🚀 go-pugleaf

Szymon napisał:

> Chciałbym zweryfikować swoje dane pomiarowe ze stacji meteorologicznej. Dane dotyczą temperatury powietrza,
> wilgotności, ciśnienia, temperatury punktu rosy, prędkości i kierunku wiatru i mają rozdzielczość 10 minutową
> i 1 godzinną.

   Domyślam się, że masz amatorską stacje meteo i chcesz sprawdzić wiarygodność wyników podawanych przez twoją 
stację. Sprawdzenia takiego możesz dokonać przez porównanie z wynikami innej stacji umieszczonej obok twojej 
albo przez kalibrację wszystkich czujników twojej stacji.

   Porównanie twoich wyników z wynikami drugiej stacji amatorskiej nic nie da bo nie wiadomo, która stacja 
podaje prawdziwe wyniki, dopiero porównanie twoich wyników z wynikami stacji profesjonalnej z atestem da ci 
pełną (no prawie pełną  ale o tym potem) informację o błędach twojej stacji. Jest to jednak mało realne bo 
koszt takiej profesjonalnej stacji to wielokrotnie więcej niż koszt stacji amatorskiej a czas porównywania 
obejmowałby prawie rok tak by porównać temperatury, wilgotność, ciśnienie.. wysokie i niskie.

   Kalibracja polega na porównaniu wyników twojego konkretnego czujnika np temperatury z atestowanym 
czujnikiem np atestowanym termometrem. Takie porównywanie trzeba wykonać w conajmniej kilku punktach 
pomiarowych. Problemem tutaj jest uzyskanie tych kilku punktów pomiarowych. O ile z temperaturą jest prosto, 
wystarczy termostat, to z uzyskanie powietrza o kontrolowanej wilgotności, czy wiatru o konkretnej szybkości 
nieco trudniej. Kalibrację przeprowadza się w specjalistycznych laboratoriach i jest poza zasięgiem amatorów. 
Można też zlecić odpłatną kalibracje twojej stacji ale koszty są wielokrotnie wyższe od wartości stacji 
amatorskiej.

   Nawet najlepiej wykalibrowana stacja meteo może podawać złe wyniki z powodu : 1.Bezwładności czujnika  2. 
źle umieszczonego czujnika
ad1 Bezwładność czujnika, miarą ilościową jest stała czasowa, powoduje obcięcie maksimów i minimów gdyż 
czujnik nie nadąża za zmianami mierzonej wielkości. Błąd z tego powodu nie zbyt duży,  znacznie gorzej jest z pkt2
ad2 Źle umieszczony czujnik najbardziej wpływa na pomiar temperatury i jest najczęstszym błędem popełnianym 
przez meteorologów amatorów. Błąd temperatury może sięgać nawet 20 C. Czujnik temperatury powinien być 
umieszczony w klatce meteo odpowiednio wykonanej, w odpowiedniej odległości od budynków, a nie  tylko w 
osłonie termicznej ( tak zwykle jest w stacjach amatorskich), nie na balkonie ani na dachu tylko 2m od gruntu. 
Na wyniki pomiaru wiatru ( szybkość i kierunek) silnie wpływa miejsce umieszczenia wiatromierza, jak daleko od 
drzew i budynków, jeżeli na dachu to czy na płaskim czy spadzistym.

 > Ogólnie chodzi mi o pewne zasady weryfikacji i
 > jak to krok po kroku robić. Czy może jest opisana jakaś metoda w Internecie na konkretnym przykładzie?

   Po wykonaniu pomiarów, możemy jednie, gdy mamy wykonaną kalibrację, dokonać korekty wyników zgodnie z 
danymi z kalibracji. Błędy wynikłe ze źle umieszczonego czujnika nie da się usunąć.
   Wyniki pomiarów ze stacji meteo zwykle są 'skaczące' z powodu niewielkich błędów pomiarów numerycznych oraz 
lokalnych fluktuacji mierzonych wielkości. Wyniki takie możemy 'uciąglić' przez wygładzenie ich metodą 
filtracji ale to matematyka i odpowiednie programy matematyczne. Wyniki co 10 min można jeszcze z biedą 
przefiltrować ale 1 godzinne już nie
   Standardowym postępowaniem jest również podanie tzw wyników syntetycznych dla całego dnia czyli średnia 
temperaturę, ciśnienie... oraz maksymalne i minimalne wartości mierzonych parametrów.

-- 
  Boguś

Użytkownik "Boguś"  napisał w wiadomości grup 
dyskusyjnych:5110f505$0$1300$65785112@news.neostrada.pl...

Szymon napisał:

> Chciałbym zweryfikować swoje dane pomiarowe ze stacji meteorologicznej. 
> Dane dotyczą temperatury powietrza,
> wilgotności, ciśnienia, temperatury punktu rosy, prędkości i kierunku 
> wiatru i mają rozdzielczość 10 minutową
> i 1 godzinną.

   Domyślam się, że masz amatorską stacje meteo i chcesz sprawdzić 
wiarygodność wyników podawanych przez twoją
stację. Sprawdzenia takiego możesz dokonać przez porównanie z wynikami innej 
stacji umieszczonej obok twojej
albo przez kalibrację wszystkich czujników twojej stacji.

   Porównanie twoich wyników z wynikami drugiej stacji amatorskiej nic nie 
da bo nie wiadomo, która stacja
podaje prawdziwe wyniki, dopiero porównanie twoich wyników z wynikami stacji 
profesjonalnej z atestem da ci
pełną (no prawie pełną  ale o tym potem) informację o błędach twojej stacji. 
Jest to jednak mało realne bo
koszt takiej profesjonalnej stacji to wielokrotnie więcej niż koszt stacji 
amatorskiej a czas porównywania
obejmowałby prawie rok tak by porównać temperatury, wilgotność, ciśnienie.. 
wysokie i niskie.

   Kalibracja polega na porównaniu wyników twojego konkretnego czujnika np 
temperatury z atestowanym
czujnikiem np atestowanym termometrem. Takie porównywanie trzeba wykonać w 
conajmniej kilku punktach
pomiarowych. Problemem tutaj jest uzyskanie tych kilku punktów pomiarowych. 
O ile z temperaturą jest prosto,
wystarczy termostat, to z uzyskanie powietrza o kontrolowanej wilgotności, 
czy wiatru o konkretnej szybkości
nieco trudniej. Kalibrację przeprowadza się w specjalistycznych 
laboratoriach i jest poza zasięgiem amatorów.
Można też zlecić odpłatną kalibracje twojej stacji ale koszty są 
wielokrotnie wyższe od wartości stacji
amatorskiej.

   Nawet najlepiej wykalibrowana stacja meteo może podawać złe wyniki z 
powodu : 1.Bezwładności czujnika  2.
źle umieszczonego czujnika
ad1 Bezwładność czujnika, miarą ilościową jest stała czasowa, powoduje 
obcięcie maksimów i minimów gdyż
czujnik nie nadąża za zmianami mierzonej wielkości. Błąd z tego powodu nie 
zbyt duży,  znacznie gorzej jest z pkt2
ad2 Źle umieszczony czujnik najbardziej wpływa na pomiar temperatury i jest 
najczęstszym błędem popełnianym
przez meteorologów amatorów. Błąd temperatury może sięgać nawet 20 C. 
Czujnik temperatury powinien być
umieszczony w klatce meteo odpowiednio wykonanej, w odpowiedniej odległości 
od budynków, a nie  tylko w
osłonie termicznej ( tak zwykle jest w stacjach amatorskich), nie na 
balkonie ani na dachu tylko 2m od gruntu.
Na wyniki pomiaru wiatru ( szybkość i kierunek) silnie wpływa miejsce 
umieszczenia wiatromierza, jak daleko od
drzew i budynków, jeżeli na dachu to czy na płaskim czy spadzistym.

> Ogólnie chodzi mi o pewne zasady weryfikacji i
> jak to krok po kroku robić. Czy może jest opisana jakaś metoda w 
> Internecie na konkretnym przykładzie?

   Po wykonaniu pomiarów, możemy jednie, gdy mamy wykonaną kalibrację, 
dokonać korekty wyników zgodnie z
danymi z kalibracji. Błędy wynikłe ze źle umieszczonego czujnika nie da się 
usunąć.
   Wyniki pomiarów ze stacji meteo zwykle są 'skaczące' z powodu niewielkich 
błędów pomiarów numerycznych oraz
lokalnych fluktuacji mierzonych wielkości. Wyniki takie możemy 'uciąglić' 
przez wygładzenie ich metodą
filtracji ale to matematyka i odpowiednie programy matematyczne. Wyniki co 
10 min można jeszcze z biedą
przefiltrować ale 1 godzinne już nie
   Standardowym postępowaniem jest również podanie tzw wyników syntetycznych 
dla całego dnia czyli średnia
temperaturę, ciśnienie... oraz maksymalne i minimalne wartości mierzonych 
parametrów.

-- 
  Boguś


Dziękuję za wyjaśnienie:)
Po części to co Pan napisał było mi znane ale są tu też przydatne informacje 
. Bardziej chodziło mi o to jak zweryfikować dane pod względem błędów 
pomiarowych czyli na przykład takich (tutaj skrajny przypadek) jakiś większy 
ptak usiądzie na deszczomierzu uderzając go co spowoduje naliczenie opadu 
mimo, że nie padało. Bardziej właśnie o takie rzeczy mi chodzi jak się ich 
pozbyć.
Co do wyników 10 minutowych rozumiem, że mogę je przefiltrować. Czy zna Pan 
jakieś metody, które można zastosować przy użyciu domowych komputerów? Jakaś 
metoda statystyczna?
______________
Pozdrawiam
Szymon 

Szymon napisał:
>
> Po części to co Pan napisał było mi znane ale są tu też przydatne informacje .

Podstawową zasadą jest precyzyjnie sformułować pytanie, to wtedy można otrzymać właściwą odpowiedź.

 > Bardziej chodziło mi o to jak
> zweryfikować dane pod względem błędów pomiarowych czyli na przykład takich (tutaj skrajny przypadek) jakiś
> większy ptak usiądzie na deszczomierzu uderzając go co spowoduje naliczenie opadu mimo, że nie padało.
> Bardziej właśnie o takie rzeczy mi chodzi jak się ich pozbyć.

I znów nieprecyzyjnie. Zweryfikować dane pod względem błędów pomiarowych można na podstawie : 1 - oceny błędów 
samych przyrządów, 2- oceny anomalii w przebiegu wyników pomiarów, 3- usunięcia, jeżeli jest to możliwe, 
nietypowych 'wyskoków' wyników
ad1 Błędy pomiarowe przyrządu, jego miarą jest odchylenie standardowe, obliczamy z szybkich pomiarów np co 1 
min. Przykładowo z 10-15 pomiarów obliczamy średnią a potem odchylenie standardowe. Potem jeszcze 
kilka/kilkanaście razy powtarzamy w innym obszarze parametrów i uśredniamy wyniki odchylenia. Wystarczy to 
wykonać raz do roku
ad2 anomalie w przebiegu pomiarów wykrywamy wizualnie(!) oglądając wykres wyników. Widzimy np nietypowy i 
dosyć szybki wzrost temperatury bo słonko podgrzało nam termometr, albo nagły wzrost wilgotności bo zacinający 
deszcz zmoczył nam higrometr itp. Najlepiej taki wykres oglądać szybko po pomiarach gdy jeszcze pamiętamy co 
mogło być przyczyną. Zobaczenie anomalii jest stosunkowo prosto (jak już będziemy mieli wprawę) ale usunięcie 
ich jest albo niemożliwe, gdy anomalia obejmuje kilka godzin, albo jest bardzo trudne i niepewne. Usunięcie 
krótkich anomalii polega na zastąpieniu wyników pomiarowych nowymi uzyskanymi przez interpolację splinami. 
Początek i koniec splinu zdefiniowany jest przebiegiem wyników przed i po anomalii.
ad3. Nietypowe/nagle zmiany wyników mają różna przyczyny i tylko w niektórych przypadkach możemy coś z tym 
zrobić. W twoim przykładzie z deszczomierzem nic nie możemy zrobić. Pomiar jest nieciągły i nie da odróżnić 
czy wynik opadu jest naturalny czy też w wyniku silnego wiatru lub wstrząsu. Jedyny wyjątek : pamiętamy,że 
wtedy świeciło słonko i usuwamy ten nieprawidłowy wynik. Tak samo nie da się zweryfikować czy wystąpił duży 
błąd w pomiarze siły czy kierunku wiatru , bo np akurat w tym momencie pojawił się jakiś silniejszy podmuch 
wiatru.
W przypadku pomiaru temperatury, wilgotności czy ciśnienia zdarzają się nagłe duże, krótsze lub dłuższe, skoki 
wyników związane z błędami elektroniki, złych styków itp. Krótkie zakłócenia usuwamy, nieco dłuższe 
zastępujemy splinami a przy bardzo długich nic nie możemy zrobić

> Co do wyników 10 minutowych rozumiem, że mogę je przefiltrować. Czy zna Pan jakieś metody, które można
> zastosować przy użyciu domowych komputerów? Jakaś metoda statystyczna?

Filtrów do wygładzenia wyników jest bardzo dużo i znajdziesz je w opracowaniach matematycznych. Filtrów jest 
dużo i wiele daje prawie te same wyniki. W meteorologi jako wystarczający stosowany jest jeden z najprostszych 
filtrów - filtr średniej bieżącej. Przykładowo obliczamy średnią z 9 wyników pomiarów i wstawiamy to jako 5 
wynik filtrowany, potem obliczamy średnia z wyników 2-10 i wstawiamy jako 6 wynik, potem od 3 do 11 itd. 
Brakujące punkty od 1 do 4 i ostatnie 4 obliczamy z regresji liniowej punktów od 1 do 9 i ostatnich 9-ciu. 
Operacje te można 2-3 razy powtórzyć , jednak uśrednianie prowadzimy wtedy z mniejszej nieparzystej liczby punktów

-- 
  Boguś

Witam
Ja weryfikuje tak.
Moja stacja E1107 i lotniskowa EPLL. Odległośc 6 km.
Jedynie zastanawia mnie wilgotność. Czy ktos wie dlaczego tak jest?
http://weather.gladstonefamily.net/qchart/E1107?date=20130129&addnl=EPLL&td=c

Użytkownik "Szymon" <stormchaser@onet.eu> napisał w wiadomości 
news:keoobc$uvn$1@news.icm.edu.pl...
> Witam,
>
> Chciałbym zweryfikować swoje dane pomiarowe ze stacji meteorologicznej. 
> Dane dotyczą temperatury powietrza, wilgotności, ciśnienia, temperatury 
> punktu rosy, prędkości i kierunku wiatru i mają rozdzielczość 10 minutową 
> i 1 godzinną. Czy ktoś z forumowiczów by pomógł w tej kwestii? Ogólnie 
> chodzi mi o pewne zasady weryfikacji i jak to krok po kroku robić. Czy 
> może jest opisana jakaś metoda w Internecie na konkretnym przykładzie?
> ______________
> Pozdrawiam
> Szymon 

Robert Baleja napisał:

> Ja weryfikuje tak.
> Moja stacja E1107 i lotniskowa EPLL. Odległośc 6 km.
> Jedynie zastanawia mnie wilgotność. Czy ktos wie dlaczego tak jest?
> http://weather.gladstonefamily.net/qchart/E1107?date=20130129&addnl=EPLL&td=c
>
Twoją sytuacja jest wyjątkowa bo masz blisko do stacji meteo na lotnisku. Większość stacji amatorskich ma do 
najbliższego lotniska 50 - 200 km. Dodaj do wykresu EPWA ( warszawa okęcie - 133 km od ciebie) i zobaczysz 
dramatyczną różnicę np temperatury
Po za tym na stacjach lotniskowych dane podawane są z ograniczoną dokładnością ( ciśnienie do 1 mb, 
temperatura do 1C). Dane są wiec skokowe i nie oddają dynamiki zmian.
I jeszcze jedno. Dobrałeś sobie wygodny przykład 28-01-2013. Teraz zmień to przykładowo na 10-02-2013 i 
zobaczysz, że wyniki temperatury z twojej stacji i EPLL różnią o 1 i więcej C. Tak!, nawet przy 6 km wyniki 
mogą się różnić. Najlepiej jak postawiłbyś swoją stację obok tej na lotnisku ;)

Wyniki wilgotności względnej na wykresach dla stacji meteo innych niż twoja są ewidentnie błędnie. Wykreślane 
są ze skokiem 7%.

-- 
  Boguś