1、ICS 07. 060A 47中华人民共和国气象行业标准QX / T 127-2011气象卫星定量产品质量评价指标 和评估报告要求Requirements for quality assessment index and report on quantitative products of meteorological satellites2011-04-07 发 布 2011-09-01 实 施中 国 气 象 局 发 布中 华 人 民 共 和 国气 象 行 业 标 准气 象 卫 星 定 量 产 品 质 量 评 价 指 标 和 评 估 报 告 要 求Q X /T 1 2 7 2 0 1 1*气
2、 象 出 版 社 出 版 发 行北 京 市 海 淀 区 中 关 村 南 大 街 46号 邮 政 编 码 ： 1 0 0 0 8 1网 址 ： h ttP ： /w w w .c m P .c m a .g o v .c n发 行 部 ： 0 1 0 -6 8 4 0 9 1 9 8北 京 京 科 印 刷 有 限 公 司 印 刷 各 地 新 华 书 店 经 销*开 本 ： 8 8 0 1 2 3 0 1 /1 6 印 张 ： 1 字 数 ： 30千 字2 0 1 1年 7月 第 一 版 2 0 1 1年 7月 第 一 次 印 刷*书 号 ： 1 3 5 0 2 9 -5 4 7 6 定 价 ：
3、8.00元如 有 印 装 差 错 由 本 社 发 行 部 调 换 版 权 专 有 侵 权 必 究举 报 电 话 ： （ 010)68406301Q X /T 1 2 7 -2 0 1 1I目 次U吕 皿引 吕 v1 范 围 12 术 语 和 定 义 13 评 价 指 标 23 .1 评 价 指 标 23 .2 指 标 的 应 用 34 评 价 报 告 要 求 34 .1 评 价 报 告 内 容 34 .2 被 检 验 产 品 描 述4 .3 检 验 源 数 据 描 述4 .4 匹 配 样 本 数 据 集3444.5 定 量 产 品 质 量 评 价 指 标4.6 产 品 综 合 质 量 评 价
4、描 述44附 录 A （ 资 料 性 附 录 ） 统 计 显 著 性 检 验 方 法 5A .1 统 计 检 验 的 基 本 原 理 5A .2 大 样 本 平 均 数 差 异 的 显 著 性 检 验 Z 检 验A .3 小 样 本 平 均 数 差 异 的 显 著 性 检 验 t检 验56Q X /T 1 2 7 -2 0 1 1皿。 本 标 准 按 照 G B /T 1.1 2009给 出 的 规 则 起 草 。本 标 准 由 全 国 卫 星 气 象 和 空 间 天 气 标 准 化 技 术 委 员 会 （ SAC/TC347） 提 出 并 归 口 。本 标 准 起 草 单 位 ： 国 家 卫
5、 星 气 象 中 心 。本 标 准 主 要 起 草 人 ： 师 春 香 、 刘 瑞 霞 、 张 艳 、 游 然 。Q X /T 1 2 7 -2 0 1 1v 随 着 我 国 静 止 和 极 轨 气 象 卫 星 从 试 验 应 用 转 为 业 务 服 务 ， 己 有 众 多 的 气 象 卫 星 遥 感 定 量 产 品 对 公 众 发 布 ， 在 发 布 这 些 产 品 时 ， 由 于 质 量 信 息 对 用 户 使 用 产 品 具 有 重 要 的 意 义 ， 因 此 需 要 同 时 发 布 其 质 量 信 息 。 然 而 目 前 还 没 有 气 象 卫 星 定 量 产 品 质 量 信 息 的
6、评 价 标 准 ， 不 利 于 气 象 卫 星 定 量 产 品 应 用 的 效 果 。本 标 准 规 定 了 气 象 卫 星 定 量 产 品 质 量 评 价 指 标 和 质 量 评 估 报 告 形 式 和 内 容 ， 建 立 了 一 套 可 行 的 气 象 卫 星 定 量 产 品 质 量 评 价 标 准 ， 为 建 立 气 象 卫 星 定 量 产 品 质 量 检 验 和 评 价 业 务 化 体 系 提 供 基 础 。Q X /T 1 2 7 -2 0 1 11气 象 卫 星 定 量 产 品 质 量 评 价 指 标 和 评 估 报 告 要 求1 范 围本 标 准 规 定 了 气 象 卫 星 定
7、量 产 品 质 量 评 价 的 定 义 、 指 标 和 评 估 报 告 的 内 容 。本 标 准 适 用 于 气 象 卫 星 定 量 产 品 质 量 评 价 业 务 、 服 务 和 科 研 工 作 。2 术 语 和 定 义2 . 12 . 2下 列 术 语 和 定 义 适 用 于 本 文 件 。气 象 卫 星 m e te o ro Io g ic a Is a te IIite对 大 气 层 进 行 气 象 观 测 的 人 造 极 轨 卫 星 和 静 止 卫 星 。气 象 卫 星 定 量 产 品 q u a n tita tiv e p ro d u c ts o fm e te o ro
8、Io g ic a Is a te IIite利 用 搭 载 在 气 象 卫 星 上 的 遥 感 探 测 仪 器 对 地 球 系 统 观 测 所 获 取 的 辐 射 信 息 ， 通 过 物 理 或 统 计 的 方法 定 量 地 推 算 出 来 的 地 球 物 理 参 数 。示 例 ： 包 括 气 象 卫 星 反 演 出 的 大 气 温 度 和 湿 度 廓 线 、 地 表 温 度 、 海 表 温 度 产 品 等 。2 . 3定 量 产 品 质 量 评 价 q u a Iity a s s e s s m e n to fq u a n tita tiv e p ro d u c t选 用 适 当
9、 的 同 类 地 球 物 理 参 数 ， 通 过 对 气 象 卫 星 定 量 产 品 进 行 对 比 分 析 以 及 误 差 统 计 量 评 估 ， 对 气象 卫 星 反 演 的 定 量 产 品 进 行 评 判 。2 . 42 . 52 . 62 . 72 . 8定 量 产 品 质 量 评 价 指 标 q u a Iity a sse ssm e n tin d e x o fq u a n tita tiv e p ro d u c t用 来 评 判 气 象 卫 星 反 演 定 量 产 品 质 量 信 息 的 定 量 指 标 。定 量 产 品 质 量 评 估 报 告 q u a Iity a
10、 sse ssm e n tre p o rto fq u a n tita tiv e p ro d u c t用 来 描 述 卫 星 反 演 定 量 产 品 质 量 的 文 档 。检 验 源 数 据 d a ta u s e d to c a Iib ra te s a te IIite re trie v a Ip ro d u c t用 来 检 验 被 检 验 产 品 的 数 据 。注 ： 检 验 源 数 据 主 要 包 括 地 面 常 规 观 测 数 据 、 同 类 卫 星 反 演 产 品 、 数 值 预 报 分 析 场 数 据 及 外 场 同 步 观 测 数 据 。时 间 匹 配
11、te m p o ra Im a tc h in g建 立 被 检 验 产 品 和 检 验 源 数 据 之 间 的 时 间 对 应 关 系 。匹 配 样 本 数 据 集 m atch ed sam p Ie对 卫 星 定 量 产 品 进 行 质 量 检 验 和 评 价 时 ， 需 要 选 择 一 定 时 间 段 、 一 定 空 间 范 围 内 ， 以 某 种 时 间 和 空间 匹 配 规 则 将 被 检 验 产 品 和 检 验 源 数 据 进 行 匹 配 处 理 ， 形 成 用 于 评 价 卫 星 定 量 产 品 质 量 的 一 组 数 据 。NNNNNNNN槡Q X /T 1 2 7 - 2
12、 0 1 13 评 价 指 标3 .1 评 价 指 标3 . 1 . 1 偏 差 （ B ias)B ia s = 1 （ 工 一 工 1式 中 ：B ia s 偏 差 ；N 匹 配 样 本 数 量 ； 工 i 被 检 验 数 据 ； 工 0i 检 验 源 数 据 。3 .1 .2 绝 对 误 差 （ AE ):6 i i = 10i） （ ）A E = 1 （ 工 一 工 2式 中 ：AE 绝 对 偏 差 ；N 匹 配 样 本 数 量 ； 工 i 被 检 验 数 据 ； 工 0i 检 验 源 数 据 。3 . 1 . 3 相 对 误 差 （ RE ):6i=1i 0 i） （ ）R E =
13、1 （ 工 i 一 工 0 i） 1 0 0 % （ 3）式 中 ：R E 相 对 偏 差 ；N 匹 配 样 本 数 量 ； 工 i 被 检 验 数 据 ； 工 0i 检 验 源 数 据 。3 .1 .4 均 方 根 误 差 （ RM SE ):6i=1工 0 iR M S E = 1 （ 工 一 工 2 4式 中 ：R M S E 为 均 方 根 误 差 ； N 匹 配 样 本 数 量 ； 工 i 被 检 验 数 据 ； 工 0i 检 验 源 数 据 。:6 i i = 10 i） （ ）20X槡0Q X /T 1 2 7 - 2 0 1 13 . 1 . 5 相 关 系 数 （ C orr
14、)N:6 （ 工 i 一 X )（ 工 0 i 一 X )（ )C o r r = i = 1 5N N:6 （ 工 i 一 X ) 2 :6 （ 工 0 i 一 X ) 2槡i= 10i = 1式 中 ：C o r r 相 关 系 数 ；N 匹 配 样 本 数 量 ； 工 i 被 检 验 数 据 ； 工 0i 检 验 源 数 据 ；X 被 检 验 数 据 样 本 均 值 ；检 验 源 数 据 样 本 均 值 。3 .2 指 标 的 应 用对 卫 星 定 量 反 演 产 品 进 行 质 量 检 验 和 评 价 ， 可 计 算 被 检 验 产 品 与 检 验 源 数 据 之 间 如 上 述 误
15、差 统 计 量 作 为 评 价 指 标 ， 同 时 对 该 误 差 统 计 量 进 行 统 计 显 著 性 检 验 ， 并 给 出 显 著 性 检 验 方 法 和 置 信 区 间 。 统 计 检 验 方 法 参 见 附 录 A。4 评 价 报 告 要 求4 .1 评 价 报 告 内 容气 象 卫 星 定 量 产 品 质 量 评 估 报 告 的 必 需 组 成 部 分 包 括 ：a) 被 检 验 产 品 描 述 ；b) 检 验 源 数 据 描 述 ；c) 评 价 指 标 （ 误 差 统 计 量 )计 算 所 用 的 样 本 数 据 描 述 ；d) 定 量 产 品 质 量 评 价 指 标 解 释
16、；e) 产 品 综 合 质 量 评 价 描 述 。4 .2 被 检 验 产 品 描 述在 气 象 卫 星 定 量 产 品 质 量 评 价 报 告 中 ， 需 要 描 述 被 检 验 产 品 的 下 列 信 息 ：a) 被 检 验 产 品 名 称 ；b) 被 检 验 产 品 物 理 含 义 、 单 位 ；c) 被 检 验 产 品 设 计 指 标 ； d) 被 检 验 产 品 算 法 介 绍 ； e) 卫 星 和 探 测 器 名 称 ；f) 被 检 验 产 品 空 间 覆 盖 范 围 ；g) 被 检 验 产 品 时 间 跨 度 ； h) 被 检 验 产 品 空 间 分 辨 率 ； i) 被 检 验
17、 产 品 时 间 分 辨 率 ；j) 被 检 验 产 品 数 据 格 式 （ 可 选 )；k) 被 检 验 产 品 读 取 范 例 （ 可 选 )；3Q X /T 1 2 7 -2 0 1 11) 被 检 验 产 品 版 本 （ 可 选 )；m) 被 检 验 产 品 缺 测 说 明 （ 可 选 )；n) 被 检 验 产 品 生 产 者 ；o ) 投 影 方 式 。4 .3 检 验 源 数 据 描 述常 用 于 检 验 被 检 验 产 品 的 数 据 包 括 ： 地 面 常 规 观 测 数 据 、 同 类 卫 星 反 演 产 品 数 据 、 数 值 预 报 分 析 场数 据 及 外 场 同 步
18、观 测 数 据 。在 气 象 卫 星 定 量 产 品 质 量 评 估 报 告 中 ， 需 要 描 述 检 验 源 数 据 的 如 下 相 关 信 息 ：a) 检 验 源 数 据 名 称 ；b) 检 验 源 数 据 类 型 ；c) 检 验 源 数 据 物 理 意 义 和 单 位 ；d) 检 验 源 数 据 算 法 介 绍 ；e) 检 验 源 数 据 空 间 覆 盖 范 围 ；f) 检 验 源 数 据 时 间 跨 度 ； g) 检 验 源 数 据 空 间 分 辨 率 ； h) 检 验 源 数 据 时 间 分 辨 率 ； i) 检 验 源 数 据 生 产 者 ；j) 检 验 源 数 据 格 式 （
19、可 选 )；k) 检 验 源 数 据 读 取 范 例 （ 可 选 )； 1) 检 验 源 数 据 的 精 度 和 质 量 信 息 ； m) 检 验 源 数 据 版 本 （ 可 选 )；n) 检 验 源 数 据 提 供 者 。4 .4 匹 配 样 本 数 据 集对 匹 配 样 本 数 据 集 应 从 下 列 几 方 面 进 行 描 述 ：a) 被 检 验 产 品 和 检 验 源 数 据 时 间 匹 配 方 法 说 明 （ 含 观 测 或 计 算 时 间 差 最 大 值 信 息 )；b) 被 检 验 产 品 和 检 验 源 数 据 空 间 匹 配 方 法 说 明 （ 含 在 空 间 距 离 上 最
20、 大 值 信 息 )；c) 匹 配 样 本 数 据 时 间 跨 度 ；d) 匹 配 样 本 数 据 空 间 覆 盖 范 围 ；e) 匹 配 样 本 数 据 样 本 数 量 ；f) 匹 配 样 本 数 据 预 处 理 说 明 （ 去 除 明 显 不 合 理 样 本 等 的 处 理 过 程 )。4.5 定 量 产 品 质 量 评 价 指 标定 量 产 品 质 量 评 价 指 标 应 包 括 如 下 内 容 ：a) 定 量 产 品 质 量 评 价 指 标 计 算 公 式 ；b) 评 价 指 标 （ 误 差 统 计 量 )计 算 所 用 样 本 数 ；c) 评 价 指 标 （ 误 差 统 计 量 )置
21、 信 度 检 验 结 果 描 述 （ 置 信 度 检 验 方 法 参 见 附 录 A)。4.6 产 品 综 合 质 量 评 价 描 述采 用 定 量 指 标 数 据 、 图 、 表 格 和 文 字 等 表 达 方 式 ， 对 卫 星 定 量 产 品 质 量 给 出 综 合 评 价 。41Q X /T 1 2 7 一 2 0 1 1附 录 A（ 资 料 性 附 录 ）统 计 显 著 性 检 验 方 法A.1 统 计 检 验 的 基 本 原 理统 计 检 验 是 先 对 总 体 的 分 布 规 律 作 出 某 种 假 说 ， 然 后 根 据 样 本 提 供 的 数 据 ， 通 过 统 计 运 算
22、， 根 据 运 算 结 果 ， 对 假 说 作 出 肯 定 或 否 定 的 决 策 。 如 果 要 检 验 实 验 组 和 对 照 组 的 平 均 数 （ 1 和 2 ） 有 没 有 差 异 ， 其 步 骤 为 ：A.1.1 第 一 步 ， 建 立 虚 无 假 设 ， 即 先 认 为 两 者 没 有 差 异 ， 用 H 0= 1一 2 表 示 ；A .1 .2 第 二 步 ， 通 过 统 计 运 算 ， 确 定 假 设 H 0 成 立 的 概 率 P；A .1 .3 第 三 步 ， 根 据 P 的 大 小 ， 判 断 假 设 H 0 是 否 成 立 ， 参 见 表 A .1。表 A .1 P
23、与 H 0 的 关 系P 值 H 0 成 立 概 率 大 小 差 异 显 著 程 度P 0 .0 1 H 0 成 立 概 率 小 差 异 非 常 显 著0 .0 1 0 .0 5 H 0 成 立 概 率 大 差 异 不 显 著A.2 大 样 本 平 均 数 差 异 的 显 著 性 检 验 一 一 一 Z 检 验A .2 .1 Z 检 验 法 适 用 于 大 样 本 （ 样 本 容 量 大 于 30） 的 两 平 均 数 之 间 差 异 显 著 性 检 验 的 方 法 。 它 是 通 过 计 算 两 个 平 均 数 之 间 差 的 Z 分 数 来 与 规 定 的 理 论 Z 值 相 比 较 ，
24、看 是 否 大 于 规 定 的 理 论 Z 值 ， 从 而 判 定 两 平 均 数 的 差 异 是 否 显 著 的 一 种 差 异 显 著 性 检 验 方 法 。A .2 .2 Z 检 验 的 一 般 步 骤A.2.2.1 第 一 步 ， 建 立 虚 无 假 设 H0=1一 2， 即 先 假 定 两 个 平 均 数 之 间 没 有 显 著 差 异 。A.2.2.2 第 二 步 ， 计 算 统 计 量 Z 值 ， 对 于 不 同 类 型 的 问 题 选 用 下 列 不 同 的 统 计 量 计 算 方 法 。a） 如 果 检 验 一 个 样 本 平 均 数 （ X ） 与 一 个 已 知 的 总
25、体 平 均 数 （ 0） 的 差 异 是 否 显 著 ， 其 Z 值 计 算 公 式 为 ：式 中 ：X 样 本 平 均 数 ； 0 已 知 的 总 体 平 均 数 ；S 样 本 的 方 差 ； 样 本 容 量 。Z = （ X 一 0） /（ S /槡 ） （ A .1 ）b） 如 果 检 验 来 自 两 组 样 本 平 均 数 的 差 异 性 ， 从 而 判 断 它 们 各 自 代 表 的 总 体 差 异 是 否 显 著 。 其Z 值 计 算 公 式 为 ： Z = （ X 一 X ） / 槡 S1/ 1 + S2 /（ ）式 中 ：X 样 本1 2 21的 平 均 数 ；A . 2521
26、2Q X /T 1 2 7 一 2 0 1 1X 样 本 2的 平 均 数 ；S 1 样 本 1的 标 准 差 ； S 2 样 本 2的 标 准 差 ； 1 样 本 1的 容 量 ； 2 样 本 2的 容 量 。A . 2 . 2 . 3 第 三 步 ， 比 较 计 算 所 得 Z 值 与 理 论 Z 值 ， 推 断 发 生 的 概 率 ， 依 据 Z 值 与 差 异 显 著 性 关 系 表 作 出 判 断 ， 参 见 表 A .2。表 A .2 P 与 IZ I的 关 系I Z I P 值 差 异 显 著 程 度1 .9 6 1 . 9 6 P 0 .0 5 差 异 不 显 著A.2.2.4
27、 根 据 以 上 分 析 ， 结 合 具 体 情 况 ， 作 出 结 论 。A.3 小 样 本 平 均 数 差 异 的 显 著 性 检 验 一 一 一 t检 验A .3 .1 t检 验 是 用 于 小 样 本 （ 样 本 容 量 小 于 3 0 )的 两 个 平 均 值 差 异 程 度 的 检 验 方 法 。 它 是 用 t分 布 理论 来 推 断 差 异 发 生 的 概 率 ， 从 而 判 定 两 个 平 均 数 的 差 异 是 否 显 著 。A .3 .2 t检 验 的 一 般 步 骤A.3.2.1 第 一 步 ， 建 立 虚 无 假 设 H0=1一 2， 即 先 假 定 两 个 总 体
28、平 均 数 之 间 没 有 显 著 差 异 。A.3.2.2 第 二 步 ， 计 算 统 计 量 t值 ， 对 于 不 同 类 型 的 问 题 选 用 下 列 不 同 的 统 计 量 计 算 方 法 。a ) 如 果 要 评 断 一 个 总 体 中 的 小 样 本 平 均 数 与 总 体 平 均 值 之 间 的 差 异 程 度 ， 其 统 计 量 t值 的 计 算公 式 为 ：式 中 ：X 检 验 样 本 的 平 均 数 ； 0 已 知 总 体 的 平 均 数 ；S 样 本 的 方 差 ； 样 本 容 量 。t= （ X 一 0 )/槡 S /（ 一 1 ) （ A .3 )b) 如 果 要
29、评 断 两 组 样 本 平 均 数 之 间 的 差 异 程 度 ， 其 统 计 量 t值 的 计 算 公 式 为 ：t = （ X 一 X ) / 槡 （ :6 工 2 + :6 工 2 )/（ 1 + 2 一 2 ) （ 1 + 2 ) /（ 1 2 ) （ A . 4 )1 2 1 2式 中 ：X 第 一 组 检 验 样 本 的 平 均 数 ； X 第 二 组 检 验 样 本 的 平 均 数 ； X 1 第 一 组 检 验 样 本 ；X 2 第 二 组 检 验 样 本 ； 1 第 一 组 样 本 容 量 ； 2 第 二 组 样 本 容 量 。A . 3 . 2 . 3 第 三 步 ， 根
30、据 自 由 度 dJ=一 1， 查 t值 表 ， 找 出 规 定 的 t理 论 值 并 进 行 比 较 。 理 论 值 差 异 的6Q X /T 1 2 7 -2 0 1 1显 著 水 平 为 0.01级 或 0.05级 。 不 同 自 由 度 的 显 著 水 平 理 论 值 记 为 t ( d J ) 0 .0 1 和 t (d J )0 .0 5 。 A.3.2.4 第 四 步 ， 比 较 计 算 得 到 的 t值 和 理 论 t 值 ， 推 断 发 生 的 概 率 ， 依 据 表 A.3给 出 的 t值 与 差 异 显 著 性 关 系 表 作 出 判 断 。表 A .3 P 与 t 的 关 系t P 值 差 异 显 著 程 度t三 t ( d J ) 0 . 0 1 P 0 .0 1 差 异 非 常 显 著t 0 .0 5 差 异 不 显 著A.3.2.5 根 据 以 上 分 析 ， 结 合 具 体 情 况 ， 作 出 结 论 。7
