四川＼99888＼AWS＼新型自动站”的数据经“ISOS采集数据文件格式转换软件_Ver1.0.0.0”转换成多温雨数据后，拷入已安装好的ISOSVer3.0.3.330中便可正常做题了？前面提到过，参数设置和正点数据维护可以做，但模拟采集做不了。如：模拟功能打开了，数据模拟却不出来。分析一下出现这种现象的原因：

（1）试题中提供数据是基于ISOSVer2.0.0.0版本的，作为培训或业务竞赛试题，它一定是出题教练反复测试通过而不存疑误的。但是，如同电子政务系统是基于谷歌浏览器开发的一样，用其它浏览器运行多少会存在一些未知的BUG。

（2）教练出题时无法预知软件的走向，没法要求试题能兼容后面的软件版本。

（3）操作时并未严格按照前面升级多温雨软件3.1-3.7步骤完整演练，只做了数据转换，这是不能实现模拟采集的主要原因。

4.3正确的操作步骤

因此不能图省事只进行数据转换，而要按照升级多温雨的步骤，从低版本入手，将参数数据用到它应安装的ISOSVer2.0.0.0（或试题要求的其它单温雨版软件）中，再按单温雨向多温雨升级方法将参数及数据迁移到ISOSVer3.0.3.330。步骤如下：

4.3.1安装ISOSVer2.0.0.0软件，安装完成后直接运行进入初始化，依次导入“参数文件”文件夹下的 “观测项目挂接设置”、“台站参数”、“人工录入参数”、“99888台站历史气候极值”。（注意只导入不做参数的改动，留到升级后的ISOSVer3.0.3.330再做修改。）

4.3.2关闭ISOS软件，将所给数据文件夹中的dataset文件夹拷贝至ISOS软件安装目录的对应位置。（一定要掌握ISOS软件安装目录下每个文件夹或文件的用途及存放路径，能快速准确将所给数据或参数放入指定路径是软件正确运行的必要条件。）

4.3.3修改计算机时间为2017年8月10日19时40分，打开ISOS软件，开启数据模拟功能，等待19时41分模拟数据出现即可。

4.3.4打开软件的 “人工录入→正点观测编报”菜单选项，打开2017年1月27日08时的正点观测编报原始数据界面，查看数据是否自动调入，如无数据可点击“正点观测编报”界面“自动补调（小时）”选项则可调入数据。

4.3.5上述步骤3及4都可正确显示数据，则说明参数及数据拷入没有问题（如无数据请反复检查，必要时重新来过），可以接着做参数及数据向多温雨升级的准备工作了，先在ISOS软件中将“观测项目挂接设置”、“台站参数”、“人工录入参数”、“分钟极值参数”、“小时极值参数”分别导出，另存入事先建好的“3.0.3.330版本参数和数据”文件夹中待用。

4.3.6关闭ISOS软件，复制D：＼ISOS＼dataset＼四川＼99888＼DataBase＼AWZ、D：＼ISOS＼dataset＼省份＼IIiii＼AWS路径下的“天气现象综合判断”到“3.0.3.330版本参数和数据”文件夹中待用。

4.3.7运行“ISOS采集数据文件格式转换软件_Ver1.0.0.0”将D：＼ISOS＼dataset＼省份＼ IIiii＼AWS路径下的“新型自动站”下的文件转换到“3.0.3.330版本参数和数据”文件夹中待用。

4.3.8卸载ISOS软件，然后将安装文件夹“D：＼ISOS”更名为“单温单雨ISOS”（注意不要删除该文件夹，用于后期调用数据）

4.3.9安装地面综合观测业务软件_Ver3.0.3.330在D盘，安装成功后运行软件，利用“导入”功能导入“3.0.3.330版本参数和数据”文件夹中“观测项目挂接设置”并按试题要求修改相应设置，如需勾选降水多传感器标准控制器、翻斗式雨量传感器I、翻斗式雨量传感器Ⅱ和翻斗式雨量传感器Ⅲ、气温多传感器标准控制器、气温传感器I、气温传感器Ⅱ和气温传感器Ⅲ所对应单元格的挂接选项等。继续完成其它“台站参数”、“自定项目参数”、“分钟极值参数”、“小时极值参数”的导入及设置。

4.3.10关闭ISOS_V3.0.3.330软件，将“3.0.3.330版本参数和数据”文件夹中的其它数据考入D：＼ISOS相应目录下。

4.3.11修改计算机时间为2017年8月10日19时40分，打开ISOS软件，开启数据模拟功能，等待19时41分模拟数据出现，即可按题目要求继续完成模拟期间设备维护操作及20时正点数据维护处理。

4.3.12“完成99888站2017年1月27日08、11、14、17、20时5个定时时次的正点观测编报，形成正点上传数据文件（Z文件）”，这个过程数据正确拷入的话是可以正常操作的，不再细评。

依据两个版本在2017年8月10日19时41分的数据模拟实验证明解决了新版本中数据不能模拟采集的问题。 ISOS_V2.0.0.0模拟数据与ISOS_V3.0.3.330模拟数据部分数据完全一致，故而ISOS旧版本的单温雨试题经变换后用新的多温雨版本做也是完全可行的！

大费周章地要把旧试题转换为新版软件可做的试题是为了让选手适应新版软件的操作界面，能让选手轻松应试。个例7（四川77778站）利用新旧版本对2018年1月31日7时51分数据查询显示：多温雨版多了许多行降水和温度数据，界面差异很大。个例4（安徽58888站）20时正点维护界面在两个版本软件上的显示有差异，

可见，新旧版本软件在各个菜单页面都存在差异，故而仍用老版本做旧题，考试时用新版本选手会吃亏在界面不熟悉，浪费时间在熟悉界面和到处找数据上！

5.注意事项

以上是单温雨试题转换为多温雨试题的方法，实际操作中因每套试题给出的数据不同，处理方法稍有不同，需要注意的有以下：

5.1.并不是试题给出的参数拷入单温雨版软件后都可以再复制出来给多温雨版软件使用。如个例5中的参数AWS.dev及AWS.script为采集入库、补调脚本、自动站配置文件，这些文件拷入升级后的版本会造成软件不运行，原因是格式不支持，参数可不像数据文件一样有转换程序可转换噢！新版软件安装后随即运行，前述两个文件会初始化自动生成，无须困扰！另外，要用记事本方式打开AWS.script文件，检查一下文件最末两行行首有“//”标识（如图）

才能实现模拟数据采集（这个功能相当于“是”或“否”选择），如无则需手动添加。有些试题会在这里出考点需要留意。

5.2如果参数中给出QC.loc（质控参数文件）、smo.loc（含台站参数、部分人工录入参数、通信参数、分钟及小时参数）文件，则旧版软件安装后先不运行软件，将给出参数复制到相应目录再打开ISOS便可。但是同样因为格式不支持原因不能将旧版的上述文件复制到升级的多温雨版中使用，而应在旧版中导出.XML格式的挂接参数设置、台站参数、自定项目参数、分钟极值及小时极值可用于多温雨ISOS中。

5.3如果试题中给出参数及数据文件的压缩包，类似图片这样的，双击运行后参数及数据便载入ISOS软件安装路径下的相应目录。

这时我们仍应依照个例5的操作，从旧版本中导出图2所示文件或文件夹应用于ISOS3.0.3.330。当然，如果旧版中缺少如下的“SIM_AWS_RAW_”，则此项可忽略。如旧版中多了一些诸如“窗口污染”报警等文件，这里也需考虑加入，反之亦然。如试题中给出了weather（天气现象）、Visibility（独立能见度）、雨滴谱等数据，同样也要从旧版软件中复制到ISOS3.0.3.330。这里不一一例举。

6.结束语

以上是对《ISOS软件实习实训手册》中的7个实例向ISOS3.0.3.330转换分析的结果，并不能囊括所有试题类型，希望将好的方法应用于业务培训，提高选手在“应急气象观测”科目上的应变能力及分析处理技能，使选手在2022年的第五届综合气象观测业务竞赛中学习轻松，成绩有质的提升。

参考文献：

[1] 中国气象局气象干部培训学院.《ISOS软件实习实训手册》.2018年4月 .

[2] 中国气象局气象探测中心.《地面综合观测业务软件技术手册》.北京，气象出版社，2020.

[3] 中国气象局气象探测中心.《地面气象观测业务技术规定实用手册》.北京，气象出版社，2016.

[4] 范欣，岳宏，齐晓华，罗晶.台站地面综合观测业务软件应用浅析.气象水文海洋仪器，2015，9（3）：76—80．

[5] 邢枝芳.浅析新型自动站异常数据记录处理方法.第33届中国气象学会年会S20气象信息化——业务实践与技术应用[C]，2016.

作者简介：范泽（1977-），女，广西玉林人，本科，气象服务副研级高级工程师，从事气象业务管理工作。