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user: 3.质量控制结果分析 3.1. 检出率 利用上述5种可疑数据类型对2012年、2013年和2014年的自动土壤水分数据进行质量控制。检出率(图2)呈现如下特点：(1) 三年平均检出率分别为SWC010大于60%的方法是0.20%，SWC010小于0的方法是0.18%，SWC010等于0的方法是0.28%，SRH010突降20%的方法是0.09%，SRH010一个月不变化的方法是0.25%。由此可见，SWC010等于0的方法检出率最高，而SRH010突降20%的方法检出率最低。SWC010等于0最高可能由于自动土壤水分观测为新建业务，未业务运行站点存在着无数据上传或数据全为0的现象比较多，或者观测仪器出现问题也可能导致数据为0，因此该种方法检出率最高。SRH010突降20%的方法检出率最低，出现此种问题一方面因为土壤发生龟裂，导致土壤湿度数据突然降低，另一方面也可能是由于传感器与土壤接触不好，引起数据突降。(2) 分析三年检出率的变化特点，总体上呈现2012年的检出率最高，2014年次之，2013年最低。分析其原因可能是2012年业务化运行的站点较少，故检出率较高，而2013年新增加的业务化运行站点较多，数据质量有了明显提高，对于2014年检出率又升高，说明自动土壤水分观测仪器在运行1~2年后，需要检修或维护，才能充分保证观测数据的可靠性和准确性。 3.2. 省份分布特点 五种可疑数据类型的省份分布(表1)具有如下特点，(1) 每种方法检出数据分布的省份数量差异较大， 图2. 不同年份不同质控方法的自动土壤水分数据检出率分布 Table 1 Distribution of detection of automatic soil data in different provinces by different quality control method 可疑数据类型 年份 省份 >10000条 5000~10000条 1000~5000条 <1000条 省份 比例 省份 比例 省份 比例 省份 比例 SWC010 > 60% 2012年 26 1 40% 0 0 5 45% 20 15% 2013年 19 0 0 0 0 7 80% 12 20% 2014年 25 0 0 2 50% 6 38% 17 12% SWC010小于零 2012年 10 2 88% 0 0 1 6% 7 6% 2013年 8 0 0 1 55% 2 32% 5 13% 2014年 9 1 47% 1 21% 4 31% 3 1% SWC010等于零 2012年 21 1 52% 1 17% 7 25% 12 6% 2013年 17 0 0 0 0 8 86% 9 14% 2014年 20 0 0 3 51% 7 41% 10 8% SRH010突降20% 2012年 26 0 0 0 0 4 59% 22 41% 2013年 24 0 0 0 0 5 72% 19 28% 2014年 28 0 0 0 0 5 62% 23 38% SRH010一个月不变 2012年 21 0 0 0 0 8 81% 13 19% 2013年 18 1 40% 1 22% 4 32% 12 6% 2014年 19 1 50% 0 0 10 49% 8 1% 表1. 不同可疑数据在不同省份检出自动土壤水分数据量等级分布 SWC010大于60%、SWC010小于0、SWC010等于0、SRH010突降20%、SRH010一个月不变化等5种质量控制方法平均检出数据分布的省份数分别为23、9、19、26、19，因此，SRH010突降20%检出的可疑数据分布的省份数最多，SWC010小于0分布的省份数最少，其他3种方法分布在20个省份左右，说明除了SWC010小于0的数据类型，其他几种错误数据类型在全国大部分省份是普遍存在的。(2) 省份之间差异较大，个别省份占到检出数据的绝大多数，而大部分省份检出数据的总和只占到检出数据的很少一部分。除了SRH010突降20%这种可疑数据，其他4种方法检出的数据都是大部分集中分布在个别省份，最多的省份占到上万条，最少的省份只有1条，以SWC010小于0的方法2012年检出的数据为例，2个省份检出的数据总和占到此类错误的数据的88%，而其他8个省份只占到12%。(3) 5种可疑数据类型在3年中，检出数据最多的省份和最少的省份在不断变化，而不是持续出现在某个省份。(4) 5种可疑数据类型在3年中，呈现一致的变化趋势，即在2013年分布的省份数最少，说明在这3年的数据中，2013年的观测数据质量是最高的。 3.3. 台站分布特点 五种可疑数据检出的台站分布(表2)具有如下特点，(1) 每种方法检出数据分布的台站数量差异较大，SWC010大于60%、SWC010小于0、SWC010等于0、SRH010突降20%、SRH010一个月不变化等5种可疑数据类型三年中平均检出数据分布的台站数分别为150、42、135、603、156，可见，SRH010突降20%检出的可疑数据分布的台站数最多，占到总台站数量的32%，SWC010小于0分布的台站数最少，占总台站的2%，此类数据分布在少数省份和少数台站，解决了个别省份的问题，就明显降低了此类型数据错误。其他3种可疑数据类型分布在150个台站左右。(2) 台站之间差异较大，个别台站占到检出数据的绝大多数，而大部分台站检出数据的总和只占到检出数据的很少一部分。(3) 5种可疑数据类型在3年中，检出数据最多的台站和最少的台站在不断变化，而不是持续出现在某个台站。(4) 5种可疑数据类型在3年中，呈现一致的时间变化趋势，即在2013年分布的台站数最少。 3.4. 时间分布特点 统计分析SWC010大于60%的错误数据的时间变化规律，得到7月、8月和9月三个月的错误数据数明显高于其他月份，1月和2月错误数据数最少(图3)，因此认为出现这种错误数据夏季明显高于冬季。 SWC010小于0 (图4)、SWC010等于0 (图5)、SRH010突降20% (图6)和SRH010一个月不变(图7)的数据一致表现为1月和12月检出最多，即冬季出现这几类数据明显高于其他季节，尤其是SWC010小于0 的这类数据冬季最多的特征最为显著。 Table 2 Distribution of detection of automatic soil data at different stations by different quality control method 可疑数据类型 年份 台站 5000~10000条 1000~5000条 500~1000条 100~500条 <100条 台站 比例 台站 比例 台站 比例 台站 比例 台站 比例 SWC010>60% 2012年 140 0 0 12 68% 5 11% 20 15% 103 6% 2013年 142 0 0 4 41% 5 22% 18 23% 115 14% 2014年 167 0 0 13 58% 9 18% 25 18% 120 6% SWC010小于零 2012年 44 1 19% 11 64% 5 11% 9 5% 18 1% 2013年 36 0 0 6 78% 0 0 10 18% 20 4% 2014年 46 0 0 10 73% 6 175 9 9% 21 1% SWC010等于零 2012年 204 0 0 22 69% 9 11% 35 15% 138 5% 2013年 80 0 0 6 55% 5 17% 21 22% 48 6% 2014年 122 0 0 10 53% 12 22% 30 21% 70 4% SRH010突降20% 2012年 700 0 0 0 0 1 5% 35 53% 664 42% 2013年 503 0 0 1 12% 1 8% 24 41% 477 39% 2014年 608 0 0 0 0 3 16% 25 42% 580 42% SRH010一月不变 2012年 227 0 0 10 67% 1 2% 13 15% 203 16% 2013年 120 2 42% 6 37% 6 12% 9 7% 97 2% 2014年 121 1 18% 10 52% 9 15% 23 13% 78 2% 表2. 不同可疑数据在不同台站检出自动土壤水分数据量等级分布 图3. SWC010大于60%的错误数据数随时间变化 图4. SWC010小于0的错误数据数随时间变化 图5. SWC010等于0的错误数据数随时间变化 3.5. 仪器型号分布规律 截止2015年5月底，共有1902套自动土壤水分观测站通过了业务化运行，其中，DZN1为390套，占到总数的20%，DZN2为1040套，占55%，DZN3为472套，占25%。 从仪器型号特点分析数据质量控制结果(图8)，得到：(1) SWC010小于0的数据都是由DZN2观测的；(2) SWC010等于0、SRH010突降20%和SRH010连续一个月没有变化以上3种质量控制方法所检出的数据都是DZN2最多，DZN1次之，DZN3占的比例最少；(3) SWC010大于60%所检出的数据DZN1、DZN2、DZN3分别占0.06%、0.20%、0.36%，DZN3观测数据所占的比重最多，DZN2次之，DZN1最少。 图6. SRH010突降20%的可疑数据数随时间变化 图7. SRH010一个月不变的可疑数据数随时间变化 图8. 不同可疑数据类型检出自动土壤水分数据比例的仪器型号分布