otomatİk meteorolojİk gözlem İstasyonlari · pdf fileomgİ veri kalite kontrol sistem...

48
1 OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI (OMGİ) İÇİN KALİTE KONTROL SİSTEMİ TASARIMI Yusuf ÇALIK EBİM Osman ESKİOĞLU EBİM Savaş KÖKSAL Sinoptik ve Deniz Meteoroloji Şube Müdürlüğü Dr. İbrahim SÖNMEZ Uzaktan Algılama Şube Müdürlüğü

Upload: phamtuyen

Post on 08-Feb-2018

242 views

Category:

Documents


5 download

TRANSCRIPT

Page 1: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

1

OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM

İSTASYONLARI (OMGİ) İÇİN

KALİTE KONTROL SİSTEMİ TASARIMI

Yusuf ÇALIK EBİM

Osman ESKİOĞLU EBİM

Savaş KÖKSAL Sinoptik ve Deniz Meteoroloji Şube

Müdürlüğü

Dr. İbrahim SÖNMEZ Uzaktan Algılama Şube Müdürlüğü

Page 2: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

2

İçerik

OMGİ ölçüm şebekesi

OMGİ ölçüm parametreleri

Literatür araştırması

Tasarlanan Kalite Kontrol Testleri

Eşik değerlerinin elde edilmesi

Örnek uygulama istatistikleri

Öneriler

Page 3: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

3

Proje Hedefi

OMGİ ölçüm şebekelerinden elde edilen verilerin kalite kontrolünün yapılması

Page 4: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

4

Proje Adımları

Literatürdeki Kalite Kontrol Sistemlerinin araştırılması

Türkiye şartlarında OMGİ için uygulanabilecek testlerin belirlenmesi

Belirlenen testler için eşik değerlerinin elde edilmesi

Kalite Kontrol Sistemi Programının kodlanması ve düzenli bir şekilde çalışır hale getirilmesi

Page 5: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

5

‘Ölçüm hatası’ Ölçüm hataları [Alaka ve Levis(1967)]

– Sistematik hatalar

– Rastgele hatalar

Ölçüm hatası – Ölçüm sistemine

– Ölçüm başına

göre tanımlanır

Ölçüm hataları – Alet, rasatçı veya veri taşıma kaynaklı olabilir

– Kaynağı önemsenmeksizin miktarı/hangi ölçüm olduğu önemlidir

– Hatalı ölçümün belirlenmesi, kalite kontrol sisteminin temel

amacıdır

– Sistemin belirli bir miktar ölçüm hatası içermesi doğaldır!

Page 6: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

6

OMGİ Ölçüm Parametreleri

Periyot Parametre

Dakik

alık

sck1dk

nem1dk

rzgyon1dk

rzghiz1dk

ygs1dk

gunsur1dk

gunsidgl1dk

gunsiddr1dk

gunsiddf1dk

Page 7: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

7

OMGİ Ölçüm Parametreleri

Periyot Parametre Parametre

10 D

akik

alık

Anlık Sıcaklık 5 cm Toprak Sıcaklığı (anlık)

Maksimum Sıcaklık 10 cm Toprak Sıcaklığı (anlık)

Minimum Sıcaklık 20 cm Toprak Sıcaklığı (anlık)

Toprak Üstü Minimum Sıcaklığı (5 cm) 50 cm Toprak Sıcaklığı (anlık)

Anlık İşba 100 cm Toprak Sıcaklığı (anlık)

Anlık Nem 20 cm Toprak Nemi (anlık)

Anlık Buhar Basıncı Toplam Güneşlenme Süresi

Anlık Basınç Toplam Global Güneşlenme Şiddeti

Toplam Yağış Toplam Direk Güneşlenme Şiddeti

Vektörel Rüzgar Yönü Toplam Difizyon Güneşlenme Şiddeti

Ortalama Rüzgar Hızı 1 m deki Açık Siper Sıcaklığı (anlık)

Maksimum Rüzgarın Yönü 2 m deki Açık Siper Sıcaklığı (anlık)

Maksimum Rüzgar Hızı 1 m deki Açık Siper Nem (anlık)

Maksimum Rüzgarın Saati 2 m deki Açık Siper Nem (anlık)

Page 8: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

8

OMGİ Ölçüm Parametreleri

Periyot Parametre Parametre

nlü

k

Ortalama Sıcaklık Günlük Toplam Yağış

Maksimum Sıcaklık 6 saatlik Yağış Toplamı

Minimum Sıcaklık Maksimum Rüzgarın Saati

Toprak Üstü Minimum Sıcaklığı(5 cm) Ortalama 5 cm Toprak Sıcakllığı

Ortalama İşba Ortalama 10 cm Toprak Sıcakllığı

Ortalama Nem Ortalama 20 cm Toprak Sıcakllığı

Ortalama Buhar Basıncı Ortalama 50 cm Toprak Sıcakllığı

Ortalama Basınç Ortalama 100 cm Toprak Sıcakllığı

Vektörel Rüzgar Yönü Ortalama 20 cm Toprak Nemi

Ortalama Rüzgar Hızı Ortalama günlük buharlaşma

Maksimum Rüzgar Yönü

Maksimum Rüzgar Hızı

Page 9: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

9

OMGİ Ölçüm Şebekesi

Page 10: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

10

Literatür Araştırması

Wolfson ve diğerleri(1978): – Anlık sinoptik rasat kalite kontrolu. Mantıksal ve Aralık testleri uygulandı.

Wade(1987): – Basınç, sıcaklık, RH ve rüzgar verilerinin kalite kontrolünü Barnes tekniğini

yardımıyla tanımladı.

Meek ve Hatfield(1994): – Bir tek istasyon için, Limit, Değişim ve Varyans testi uyguladı.

Gandin(1998): – Sabit basınç yüzeyleri yükseklik ve sıcaklık için kalite kontrol testleri önerdi.

Vejen ve diğerleri (2002): – İskandinav ülkeleri için kalite kontrol raporu. Aralık, Tutarlılık ve Alansal

testler tanımlandı.

Shafer ve diğerleri (1999): – Oklahoma Mesonet için, Aralık, Basamak, Benzer Alet, Israrlılık ve Alansal

testleri tanımladı.

Sönmez ve diğerleri (2005): – Batı Texas Mesonet için, Aralık, Basamak, Benzer Alet, Israrlılık ve Alansal

testleri tanımladı.

Page 11: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

11

Uygulanması planlanan Testler

1. Mantık Testi : Gözlemlerin kendi içlerinde veya ilgili gözlemlerle

tutarlılıklarını kontrol eder.

2. Aralık Testi : Gözlemlerin makul sınırlar içinde olup olmadığını test eder.

3. Basamak Testi : Birbirini takip eden iki gözlem arasındaki farkın makul olup

olmadığını kontrol eder.

4. Israrlılık Testi : Belli değerlerde takılı kalan ölçüm aletini tespit eder.

5. Benzer Alet Testi : Benzer parametre gözlemlerini kıyaslamak için kullanılır.

6. Alansal Test : Ölçümü civar istasyonlara göre kıyaslar

Uygulamalar : Shafer ve diğerleri(1999), Sönmez ve Doggett(2003), Schroeder

ve diğerleri(2005), Sönmez ve diğerleri(2005)

Page 12: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

12

Verilerin Bayraklanması

Bayraklama

Kodu

Tanım Açıklama

‘N’ Çalıştırılmadı Test henüz çalıştırılmadı

‘I’ İyi Ölçüm testi geçti

‘S’ Şüpheli Ölçüm hakkında şüphe var

‘K’ Kötü Ölçüm hatalı

‘Y’ Uygulanamadı Test uygulanamadı

Kalite kontrol sistem tasarımında;

Orijinal ölçüm değerleri değiştirilmeksizin ,

Ölçümün sıhhat derecesini belirten bayraklamalar planlanmıştır

Page 13: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

13

Ölçümün kendi içinde VEYA ilgili parametreler

ile tutarlılığı kontrol ediliyor

Kriterlerin tanımlanması:

• Literatür • Bilirkişi

1. MANTIK TESTİ

Ölçümlerin bayraklanması:

EĞER Ölçüm Kontrol Şartını sağlıyor İSE Ölçüm :’İyi’

EĞER Ölçüm Çapraz Kontrol Şartını sağlamıyor İSE Ölçümler :Kötü’

Kalite Kontrol Testleri

Page 14: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

14

1. Mantık Testi Uygulması

Parametre Test Kriteri Çapraz Mantık

Kontrolü

rzgyon1dk rzgyon1dk=0 İSE rzghiz1dk=0 X

ygs1dk ygs1dk :çift sayı

gunsur1dk gunsur1dk=0 (gece saatleri için)

sck10dk

sck10dk <= sckmax10dk

sck10dk >= sckmin10dk

sck10dk >=işba10dk

X

rzgyon10dkort rzgyon10dkort=0 İSE rzghiz10dk=0 X

rzghiz10dkort rzghiz10ort <=rzghiz10dkmax X

rzgyon10dkmax rzgyon10dkmax =0 İSE

rzghiz10dkmax=0 X

Page 15: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

15

Ölçümlerin klimatolojik sınırlar içerisinde olup

olmadığını kontrol eder

Sınır değerlerin elde edilmesi: • Klimatolojik gözlemler

2. ARALIK TESTİ

Kalite Kontrol Testleri

|-------------------------------------*-------------------------|

Alt Limit Ölçüm Üst Limit

Genel Temayül:

Page 16: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

16

2. Aralık Testi Uygulaması

|----------------------|---------------*---------------|----------------------|

Alt Limit-Delta Alt Limit Ölçüm Üst Limit Üst Limit+Delta

Alt-Üst Limitlerin

belirlenmesi :

Ebim veri tabanındaki

Klima ve OMGİ

ölçümleri

‘Analiz’ ara yüz

programı

Her bir istasyon için

aylık elde edilmiştir.

Page 17: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

17

2. Aralık Testi Uygulaması

|----------------------|---------------*---------------|----------------------|

Alt Limit-Delta Alt Limit Ölçüm Üst Limit Üst Limit+Delta

İstasyon Ay

Alt

Limit

(oC)

Üst

Limit

(oC)

17290 1 -40 231

17290 2 -45 240

17290 3 -18 280

17290 4 28 313

17290 5 74 400

17290 6 126 413

17290 7 175 442

17290 8 166 450

17290 9 108 400

17290 10 51 389

17290 11 -16 310

17290 12 -28 231

İstasyon Ay

Alt

Limit

(oC)

Üst

Limit

(oC)

17130 1 -249 166

17130 2 -242 204

17130 3 -192 266

17130 4 -72 316

17130 5 -16 344

17130 6 38 370

17130 7 45 408

17130 8 55 400

17130 9 -15 357

17130 10 -98 333

17130 11 -175 247

17130 12 -203 204

Page 18: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

18

2. Aralık Testi Uygulaması

Periyot Parametre -Delta +Delta Mutlak Min Mutlak Max

Dakik

alık

sck1dk -35 35 -600 600

nem1dk -10 10 1 100

rzgyon1dk 0 0 0 360

rzghiz1dk 0 40 0 600

ygs1dk 0 10 0 120

gunsur1dk 0 0 0 1

gunsiddr1dk 0 2000 0 15000

|----------------------|---------------*---------------|----------------------|

Alt Limit-Delta Alt Limit Ölçüm Üst Limit Üst Limit+Delta

Delta ve Mutlak min-max tayini:

Klimatoloji ve bilirkişi

Page 19: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

19

|----------------------|---------------*---------------|----------------------|

Alt Limit-Delta Alt Limit Ölçüm Üst Limit Üst Limit+Delta

2. Aralık Testi Uygulaması

Kontrol Bayraklama

EĞER ÜsttkAlt LimitGözlemLimit , İSE Ölçüm : ‘İyi’

EĞER DeltaLimitGözlemLimitÜsttkÜst

, VEYA

AlttkAlt LimitGözlemDeltaLimit , İSE Ölçüm : ‘Şüpheli’

EĞER DeltaLimitGözlemÜsttk , VEYA

DeltaLimitGözlem Alttk , İSE Ölçüm : ‘Kötü’

Ölçümlerin bayraklanması:

Page 20: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

20

Birbirini takip eden iki gözlem arasındaki farkın makul sınırlar içinde olup olmadığını kontrol eder.

Maksimum basamak miktarının elde edilmesi: • Bilirkişi tecrübesi

• Ölçümlerin istatistiksel incelenmesi

3. BASAMAK TESTİ

Kalite Kontrol Testleri

DeltaFarkGözlemGözlem tktk max1,,

Genel Temayül:

Page 21: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

21

3. Basamak Testi Uygulaması

Farkmax değerlerinin belirlenmesi:

k parametresi, m istasyonu & p ayı için;

m istasyonu için p ayına ait tüm ölçümleri dikkate al

Aralık testine göre tüm ‘Kötü’ ölçümlerin ayıkla

Geriye kalan ölçümlerin ardışık mutlak farkları hesapla

Elde edilen matrisin histoğramı(sınıf aralığı ve frekanslarını) hesapla

Sınıf aralığının fonksiyonu olarak kümülatif histoğram parametrelerini

elde et

Kümülatif frekans değerinin %99 olduğu sınıf aralık değerini eşik

değeri olarak ata

İşlemi her bir istasyon ve ay için tekrarla

DeltaFarkGözlemGözlem tktk max1,,

Page 22: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

22

3. Basamak Testi Uygulaması

Parametre: sıcaklık1dk

İstasyon Ay Farkmax(oC) Delta(oC)

17023 1 15 2

17023 2 15 2

17023 3 17 2

17023 4 17 2

17023 5 16 2

17023 6 13 2

17023 7 15 2

17023 8 14 2

17023 9 14 2

17023 10 14 2

17023 11 17 2

17023 12 17 2

DeltaFarkGözlemGözlem tktk max1,,

İstasyon Ay Farkmax(%) Delta(%)

17020 1 12 5

17020 2 11 5

17020 3 13 5

17020 4 13 5

17020 5 14 5

17020 6 13 5

17020 7 12 5

17020 8 12 5

17020 9 13 5

17020 10 12 5

17020 11 14 5

17020 12 13 5

Parametre: nem1dk

Page 23: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

23

3. Basamak Testi Uygulaması

Ölçümlerin bayraklanması:

Kontrol Bayraklama

EĞER DeltaFarkGözlemGözlem tktk max1,, İSE tkGözlem , ve

1, tkGözlem : ‘Kötü’

EĞER max1,, FarkGözlemGözlem tktk İSE tkGözlem , ve

1, tkGözlem : ‘Şüpheli’

EĞER max1,, FarkGözlemGözlem tktk İSE tkGözlem , ve

1, tkGözlem : ‘İyi’

DeltaFarkGözlemGözlem tktk max1,,

Page 24: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

24

Arızalı ve/veya takılı kalan ölçüm aletini tespit için

kullanılır

Gözlemi ∆ pencere aralığındaki ölçümler olmak üzere

4. ISRARLILIK TESTİ

Kalite Kontrol Testleri

0}max{}min{ ii GözlemGözlem sağlayan ∆max

Genel Temayül:

Page 25: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

25

4. Israrlılık Testi Uygulaması

∆max değerlerinin belirlenmesi:

k parametresi, m istasyonu & p ayı için;

m istasyonu için p ayına ait tüm ölçümleri dikkate al

Aralık Testine ve Basamak Testine göre tüm ‘Kötü’ ölçümleri ayıkla

Geriye kalan ölçümlerden ardışık olan ve tekrarlanan ölçüm

sayısını bul

Elde edilen matrisin histoğramı(sınıf aralığı ve frekanslarını)

hesapla

Sınıf aralığının fonksiyonu olarak kümülatif histoğram

parametrelerini elde et

Kümülatif frekans değerinin %99 olduğu sınıf aralık değerini eşik

değeri olarak ata

İşlemi her bir istasyon ve ay için tekrarla

Page 26: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

26

4. Israrlılık Testi Uygulaması

AYLAR

Parametre 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

sck1dk 300 300 300 300 300 180 180 180 300 300 300 300

nem1dk 1440 1440 1440 1440 1440 1440 1440 1440 1440 1440 1440 1440

rzgyon1dk 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120

rzghiz1dk 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

ygs1dk 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

gunsidgl1dk 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20

gunsiddr1dk 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

sck10dk 30 30 30 30 30 18 18 18 30 30 30 30

Page 27: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

27

4. Israrlılık Testi Uygulaması

Ölçümlerin bayraklanması:

Gözlemi ∆max pencere aralığıdaki veriler olmak üzere;

Kontrol Bayraklama

EĞER 0}max{}min{ ii GözlemGözlem İSE (i=1,N) iGözlem : ‘Kötü’ (i=1,N)

EĞER 0}max{}min{ ii GözlemGözlem İSE (i=1,N) iGözlem : ‘İyi’ (i=1,N)

Page 28: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

28

Benzer parametre VEYA farklı seviyelerdeki aynı

parametre ölçümleri kıyaslamak için kullanılır.

u ve v parametre & t zaman değişkenini göstermek üzere,

Genel Temayül:

5. BENZER ALET TESTİ

Kalite Kontrol Testleri

max,, FarkGözlemGözlem tvtu

Page 29: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

29

max,, FarkGözlemGözlem tvtu

5. Benzer Alet Testi Uygulaması

Benzer Alet testi uygulanan parametre çiftleri:

1) Hava Sıcaklığı – 1 m. Açık Siper Sıcaklığı

2) Hava Sıcaklığı – 2 m. Açık siper Sıcaklığı

3) 1 m. Açık Siper Sıcaklığı – 2 m. Açık Siper Sıcaklığı

4) Hava Nemi – 1 m. Açık Siper Nemi

5) Hava Nemi – 2 m. Açık siper Nemi

6) 1 m. Açık Siper Nemi – 2m. Açık Siper Nemi

7) 5 cm Toprak Sıcaklığı – 10 cm Toprak Sıcaklığı

8) 10 cm Toprak Sıcaklığı – 20 cm Toprak Sıcaklığı

9) 20 cm Toprak Sıcaklığı – 50 cm Toprak Sıcaklığı

10) 50 cm Toprak Sıcaklığı – 100 cm Toprak Sıcaklığı

Page 30: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

30

max,, FarkGözlemGözlem tvtu

5. Benzer Alet Testi Uygulaması

Farkmax değerlerinin belirlenmesi:

u & v parametre çifti, m istasyon & p ayı için;

m istasyonu için p ayına ait tüm ölçümleri dikkate al

Aralık ve Basamak Testlerine göre tüm ‘Kötü’ ölçümleri ayıkla

Geriye kalan ölçümler için aynı t anına ait mutlak farkları hesapla

Elde edilen matrisin histoğramı(sınıf aralığı ve frekanslarını) hesapla

Sınıf aralığının fonksiyonu olarak kümülatif histoğram parametrelerini

elde et

Kümülatif frekans değerinin %99 olduğu sınıf aralık değerini eşik

değeri olarak ata

İşlemi her bir istasyon ve ay için tekrarla

Page 31: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

31

max,, FarkGözlemGözlem tvtu

5. Benzer Alet Testi Uygulaması

AYLAR

Parametre çifti 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

sck10dk & acsp1msck10dk 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80

sck10dk & acsp2msck10dk 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50

acsp1msck10dk & acsp2msck10dk 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

nem10dk & acsp1mnem10dk 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

nem10dk & acsp2mnem10dk 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

acsp1mnem10dk & acsp1mnem10dk 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

tpsck5cm10dk & tpsck10cm10dk 120 120 120 200 200 200 200 200 200 120 120 120

tpsck10cm10dk & tpsck20cm10dk 75 75 75 125 125 125 125 125 125 75 75 75

tpsck20cm10dk & tpsck50cm10dk 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

tpsck50cm10dk & tpsck100cm10dk 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80

Page 32: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

32

max,, FarkGözlemGözlem tvtu

5. Benzer Alet Testi Uygulaması

Kontrol Bayraklama

EĞER max,, FarkGözlemGözlem tvtu İSE tuÖlçüm , ve

tvÖlçüm , : ‘Kötü’

EĞER max,, FarkGözlemGözlem tvtu İSE tuÖlçüm , ve

tvÖlçüm , : ‘İyi’

Ölçümlerin bayraklanması:

Page 33: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

33

Ölçümü civar istasyonlara göre kıyaslar

Sıcaklık ve basınç parametreleri için uygulanmıştır

Her bir istasyon için aynı mikro klima içinde olacak

şekilde 3’er komşu tayin edilmiştir

Komşu listesi her parametre için ayrı yapıldı

Merkez istasyon ölçümü komşu 3 istasyon ölçümü ile

kıyaslanmıştır

6. ALANSAL (UZAYSAL) TEST

Kalite Kontrol Testleri

Page 34: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

34

6. Alansal Test Uygulaması

Komşu istasyon

seçiminde kullanılan

Ebim arayüz programı

Farkmin ve Farkmax

değerleri önceden

tanımlandığı şekilde

elde edilmiştir

Farkmin ve Farkmax

değerleri her bir

istasyon ve ay için

hesaplanmıştır.

Page 35: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

35

6. Alansal Test Uygulaması

İST Ay Komşu1 Fark1mi

n

Fark1ma

x

Komşu2 Fark2mi

n

Fark2ma

x

Komşu3 Fark3mi

n

Fark3ma

x

17022 1 17611 132 189 17613 41 104 17023 121 179

17022 2 17611 131 188 17613 39 102 17023 119 176

17022 3 17611 127 187 17613 33 102 17023 114 175

17022 4 17611 125 184 17613 30 96 17023 113 171

17022 5 17611 124 180 17613 30 95 17023 112 170

17022 6 17611 119 174 17613 26 89 17023 109 162

17022 7 17611 119 178 17613 29 94 17023 110 167

17022 8 17611 120 176 17613 26 91 17023 109 166

17022 9 17611 122 181 17613 28 96 17023 111 168

17022 10 17611 128 181 17613 37 100 17023 116 172

17022 11 17611 129 186 17613 39 101 17023 118 176

17022 12 17611 131 190 17613 41 106 17023 119 179

17022 istasyonu için komşu ve basınç Farkmax değerleri:

Page 36: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

36

6. Alansal Test Uygulaması

Ölçümlerin bayraklanması: u parametre değişkenini, t ölçüm anını ve x,y ve z merkez

istasyon civarında bulunan komşu istasyonları göstermek üzere;

Komşu sayısı 3 ise;

Kontrol Bayraklama

EĞER max,,,min 11 FarkGözlemGözlemFark xtutu VEYA

max,,,min 22 FarkGözlemGözlemFark ytutu VEYA

max,,,min 33 FarkGözlemGözlemFark ztutu İSE

tuÖlçüm , :‘İyi’

EĞER max,,,min 11 FarkGözlemGözlemFark xtutu VEYA

max,,,min 22 FarkGözlemGözlemFark ytutu VEYA

max,,,min 33 FarkGözlemGözlemFark ztutu DEĞİL İSE

tuÖlçüm , :‘Kötü’

Page 37: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

37

6. Alansal Test Uygulaması

Ölçümlerin bayraklanması: u parametre değişkenini, t ölçüm anını ve x,y ve z merkez

istasyon civarında bulunan komşu istasyonları göstermek üzere;

Komşu sayısı 2 ise;

Kontrol Bayraklama

EĞER max,,,min 11 FarkGözlemGözlemFark xtutu VEYA

max,,,min 22 FarkGözlemGözlemFark ytutu İSE tuÖlçüm , :‘İyi’

EĞER max,,,min 11 FarkGözlemGözlemFark xtutu VEYA

max,,,min 22 FarkGözlemGözlemFark ytutu DEĞİL İSE tuÖlçüm , :‘Kötü’

Page 38: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

38

6. Alansal Test Uygulaması

Ölçümlerin bayraklanması: u parametre değişkenini, t ölçüm anını ve x,y ve z merkez

istasyon civarında bulunan komşu istasyonları göstermek üzere;

Komşu sayısı 1 ise;

Kontrol Bayraklama

EĞER max,,,min 11 FarkGözlemGözlemFark xtutu İSE tuGözlem , :‘İyi’

EĞER max,,,min 11 FarkGözlemGözlemFark xtutu DEĞİL İSE

tuGözlem , :‘Test

Uygulanamadı’

Kontrol Bayraklama

EĞER Komşu sayısı :0 İSE tuGözlem , :‘Test Uygulanamadı’

Page 39: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

39

Örnek Uygulama İstatistikleri

İstatistiksel Sonuçlar:

Periyot : 2008/01/01-2008/01/31

Parametre bazında bayraklanma istatistikleri

Sorgulama zaman istatistikleri

Page 40: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

40

Örnek Uygulama İstatistikleri

Page 41: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

41

Örnek Uygulama İstatistikleri

istno zaman sck sckmax sckmin

17026 200801020700 72 71 69

17026 200801020710 74 73 72

17026 200801020930 84 83 81

17026 200801021000 82 81 78

17047 200801010300 24 23 22

17047 200801010340 23 22 22

17047 200801010650 33 32 30

17047 200801010700 38 37 33

17047 200801010830 45 44 44

istno Zaman sck min max

17110 200801021140 240 -95 180

17110 200801021150 352 -95 180

17110 200801021240 599 -95 180

17110 200801021310 590 -95 180

17110 200801021330 478 -95 180

17110 200801021340 456 -95 180

17110 200801021350 559 -95 180

17110 200801021410 600 -95 180

17110 200801021420 459 -95 180

Mantık Testi Aralık Testi

Page 42: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

42

Öneriler-1 / Çalışma Grubu Kurulması

Gelinen Nokta:

Testler için eşik değerleri tayin edildi (bazı

parametre/istasyonlar için kısıtlı miktarda veri kullanıldı!)

Kalite kontrol sistemi operasyonel olarak çalıştırılmakta

Ölçümler kriterlere göre bayraklanmakta

Kurulacak olan çalışma grubunun iş tanımı:

Şüpheli ve kötü bayraklanan ölçümlerin kontrolü

Bu ölçümlerin yeni eşik değeri mi yoksa hatalı kayıt mı

olduğunun değerlendirilmesi

Testlerdeki muhtemel iyileştirmelerin tespit edilmesi

Yeni testlerin önerilmesi

Page 43: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

43

Öneriler-2 / Komisyon kurulması

Komisyonun iş tanımı:

OMGİ ölçümlerinin sunumu(satışı) TUMAS ile

yapılmakta (kurum dışına dahil).

Kurulacak olan komisyon;

TUMAS sunumu için, ölçümlere ait bayraklama

bilgisinin hangi hassasiyet derecesinde

kullanılacağı kararlaştırılmalıdır.

Geçmişe yönelik veri sunum politikası

belirlenmelidir.

Her bir gözlem için 1X6

boyutlu bayrak matrisi M A B I B A

□□□□□□

Page 44: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

44

0 50 100 150 200 250 300 350 4000

500

1000

1500

2000

2500

3000

Julian Day

Occurr

ence F

requency

J. Day : 337,338,339

J. Day : 357, 358

J. Day : 30, 31

Günlere göre histogram WS2m & WS10m Saçılma

diagramı

Öneriler-3 / Araştırma Sönmez et al.(2005)

Page 45: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

45

Dec 3 Dec 4 Dec 5 Dec 60

50

100

Rela

tive H

um

idity (

%)

Dec 3 Dec 4 Dec 5 Dec 6-4

-2

0

2

4

WS

2m

-WS

10m

(m

/s)

Dec 3 Dec 4 Dec 5 Dec 6-10

0

10

20

Tem

pera

ture

(O

C) Temp at 1.5m

Temp at 9m

İstasyon: FLOY 2 Aralik, 19:20 – 6 Aralık, 18:20, 2002

Dec 3 Dec 4 Dec 5 Dec 60

2

4

6

8

WS

at

2m

(m

/s)

Dec 3 Dec 4 Dec 5 Dec 60

2

4

6

8

10

WS

at

10m

(m

/s)

Öneriler-3 / Araştırma Sönmez et al.(2005)

Page 46: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

46

Sonuçlar/Özet

Ölçüm, DMİ’nin asli görevidir

Ölçüm hatası doğaldır!

Ölçüm bir milli servettir!

Servetlerin bakımı ve muhafazası önemlidir!

Ölçümlerin sıhhat derecelerinin tayini elzemdir!

OMGİ ölçümleri için kalite kontrol testleri

tanımlanmıştır

Kalite kontrol sistemi operasyonel olarak çalışır

durumdadır

Testlerin sürekli ve özenle izlenmesi ve gerekli

tedbirlerin alınması gerekmektedir.

Page 47: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

47

Teşekkür

Komisyon üyeleri, bu çalışmanın çeşitli aşamalarında

yardımlarını esirgemeyen;

Rasat Kontrol Şube Müdürlüğü

Hidrometeoroloji Şube Müdürlüğü,

Araştırma Şube Müdürlüğü

Ebim Şube Müdürlüğü

Elektronik Gözlem Şube Müdürlüğü

çalışanlarına teşekkürü bir borç bilir. Ayrıca komisyon;

Soner Karataş

Selami Yıldırım’a

teşekkürlerini sunar.

Page 48: OTOMATİK METEOROLOJİK GÖZLEM İSTASYONLARI · PDF fileOMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA 2 İçerik OMGİ ölçüm

OMGİ Veri Kalite Kontrol Sistem Tasarımı Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ANKARA

48

Soru ve Öneriler