氣象數(shù)據(jù)元 總則-編制說明

一.工作簡況

1.任務來源

2021年5月6日，國家標準化管理委員會下達2021年第一批推薦性國家標準計劃（國

標委發(fā)[2021]12號），《氣象數(shù)據(jù)元總則》項目列為推薦性國家標準，計劃編號：

20211186-T-416，由國家氣象信息中心主持編制。

本標準由中國氣象局提出，由全國氣象基本信息標準化技術委員會（SAC/TC346）歸口。

2.協(xié)作單位

本標準由國家氣象信息中心和空軍研究院戰(zhàn)場環(huán)境研究所共同起草。

國家氣象信息中心作為本標準編制任務的主持單位，負責組織有關技術人員完成需求調

研、標準總體設計、制定編寫任務和編寫方案、確定時間進度和編寫原則并完成標準的修改

和定稿?？哲娧芯吭簯?zhàn)場環(huán)境研究所作為本標準編制任務的參加單位，協(xié)助完成標準的制定、

修改和定稿等工作。

3.主要起草人及所做工作

本標準主要起草人為王穎、高云霄、韓鑫強、王佳強、戰(zhàn)云健、曹麗娟，其分工如下：

王穎，國家氣象信息中心，負責標準制訂技術路線的制定、組織和實施標準制訂、標準

核心技術制定。

高云霄，空軍研究院戰(zhàn)場環(huán)境研究所，參與標準技術內容適用性的確認和部分條款修訂。

韓鑫強，國家氣象信息中心，參與標準部分條款的編制。

王佳強，國家氣象信息中心，參與標準部分條款的編制。

戰(zhàn)云健，國家氣象信息中心，參與標準部分條款的編制。

曹麗娟，國家氣象信息中心，參與標準部分條款的編制。

4.主要工作過程

（1）標準編寫需求

氣象數(shù)據(jù)是從數(shù)據(jù)采集、加工處理、預報預測、共享服務、存儲歸檔等氣象業(yè)務和可研

工作各個環(huán)節(jié)所產生的各類數(shù)據(jù)的總和，是大氣科學的基礎，隨著天氣學與氣候學研究不再

局限于大氣內部狀態(tài)的變化，而是同時考慮了陸地、海洋、冰雪以及生物狀況對天氣氣候變

1

化的強迫作用，氣象數(shù)據(jù)的范圍也擴展為大氣圈、海洋圈、冰雪圈、巖石圈和生物圈五大圈

層的信息元素。

根據(jù)數(shù)據(jù)開放共享政策，氣象數(shù)據(jù)的使用和開放共享程度程度不斷提高，面向政府部門

如自然資源部、水利部、生態(tài)環(huán)境部、應急管理部等，面向社會公眾，面向教育科研的氣象

數(shù)據(jù)服務量日益增加，充分體現(xiàn)了氣象數(shù)據(jù)價值。

但氣象數(shù)據(jù)來源復雜、種類繁多、格式多樣、表現(xiàn)形式各異，目前仍然存在氣象數(shù)據(jù)表

示方式不統(tǒng)一、不規(guī)范的問題，影響了氣象數(shù)據(jù)的正確應用。因此，急需制定氣象數(shù)據(jù)元標

準，規(guī)定氣象數(shù)據(jù)的采集、傳輸、分析、加工、存儲、發(fā)布、服務等各業(yè)務環(huán)節(jié)中氣象數(shù)據(jù)

的表示方法，以解決目前相同數(shù)據(jù)元在不同業(yè)務環(huán)節(jié)中相關規(guī)則的不統(tǒng)一問題，有效提升氣

象數(shù)據(jù)服務于國民經(jīng)濟各行業(yè)的能力，增強氣象數(shù)據(jù)的服務效益。

（2）成立起草組、任務分工、制定工作計劃

2021年6月國家標準化管理委員會下達標準制訂計劃后，成立了項目編寫組，確定了

標準編寫的總體思路、主要內容和原則，進行了任務分工并制定了工作計劃。

（3）組織起草初稿

2021年12月，項目組在充分調研、分析基礎上組織起草了《氣象數(shù)據(jù)元總則》初稿。

（4）完成征求意見稿

2022年1-10月，編寫組根據(jù)各類型氣象數(shù)據(jù)元目錄編制中遇到的問題，對《氣象數(shù)據(jù)

元總則》進行了修訂和完善，形成《氣象數(shù)據(jù)元總則》（征求意見稿）。

二、標準編制原則和主要內容確定的依據(jù)

1.編制原則

本標準在編制過程中，結合前期調研，統(tǒng)籌考慮了氣象數(shù)據(jù)在采集、傳輸、存儲和應用

方面對于規(guī)范數(shù)據(jù)表示的需求，世界氣象組織（WMO）數(shù)據(jù)編碼技術規(guī)范，以及實際應用的

可擴展性和適用性各方面的需求。對于氣象數(shù)據(jù)元分類、屬性定義和編碼規(guī)則遵循以下原則：

（1）一致性：氣象數(shù)據(jù)元的模型和基本屬性，遵循了《信息技術元數(shù)據(jù)注冊系統(tǒng)（MDR）》

（GB/T18391）系列標準中第1部分框架和第3部分注冊系統(tǒng)元模型的相關規(guī)定。如氣象數(shù)

據(jù)元基本模型，與《信息技術元數(shù)據(jù)注冊系統(tǒng)（MDR）第1部分：框架》（GB/T18391.1-2009）

中數(shù)據(jù)元的基本模型和組成一致。為簡化氣象數(shù)據(jù)國際交換的復雜性，對世界氣象組織（WMO）

相關氣象數(shù)據(jù)采集、處理和交換技術規(guī)范進行了調研，其中數(shù)據(jù)元類型、數(shù)據(jù)元編碼等參考

了WMO的BUFR數(shù)據(jù)格式中描述符類型和編碼。

（2）延續(xù)性：氣象數(shù)據(jù)的觀測、管理和應用有著多年的歷史，許多氣象要素已經(jīng)形成

2

公認的或習慣的表示方法，在數(shù)據(jù)元簡稱、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)精度等方面應盡可能考慮與目前

已經(jīng)存在的規(guī)則相銜接。

（3）實用性：氣象數(shù)據(jù)元標準將直接應用于數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)接口等多個信

息系統(tǒng)的業(yè)務環(huán)節(jié)，為便于應用，也充分考慮了用戶對氣象數(shù)據(jù)的使用習慣和應用需求。

（4）可擴充性：氣象數(shù)據(jù)的種類隨著時間推移會不斷增多，因此，氣象數(shù)據(jù)元體系應

保證充分地可擴充性，避免氣象數(shù)據(jù)種類增加對數(shù)據(jù)元分類體系造成影響。

2.主要內容及確定依據(jù)

本標準適用于規(guī)范氣象數(shù)據(jù)元的編制、注冊和維護管理，主要技術內容包括：

（1）氣象數(shù)據(jù)元確定規(guī)則

氣象數(shù)據(jù)元組成，參照了《電子政務數(shù)據(jù)元第1部分：設計和管理規(guī)范》（GB/T19488.1

—2004）中數(shù)據(jù)元模型和組成的說明，規(guī)范說明了氣象數(shù)據(jù)元組成和確定粒度，并以氣象數(shù)

據(jù)元為例，對數(shù)據(jù)元概念、特性和表示進行了闡述，如下：

對象：氣象領域研究和業(yè)務中、采集和存儲相關數(shù)據(jù)的事物和概念，如氣溫、氣壓、

降水、風、臺風、氣象測站、觀測設備等；

特性：用來描述一類對象的特征，如速度、方向、總量等；

表示：包括值域和數(shù)據(jù)類型。表示與數(shù)據(jù)元的值域關系密切，一個數(shù)據(jù)元的值域指

數(shù)據(jù)元的所有允許值的集合。對象和特性相同，但表示不同，就是兩個不同的數(shù)據(jù)

元。

氣象數(shù)據(jù)元的劃分粒度由上述三部分確定，當對象、特性和表示相同時，定義為一個數(shù)

據(jù)元。計量單位、數(shù)據(jù)精度、空間位置、時間屬性等不用于區(qū)分數(shù)據(jù)元。

（2）氣象數(shù)據(jù)元類型

氣象數(shù)據(jù)元類型，參照了《氣象要素分類與編碼》（QX/T133-2011）中氣象要素的類型

碼，以及WMO的BUFR格式中數(shù)據(jù)描述符的類型，包括26種類型，如表1所示。

表1氣象數(shù)據(jù)元類型

數(shù)據(jù)元類型類型碼說明

識別01與數(shù)據(jù)來源和標識相關的數(shù)據(jù)元，參考QX/T133—2011中的表3。

儀器02～03與觀測設備相關的數(shù)據(jù)元，參考QX/T133—2011中的表4。

時間04、26與標識時間位置和時間要素相關的數(shù)據(jù)元，參考QX/T133—2011

中的表5和表22。

位置05～07、27～28與標識空間位置和空間位置要素相關的數(shù)據(jù)元，參考QX/T133

—2011中的表6、表7、表8、表23、表24。

垂直要素與氣壓10與垂直高度、氣壓相關的數(shù)據(jù)元，參考QX/T133—2011中的表

3

10。

風與湍流11包括風向、風速、風分量、最大風等與風相關的數(shù)據(jù)元，參考QX/T

133—2011中的表11。

溫度12與溫度相關的數(shù)據(jù)元，參考QX/T133—2011中的表12。

濕度/降水/蒸發(fā)13與濕度、降水、蒸發(fā)等相關的數(shù)據(jù)元，參考QX/T133—2011中

的表13。

輻射14與太陽、地球和大氣輻射相關的數(shù)據(jù)元，參考QX/T133—2011

中的表14。

大氣成分15與大氣成分相關的數(shù)據(jù)元，參考QX/T133—2011中的表15。

天氣特征19與熱帶氣旋等相關的數(shù)據(jù)元，參考QX/T133—2011中的表16。

天氣現(xiàn)象20與天氣現(xiàn)象相關的數(shù)據(jù)元，參考QX/T133—2011中的表17。

雷達氣象21與雷達遙感和反演產品相關的數(shù)據(jù)元，參考QX/T133—2011中

的表18。

海洋氣象22與海洋氣象相關的數(shù)據(jù)元，參考QX/T133—2011中的表19。

地圖數(shù)據(jù)29與地圖位置相關數(shù)據(jù)元，參考QX/T133—2011中的表25。

衛(wèi)星氣象40與衛(wèi)星氣象遙感和反演產品相關的數(shù)據(jù)元，參考QX/T133—2011

中的表27。

空間天氣48與空間天氣遙感和反演產品相關的數(shù)據(jù)元。

氣象災害49與氣象災害相關的數(shù)據(jù)元（除農氣災害）。

農業(yè)與生態(tài)氣象71與農業(yè)氣象和生態(tài)氣象相關的數(shù)據(jù)元，參考QX/T133—2011中

的表29。

大氣診斷物理量72與數(shù)值模式輸出的大氣診斷物理量相關數(shù)據(jù)元，參考QX/T133

—2011中的表30。

（3）氣象數(shù)據(jù)元屬性

遵循《信息技術元數(shù)據(jù)注冊系統(tǒng)（MDR）第3部分：注冊系統(tǒng)元模型與基本屬性》（GB/T

18391.3-2009）對數(shù)據(jù)元屬性的定義，數(shù)據(jù)元的屬性主要用于信息處理系統(tǒng)設計、數(shù)據(jù)元字

典設計和維護、數(shù)據(jù)管理等。本標準根據(jù)氣象領域對于數(shù)據(jù)元的應用需求，規(guī)定了氣象數(shù)據(jù)

元屬性包括標識類、定義類、表示類屬性共15個，為中文名稱、編碼、同義編碼、英文名

稱、簡稱、版本、定義、關系、數(shù)據(jù)類型、計量單位、數(shù)據(jù)精度、特征值、提交機構、狀態(tài)、

備注。

對每個數(shù)據(jù)元屬性的定義、約束、出現(xiàn)次數(shù)、數(shù)據(jù)類型，標準中進行了描述，并針對氣

象領域應用，說明了可能取值。如數(shù)據(jù)類型屬性，根據(jù)氣象要素的主要數(shù)據(jù)類型，可以選取

字符型、數(shù)值型、日期型、日期時間型、時間型、布爾型、二進制等幾種數(shù)據(jù)類型。如計量

單位，對于非數(shù)值型數(shù)據(jù)元，說明了計量單位可填報“無”。如特征值，根據(jù)最新的《氣象

要素特征值》標準，描述了通用特征值的賦值原則等等。

（4）氣象數(shù)據(jù)元屬性編制規(guī)則

4

根據(jù)《信息技術元數(shù)據(jù)注冊系統(tǒng)（MDR）第5部分：命名和標識原則》（GB/T

18391.5-2009），對中文名稱、英文名稱、簡稱、定義的命名規(guī)則進行了說明。

數(shù)據(jù)元編碼的分配原則，主要參考了《氣象要素分類與編碼》（QX/T133-2011）中對氣

象要素類型碼的劃分規(guī)則，并在原類型碼的基礎上，增加了“48”空間天氣數(shù)據(jù)元類型碼、

“49”災害數(shù)據(jù)元類型碼。并在基本數(shù)據(jù)元編碼的基礎上，根據(jù)實際業(yè)務需要，增加了擴展

數(shù)據(jù)元編碼的規(guī)則。

三、本標準的試驗和應用情況

目前在氣象大數(shù)據(jù)云平臺（天擎）中氣象數(shù)據(jù)存儲管理業(yè)務中涉及到的全部氣象數(shù)據(jù)元

均已編制完成，并在氣象數(shù)據(jù)存儲結構創(chuàng)建、數(shù)據(jù)服務接口中應用。

按照本標準中數(shù)據(jù)元屬性的編制規(guī)則，編制了行標《氣象數(shù)據(jù)元高度與氣壓》（QX/T

599-2021）、《氣象數(shù)據(jù)元溫度》(QX/T600-2021)和《氣象數(shù)據(jù)元濕度、降水與蒸發(fā)》（QX/T

601-2021），均已頒布實施，在編的數(shù)據(jù)元行業(yè)標準還包括：《氣象數(shù)據(jù)元衛(wèi)星氣象數(shù)據(jù)》、

《氣象數(shù)據(jù)元輻射》、《氣象數(shù)據(jù)元農業(yè)》、《氣象數(shù)據(jù)元時間》等。

根據(jù)本標準，設計開發(fā)了氣象數(shù)據(jù)元管理系統(tǒng)，以支撐氣象數(shù)據(jù)元的管理和服務。目前

設計開發(fā)的氣象大數(shù)據(jù)云平臺公共元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中，已導入3461個數(shù)據(jù)元，支撐氣象大

數(shù)據(jù)云平臺的數(shù)據(jù)管理和應用。

四、采用國際標準和國外先進標準的程度以及與國際、國外同類標準水平的對比情況

本標準是參考世界氣象組織《編碼手冊》（《ManualonCode》，WMO-NO306）編寫的，

符合世界氣象組織相關技術規(guī)范。

五、與有關的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性標準的關系

本標準遵循了國標《信息技術元數(shù)據(jù)注冊系統(tǒng)（MDR）》（GB/T18391）的系列數(shù)據(jù)元

編制原則，保持了與國標的一致性，不違背現(xiàn)行相關法律、法規(guī)和強制性標準。

六、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

無。

七、作為強制性標準或推薦性標準的建議

建議本標準為國家推薦性標準。

八、貫徹本標準的要求和措施建議

本標準適用于氣象資料提供部門及氣象資料使用部門（如政府、建筑、鐵路、科研院校、

民航、油田、海洋、電力、交通、氣象服務公司等）在氣象資料的存儲、加工處理、交換、

存檔和服務過程中，對氣象數(shù)據(jù)的表示，也可按照本標準，增加新的氣象數(shù)據(jù)元。

5

九、廢止現(xiàn)行有關標準的建議

無。

十、其他應予說明的事項

無。

6

一.工作簡況

1.任務來源

2021年5月6日，國家標準化管理委員會下達2021年第一批推薦性國家標準計劃（國

標委發(fā)[2021]12號），《氣象數(shù)據(jù)元總則》項目列為推薦性國家標準，計劃編號：

20211186-T-416，由國家氣象信息中心主持編制。

本標準由中國氣象局提出，由全國氣象基本信息標準化技術委員會（SAC/TC346）歸口。

2.協(xié)作單位

本標準由國家氣象信息中心和空軍研究院戰(zhàn)場環(huán)境研究所共同起草。

國家氣象信息中心作為本標準編制任務的主持單位，負責組織有關技術人員完成需求調

研、標準總體設計、制定編寫任務和編寫方案、確定時間進度和編寫原則并完成標準的修改

和定稿?？哲娧芯吭簯?zhàn)場環(huán)境研究所作為本標準編制任務的參加單位，協(xié)助完成標準的制定、

修改和定稿等工作。

3.主要起草人及所做工作

本標準主要起草人為王穎、高云霄、韓鑫強、王佳強、戰(zhàn)云健、曹麗娟，其分工如下：

王穎，國家氣象信息中心，負責標準制訂技術路線的制定、組織和實施標準制訂、標準

核心技術制定。

高云霄，空軍研究院戰(zhàn)場環(huán)境研究所，參與標準技術內容適用性的確認和部分條款修訂。

韓鑫強，國家氣象信息中心，參與標準部分條款的編制。

王佳強，國家氣象信息中心，參與標準部分條款的編制。

戰(zhàn)云健，國家氣象信息中心，參與標準部分條款的編制。

曹麗娟，國家氣象信息中心，參與標準部分條款的編制。

4.主要工作過程

（1）標準編寫需求

氣象數(shù)據(jù)是從數(shù)據(jù)采集、加工處理、預報預測、共享服務、存儲歸檔等氣象業(yè)務和可研

工作各個環(huán)節(jié)所產生的各類數(shù)據(jù)的總和，是大氣科學的基礎，隨著天氣學與氣候學研究不再

局限于大氣內部狀態(tài)的變化，而是同時考慮了陸地、海洋、冰雪以及生物狀況對天氣氣候變

1

化的強迫作用，氣象數(shù)據(jù)的范圍也擴展為大氣圈、海洋圈、冰雪圈、巖石圈和生物圈五大圈

層的信息元素。

根據(jù)數(shù)據(jù)開放共享政策，氣象數(shù)據(jù)的使用和開放共享程度程度不斷提高，面向政府部門

如自然資源部、水利部、生態(tài)環(huán)境部、應急管理部等，面向社會公眾，面向教育科研的氣象

數(shù)據(jù)服務量日益增加，充分體現(xiàn)了氣象數(shù)據(jù)價值。

但氣象數(shù)據(jù)來源復雜、種類繁多、格式多樣、表現(xiàn)形式各異，目前仍然存在氣象數(shù)據(jù)表

示方式不統(tǒng)一、不規(guī)范的問題，影響了氣象數(shù)據(jù)的正確應用。因此，急需制定氣象數(shù)據(jù)元標

準，規(guī)定氣象數(shù)據(jù)的采集、傳輸、分析、加工、存儲、發(fā)布、服務等各業(yè)務環(huán)節(jié)中氣象數(shù)據(jù)

的表示方法，以解決目前相同數(shù)據(jù)元在不同業(yè)務環(huán)節(jié)中相關規(guī)則的不統(tǒng)一問題，有效提升氣

象數(shù)據(jù)服務于國民經(jīng)濟各行業(yè)的能力，增強氣象數(shù)據(jù)的服務效益。

（2）成立起草組、任務分工、制定工作計劃

2021年6月國家標準化管理委員會下達標準制訂計劃后，成立了項目編寫組，確定了

標準編寫的總體思路、主要內容和原則，進行了任務分工并制定了工作計劃。

（3）組織起草初稿

2021年12月，項目組在充分調研、分析基礎上組織起草了《氣象數(shù)據(jù)元總則》初稿。

（4）完成征求意見稿

2022年1-10月，編寫組根據(jù)各類型氣象數(shù)據(jù)元目錄編制中遇到的問題，對《氣象數(shù)據(jù)

元總則》進行了修訂和完善，形成《氣象數(shù)據(jù)元總則》（征求意見稿）。

二、標準編制原則和主要內容確定的依據(jù)

1.編制原則

本標準在編制過程中，結合前期調研，統(tǒng)籌考慮了氣象數(shù)據(jù)在采集、傳輸、存儲和應用

方面對于規(guī)范數(shù)據(jù)表示的需求，世界氣象組織（WMO）數(shù)據(jù)編碼技術規(guī)范，以及實際應用的

可擴展性和適用性各方面的需求。對于氣象數(shù)據(jù)元分類、屬性定義和編碼規(guī)則遵循以下原則：

（1）一致性：氣象數(shù)據(jù)元的模型和基本屬性，遵循了《信息技術元數(shù)據(jù)注冊系統(tǒng)（MDR）》

（GB/T18391）系列標準中第1部分框架和第3部分注冊系統(tǒng)元模型的相關規(guī)定。如氣象數(shù)

據(jù)元基本模型，與《信息技術元數(shù)據(jù)注冊系統(tǒng)（MDR）第1部分：框架》（GB/T18391.1-2009）

中數(shù)據(jù)元的基本模型和組成一致。為簡化氣象數(shù)據(jù)國際交換的復雜性，對世界氣象組織（WMO）

相關氣象數(shù)據(jù)采集、處理和交換技術規(guī)范進行了調研，其中數(shù)據(jù)元類型、數(shù)據(jù)元編碼等參考

了WMO的BUFR數(shù)據(jù)格式中描述符類型和編碼。

（2）延續(xù)性：氣象數(shù)據(jù)的觀測、管理和應用有著多年的歷史，許多氣象要素已經(jīng)形成

2

公認的或習慣的表示方法，在數(shù)據(jù)元簡稱、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)精度等方面應盡可能考慮與目前

已經(jīng)存在的規(guī)則相銜接。

（3）實用性：氣象數(shù)據(jù)元標準將直接應用于數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)接口等多個信

息系統(tǒng)的業(yè)務環(huán)節(jié)，為便于應用，也充分考慮了用戶對氣象數(shù)據(jù)的使用習慣和應用需求。

（4）可擴充性：氣象數(shù)據(jù)的種類隨著時間推移會不斷增多，因此，氣象數(shù)據(jù)元體系應

保證充分地可擴充性，避免氣象數(shù)據(jù)種類增加對數(shù)據(jù)元分類體系造成影響。

2.主要內容及確定依據(jù)

本標準適用于規(guī)范氣象數(shù)據(jù)元的編制、注冊和維護管理，主要技術內容包括：

（1）氣象數(shù)據(jù)元確定規(guī)則

氣象數(shù)據(jù)元組成，參照了《電子政務數(shù)據(jù)元第1部分：設計和管理規(guī)范》（GB/T19488.1

—2004）中數(shù)據(jù)元模型和組成的說明，規(guī)范說明了氣象數(shù)據(jù)元組成和確定粒度，并以氣象數(shù)

據(jù)元為例，對數(shù)據(jù)元概念、特性和表示進行了闡述，如下：