一种气象观测能力智能评估方法及系统与流程

本发明涉及气象服务，特别是指一种气象观测能力智能评估方法及系统。

背景技术：

1、气象服务技术领域，通常围绕气象观测数据、图像、操作记录及考核结果开展采集、传输、识别、计算、存储、调用和显示，气象观测设备、训练终端与服务器按照任务配置、数据上传、结果比对和记录归档的顺序协同处理。其中，传统气象观测能力智能评估方法及系统是指针对观测人员在云状、云量、海况、海浪、风向风速、湿度、气压及海面风场等观测事项中的知识掌握、目标识别、参数判读、计算处理和操作规范进行评价。

2、传统气象观测能力评估多以题目答案、参数结果和完成用时作为依据，服务器按照标准答案、数值容差或固定步骤进行比对计分，不同观测任务产生的图像、操作事件、中间结果和最终结果往往分别保存，前后处理关系缺少统一表达，因而难以区分偶然答对、过程偏差、末端录入误差及前序错误引起的连带偏差，固定分值汇总还会使同一错误来源在多个后续环节被重复反映，评估结论与观测过程之间的对应关系不够清楚。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种气象观测能力智能评估方法及系统，通过建立覆盖气象观测全过程的能力评估机制，对气象观测训练过程中的场景条件数据、学员输入数据、操作事件、中间结果及最终观测结果进行关联分析，结合观测阶段之间的前序依赖关系，构建能够反映观测全过程的数据关联关系，并依据观测过程与观测结果之间的一致性对能力指标进行综合评估，以形成能够反映实际观测能力的评估结果。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种气象观测能力智能评估方法，包括以下步骤：

4、获取气象观测任务的任务类型、场景参数及对应的标准观测流程，标准观测流程包括具有前序依赖关系的多个观测阶段。

5、采集训练终端执行气象观测任务时产生的场景条件数据、学员输入数据、操作事件、中间结果及最终观测结果，并按照观测阶段及前序依赖关系构建观测证据链。

6、优选地，构建所述观测证据链时，按照所述标准观测流程为每个观测阶段建立阶段记录，阶段记录包括任务标识、阶段标识、前序阶段标识、数据来源标识、输入数据、输出数据、时间标识及有效状态；依据所述前序依赖关系，将前序观测阶段的输出数据与后续观测阶段的输入数据建立引用关系；当输入数据、输出数据及时间标识均满足对应观测阶段的数据要求时，将阶段记录标记为有效，当任一数据要求不满足时，将阶段记录标记为无效，并将有效的阶段记录按照执行顺序组成所述观测证据链。

7、作为进一步的限定，采集场景条件数据、学员输入数据、操作事件、中间结果及最终观测结果时，依据气象观测任务类型建立对应的数据采集规则；按照观测阶段开始、阶段完成及阶段切换三个采集时点记录各类数据；对各类数据赋予统一任务标识、阶段标识及时间标识；当任一观测阶段存在缺失数据或时间顺序异常时，重新获取对应观测阶段的数据，重新获取失败时，将对应观测阶段标记为缺失状态，并作为证据完整度计算依据。

8、将所述观测证据链中各观测阶段的数据与对应标准阶段数据依次比较，确定首个偏差阶段及由首个偏差阶段引起的连带偏差阶段。

9、进一步地，按照所述观测证据链中阶段记录的执行顺序，将每个有效阶段记录的输入数据及输出数据与对应标准阶段数据进行比较；当阶段记录的输入数据满足对应标准阶段数据且输出数据不满足对应标准阶段数据时，将对应观测阶段确定为候选偏差阶段；从按照执行顺序出现的候选偏差阶段中选取最早观测阶段作为所述首个偏差阶段，并将输入数据直接或间接引用所述首个偏差阶段输出数据且偏离对应标准阶段数据的后续观测阶段确定为所述连带偏差阶段。

10、根据最终观测结果与标准结果的差异生成结果准确性指标，根据前序输入、中间结果与最终观测结果的关联状态生成过程可信性指标，并确定证据一致性状态。

11、进一步地，依据最终观测结果与标准结果之间的差异计算结果准确性指标；依据每个观测阶段输入数据、输出数据及阶段关联关系的一致程度计算过程可信性指标；将结果准确性指标与过程可信性指标进行一致性校验，将两项指标进行归一化处理后计算偏差，当偏差不大于预设一致性阈值时，确定证据一致性状态为一致，当偏差大于预设一致性阈值时，确定证据一致性状态为不一致。

12、根据所述观测证据链的证据完整度及所述证据一致性状态校正能力指标的基础评价权重，依据所述首个偏差阶段与所述能力指标的映射关系归并评价证据，生成气象观测能力评估结果；当证据完整度或所述证据一致性状态不满足确认条件时，触发人工复核或补充观测任务。

13、优选地，依据观测证据链中有效阶段记录占全部阶段记录的比例确定证据完整度等级；根据证据完整度等级及证据一致性状态调整各能力指标的基础评价权重；按照首个偏差阶段对应的能力指标映射关系归并评价证据，形成各能力指标的中间评价结果；依据各能力指标的中间评价结果生成气象观测能力评估结果，当证据一致性状态为不一致时，将气象观测能力评估结果标记为待复核结果。

14、作为进一步的限定，生成气象观测能力评估结果时，依据各能力指标的中间评价结果形成对应能力项的候选评价等级；根据证据一致性状态对候选评价等级进行一致性校验，当各能力项候选评价等级满足一致性校验条件时，生成最终能力评价等级；当任一能力项候选评价等级不满足一致性校验条件时，保持对应能力项的中间评价结果，并将对应能力项标记为待确认状态；依据最终能力评价等级及待确认状态共同生成气象观测能力评估结果。

15、进一步地，当证据完整度低于预设完整度阈值或者证据一致性状态为不一致时，确定待补充观测阶段；依据待补充观测阶段生成补充观测任务，并限定补充观测任务仅对应待补充观测阶段及其后续连带偏差阶段；接收补充观测任务对应的新阶段记录，重新构建对应阶段的观测证据链并执行能力评估；当重新生成的气象观测能力评估结果满足确认条件时，输出更新后的气象观测能力评估结果，否则输出人工复核指令。

16、进一步地，能力指标与首个偏差阶段的映射关系包括观测准备能力、设备操作能力、观测执行能力、数据处理能力及结果分析能力，每一能力指标对应至少一个观测阶段；当首个偏差阶段对应多个能力指标时，依据首个偏差阶段对各能力指标的影响程度确定主要能力指标，并仅以主要能力指标作为对应连带偏差阶段的归并评价对象，以形成各能力指标的中间评价结果，再依据各能力指标的中间评价结果生成最终气象观测能力评估结果。

17、上述方法对应设置有气象观测能力智能评估系统，所述系统用于支持上述方法的执行，包括任务结构配置单元、多源过程数据接入单元、证据链构建单元、阶段偏差追溯单元、证据一致性评估单元、权重校正单元及能力证据归并单元；

18、其中，任务结构配置单元用于存储气象观测任务对应的观测阶段、前序依赖关系、标准阶段数据及能力指标映射关系；多源过程数据接入单元用于接收训练终端产生的各类过程数据；证据链构建单元用于形成观测证据链；阶段偏差追溯单元用于确定首个偏差阶段及连带偏差阶段；证据一致性评估单元用于形成证据一致性状态；权重校正单元用于校正能力指标的基础评价权重；能力证据归并单元用于依据能力指标映射关系归并评价证据并输出气象观测能力评估结果，在证据完整度或所述证据一致性状态不满足确认条件时输出复核指令或补充任务指令，以实现上述方法的执行。

19、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

20、本发明中，通过按照标准观测流程中的阶段顺序和前序依赖关系组织场景条件数据、学员输入数据、操作事件、中间结果及最终观测结果，形成可追溯的观测证据链，使最终结果能够对应到具体观测阶段；通过逐阶段比较标准阶段数据并确定首个偏差阶段及连带偏差阶段，可区分根源偏差与后续传递偏差，减少同一错误来源的重复评价；结合结果准确性指标、过程可信性指标和证据一致性状态校正能力指标的基础评价权重，使不同任务的评价依据与实际证据完整度相匹配，并在确认条件不满足时触发人工复核或补充观测任务。