海洋觀測延時資料質(zhì)量控制審核技術(shù)規(guī)范

HY/TXXXXX—XXXX

海洋觀測延時資料質(zhì)量控制審核技術(shù)規(guī)范

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了海洋站(點)、浮標(biāo)、志愿船、高頻地波雷達(dá)、標(biāo)準(zhǔn)海洋斷面觀測延時資料質(zhì)量控制的

對象、原則、內(nèi)容、方法以及質(zhì)量控制流程與參數(shù)。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于海洋觀測延時資料的數(shù)據(jù)處理和質(zhì)量控制。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T12460海洋數(shù)據(jù)應(yīng)用記錄格式

GB/T12763.2海洋調(diào)查規(guī)范海洋水文觀測

GB/T12763.3海洋調(diào)查規(guī)范海洋氣象觀測

GB/T12763.7海洋調(diào)查規(guī)范海洋調(diào)查資料交換

GB/T14914海濱觀測規(guī)范

GB/T15920海洋學(xué)術(shù)語物理海洋學(xué)

GB/T17838-1999船舶海洋水文氣象輔助觀測報規(guī)范

HY/T023中國海洋觀測站（點）代碼

HY/T042海洋儀器設(shè)備分類、代碼與型號命名

HY/T059-2002海洋站自動化觀測通用技術(shù)

3術(shù)語與定義

GB/T12460、GB/T12763.2、GB/T12763.3、GB/T12763.7、GB/T14914、GB/T15920和GB/T17838

界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

延時資料delayed-modedata

觀測數(shù)據(jù)獲得后，不立即自動傳輸和提供使用，而是經(jīng)過從觀測資料獲取單位到各級數(shù)據(jù)管理單位

逐級質(zhì)量審核的數(shù)據(jù)。

3.2

質(zhì)量控制qualitycontrol

采用一定方法、模型和參數(shù)，判斷數(shù)據(jù)質(zhì)量的可靠性與準(zhǔn)確性，并進(jìn)行標(biāo)識的處理過程。

3.3

質(zhì)量控制符qualitycontrolflag

標(biāo)識數(shù)據(jù)質(zhì)量的符號，簡稱質(zhì)量符。通常用數(shù)字或字母表示。

1

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3.4

標(biāo)準(zhǔn)化處理standardizingprocessing

對不同來源的資料按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式或要求進(jìn)行格式、編碼和計量單位統(tǒng)一轉(zhuǎn)換處理的過

程。

4質(zhì)量控制對象

4.1海洋站（點）觀測延時資料

質(zhì)量控制對象為以下12類海洋站（點）觀測延時數(shù)據(jù)文件:

——T011文件，表層水溫、表層鹽度、海發(fā)光定時觀測數(shù)據(jù)；

——T012文件，表層水溫、表層鹽度逐時數(shù)據(jù)；

——T021文件，逐時潮位、高（低）潮潮位及對應(yīng)潮時數(shù)據(jù)；

——T022文件，五分鐘潮位數(shù)據(jù)；

——T023文件，一分鐘潮位數(shù)據(jù)；

——T031文件，海況、海浪和風(fēng)等數(shù)據(jù)；

——T032文件，自動測波儀波高原始采樣數(shù)據(jù)；

——T041文件，海冰數(shù)據(jù)；

——T051文件，定時氣壓、氣溫、相對濕度、海面有效能見度、逐時風(fēng)、日極值風(fēng)、日總降水量

等數(shù)據(jù)；

——T052文件，逐時氣壓、氣溫、相對濕度、海面有效能見度、降水量等數(shù)據(jù)；

——T053文件，十分鐘風(fēng)數(shù)據(jù)；

——T054文件，一分鐘氣壓、氣溫、相對濕度、風(fēng)、降水量等數(shù)據(jù)。

4.2浮標(biāo)觀測延時資料

質(zhì)量控制對象為浮標(biāo)觀測標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)文件。數(shù)據(jù)觀測頻率包括：十分鐘、三十分鐘和六十分鐘，觀

測要素包括：波高（最大波高、十分之一波高、有效波高、平均波高）、波周期（最大波周期、十分之

一波周期、有效波周期、平均波周期）、風(fēng)速（最大風(fēng)速、瞬時風(fēng)速、極大風(fēng)速、平均風(fēng)速）、風(fēng)向（最

大風(fēng)速對應(yīng)風(fēng)向、瞬時風(fēng)速對應(yīng)風(fēng)向、極大風(fēng)速對應(yīng)風(fēng)向、平均風(fēng)速對應(yīng)風(fēng)向）、氣溫、氣壓、濕度、

能見度、水溫、鹽度、流速和流向等。

4.3志愿船觀測延時資料

質(zhì)量控制對象包括志愿船觀測延時資料整編數(shù)據(jù)文件和志愿船觀測資料標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)文件。觀測頻率

包括：一分鐘和逐時。觀測要素包括：氣溫、氣壓、相對濕度、風(fēng)、降水量、天氣現(xiàn)象、能見度、云、

表層水溫、表層鹽度和海發(fā)光等。

4.4高頻地波雷達(dá)觀測延時資料

質(zhì)量控制對象為高頻地波雷達(dá)觀測標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)文件，觀測要素包括：流速、流向、波高（最大波高、

十分之一波高和有效波高）、波周期（最大波周期、十分之一波周期和有效波周期）、波向、風(fēng)速和風(fēng)

向等。

4.5標(biāo)準(zhǔn)海洋斷面觀測延時資料

質(zhì)量控制對象為以下4類標(biāo)準(zhǔn)海洋斷面觀測數(shù)據(jù)文件：

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a)溫鹽剖面數(shù)據(jù)文件，共1類文件；

b)海面氣象走航自動觀測數(shù)據(jù)文件和海面氣象常規(guī)觀測數(shù)據(jù)文件，共2類文件，包括氣溫、氣壓、

相對濕度、降水量、風(fēng)、能見度、云量、云狀、最低云高、降水量和天氣現(xiàn)象等要素；

c)海浪、水色、透明度、海發(fā)光和海況等觀測要素數(shù)據(jù)文件，共1類文件。

5質(zhì)量控制原則

數(shù)據(jù)質(zhì)量控制時需遵循以下基本原則：

a)數(shù)據(jù)文件的格式符合標(biāo)準(zhǔn)格式的要求；

b)記錄值不違背要素的定義及其時間變化特征和空間分布特征；

c)質(zhì)量控制方法檢出的異常數(shù)據(jù)并非都是錯誤數(shù)據(jù)，其中一部分是正確的異常數(shù)據(jù)，它是現(xiàn)場海

洋環(huán)境的真實記錄或海況急劇變化的真實反映，如臺風(fēng)過境時風(fēng)速和水位觀測數(shù)據(jù)的異常增

大，大都是正確的異常值，對于這種異常值，質(zhì)量控制時保留數(shù)據(jù)值，并作出“數(shù)據(jù)正確”的

質(zhì)量標(biāo)識；另一部分含有過失誤差的異常值，它是由儀器失靈、外界干擾或觀測人員失誤等造

成的錯誤記錄，對于這種異常值，在資料質(zhì)量控制時應(yīng)盡量加以修正，無法修正時，做出相應(yīng)

質(zhì)量符標(biāo)識。

6質(zhì)量控制內(nèi)容

質(zhì)量控制分為計算機(jī)自動質(zhì)量控制和人工質(zhì)量審核兩種形式。具體工作內(nèi)容如下：

a)計算機(jī)自動質(zhì)量控制

利用計算機(jī)軟件系統(tǒng)，采用不同的質(zhì)量控制方法對各類海洋觀測資料中的數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行質(zhì)量控

制，判斷數(shù)據(jù)正確還是異常，并做出質(zhì)量標(biāo)識和異常信息記錄。

b)人工質(zhì)量審核

將數(shù)據(jù)記錄、前期標(biāo)識的質(zhì)量符和記錄的異常信息進(jìn)行可視化顯示，通過人工的瀏覽辨別、綜

合判斷和核實，最后確定數(shù)據(jù)的正確性。人工審核過程中對質(zhì)量控制發(fā)現(xiàn)的問題應(yīng)及時與觀測

人員和資料匯交人員溝通和核實。對于確認(rèn)該數(shù)據(jù)錯誤的，應(yīng)盡量修正，無法修正的，替換為

缺測值，標(biāo)識相應(yīng)質(zhì)量符；認(rèn)為數(shù)據(jù)可能錯誤且無法修正的，不修改該數(shù)據(jù)，只標(biāo)識相應(yīng)質(zhì)量

符。

質(zhì)量控制過程中根據(jù)實際情況選擇質(zhì)量控制的內(nèi)容和方法對數(shù)據(jù)文件進(jìn)行質(zhì)量控制處理，直到錯誤

或可疑數(shù)據(jù)全部改正、替換為缺測值或標(biāo)識上質(zhì)量符為止。

缺測值的填法，如無特殊說明，凡數(shù)字型數(shù)據(jù)以“9”填滿位數(shù)，字符型數(shù)據(jù)以“-”填滿位數(shù)；若

進(jìn)行觀測但無觀測結(jié)果或觀測結(jié)果為無效值，數(shù)字型數(shù)據(jù)最后一位填“8”，其他位填“9”，字符型數(shù)

據(jù)以“+”填滿位數(shù)；若不進(jìn)行觀測，數(shù)字型數(shù)據(jù)最后一位填“7”，其他位填滿“9”，字符型數(shù)據(jù)填

空格。

質(zhì)量符的標(biāo)識方法根據(jù)數(shù)據(jù)類型而定。海洋站（點）和志愿船觀測延時資料質(zhì)量符標(biāo)識方法為：未

發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題質(zhì)量符填空格；觀測單位懷疑填“1”；觀測單位懷疑，資料中心質(zhì)量控制后確認(rèn)無誤的

質(zhì)量符填空格，確認(rèn)同意觀測單位懷疑的保留原質(zhì)量符“1”；觀測單位未發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，資料中心認(rèn)

為可疑的填“2”。浮標(biāo)和岸基雷達(dá)觀測延時資料質(zhì)量符表示方法為：填“0”或空格表示沒有質(zhì)量控制，

填“1”表示正確數(shù)據(jù)，填“3”表示可疑數(shù)據(jù)，填“4”表示錯誤數(shù)據(jù)，填“9”表示數(shù)據(jù)缺失。斷面觀

測延時資料質(zhì)量符標(biāo)識方法為：填“0”或空格表示沒有質(zhì)量控制，填“1”表示正確數(shù)據(jù)，填“2”表

示可能正確數(shù)據(jù)，填“3”表示可能錯誤數(shù)據(jù)，填“4”表示錯誤數(shù)據(jù)，填“5”表示訂正數(shù)據(jù)，填“9”

表示數(shù)據(jù)缺失。

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7質(zhì)量控制方法

7.1格式檢驗

7.1.1文件名檢驗

檢驗數(shù)據(jù)文件是否按照標(biāo)準(zhǔn)文件命名規(guī)則進(jìn)行命名。

7.1.2數(shù)據(jù)記錄格式檢驗

檢查數(shù)據(jù)記錄的排列順序、起始位置、長度、記錄類型標(biāo)識、數(shù)據(jù)存儲類型等是否符合相應(yīng)格式規(guī)

定，若不符合，則數(shù)據(jù)讀取時將出現(xiàn)錯誤，需要糾正后再進(jìn)行其他質(zhì)量控制檢驗。

7.2缺測檢驗

檢查某個觀測數(shù)據(jù)記錄是否為缺測數(shù)據(jù)，若為缺測數(shù)據(jù)不再對該記錄進(jìn)行其他檢驗。

7.3時間一致性檢驗

觀測數(shù)據(jù)記錄的時間應(yīng)該與文件名中的時間相一致，否則時間記錄可疑，必須進(jìn)行核查和改正。

7.4時間范圍檢驗

觀測時間的取值應(yīng)位于合理范圍內(nèi)，其中，年份取值不大于當(dāng)前年份，月份取值范圍為[1,12]，日

期取值在1和當(dāng)月的最大天數(shù)之間，時取值范圍為[0,24)，分、秒取值范圍為[0,60)。船測數(shù)據(jù)的時間

應(yīng)在航次開始時間和結(jié)束時間范圍內(nèi)。

7.5位置檢驗

海洋觀測資料的測站位置應(yīng)在合理取值范圍內(nèi)。緯度最大取值范圍為90°S～90°N，經(jīng)度最大取值

范圍為180°W～180°E。海洋站（點）站位一般不發(fā)生變化。浮標(biāo)、斷面等站點設(shè)置較為固定，觀測站

位漂移范圍一般不超過5km。

7.6著陸檢驗

海上觀測數(shù)據(jù)的站位不可能在陸地上，若站位在陸地上則認(rèn)為該站位數(shù)據(jù)信息可疑。通常采用的方

法有：

a)利用全球或中國海洋陸地位置背景數(shù)據(jù)集，將觀測資料的經(jīng)緯度與陸地位置進(jìn)行精細(xì)化比較，

判定觀測位置位于海洋上還是陸地上，若在陸地上，則認(rèn)為該站點位置信息可疑。

b)利用岸線數(shù)據(jù)繪制海陸分布地圖，繪制觀測數(shù)據(jù)站點，若站點顯示在陸地上，則認(rèn)為該站點位

置信息可疑。

7.7全等性檢驗

全等性檢驗主要是針對觀測記錄中的某些保持長期不變并且具有特定的參數(shù)值的要素項進(jìn)行的檢

驗，如浮標(biāo)號、平臺代碼、海洋觀測站（點）代碼、站位經(jīng)緯度信息、觀測方法、儀器名稱和觀測儀器

海拔高度等，這些要素的記錄值和特定的參數(shù)值必須完全一致，否則認(rèn)為數(shù)據(jù)可疑，需進(jìn)一步確認(rèn)該要

素項是否有變化，如果確實有變化則修改參數(shù)值，否則認(rèn)為數(shù)據(jù)錯誤。

4

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7.8非法碼檢驗

對于取值在有限的可以枚舉的代碼范圍內(nèi)的海洋觀測要素進(jìn)行非法碼檢驗，如果數(shù)據(jù)記錄值不在枚

舉代碼范圍內(nèi)，則視為錯誤。

7.9范圍檢驗

根據(jù)觀測要素自身的特點，確定要素的正常取值范圍，如果超出該范圍，則認(rèn)為數(shù)據(jù)異常。范圍檢

驗方法根據(jù)要素正常取值范圍參數(shù)確定的方式可以分為：

a)極值范圍檢驗

一般情況下，某固定區(qū)域某要素觀測值超出該地該要素的多年(一般不少于20年)統(tǒng)計極值范圍

時，數(shù)據(jù)可疑。即觀測值xi應(yīng)滿足公式（1），否則數(shù)據(jù)可疑，需進(jìn)一步分析確定是否正確。

XMinxiXMax(1)

式中：

XMin——該要素多年統(tǒng)計的最小值；

xi——觀測值；

XMax——該要素多年統(tǒng)計的最大值。

b)經(jīng)驗范圍檢驗

根據(jù)個人經(jīng)驗或文獻(xiàn)中獲得的要素取值范圍作為質(zhì)量控制參數(shù)，如果超出該范圍認(rèn)為數(shù)據(jù)可

疑。

c)萊因達(dá)(PauTa)準(zhǔn)則

采用萊因達(dá)準(zhǔn)則對要素觀測值進(jìn)行質(zhì)量控制時，數(shù)據(jù)的剩余誤差應(yīng)滿足公式（2），否則認(rèn)為

該觀測值異常。

i3(2)

式中：

i——觀測值的剩余誤差，由公式（3）計算得到；

——觀測值的標(biāo)準(zhǔn)差，由公式（4）計算得到。

ixix(3)

式中：

xi——觀測值，以下相同；

x——觀測值的平均值，由公式（5）計算得到。

N

12(4)

(xix)

N1i1

式中：

N——觀測值的總數(shù)，7.9c)相同。

i——觀測值序號，i1,2,3,N。

1N

xxi(5)

Ni1

d)格拉布斯(Grubbs)準(zhǔn)則

采用格拉布斯準(zhǔn)則對要素觀測值進(jìn)行質(zhì)量控制時，數(shù)據(jù)需滿足公式（6），否則該數(shù)據(jù)可疑。

xixG(6)

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式中：

xi——觀測值；

x——觀測值的平均值；

——數(shù)據(jù)序列的標(biāo)準(zhǔn)差；

G——格拉布斯臨界值，由公式(7)計算得到。

n1t2

G(7)

nn2t2

式中：

n——數(shù)據(jù)序列的個數(shù)；

t——自由度為n-2，顯著性水平為/n的單邊界檢驗t分布的臨界值，一般通過通用函數(shù)或

t分布臨界值表查詢得到，一般取0.05或0.01；

e)儀器量程范圍檢驗

在不明當(dāng)?shù)氐臍夂驙顩r時，可以采用要素觀測儀器的量程作為質(zhì)量控制范圍參數(shù)，若超出該范

圍則數(shù)據(jù)可疑，需要進(jìn)一步的綜合判斷。

f)儀器工作環(huán)境條件參數(shù)檢驗

儀器使用說明書或其他觀測技術(shù)規(guī)定中有時會對儀器的工作環(huán)境參數(shù)給出規(guī)定，當(dāng)觀測要素值

超出工作環(huán)境參數(shù)規(guī)定的取值范圍時，數(shù)據(jù)可疑。

7.10統(tǒng)計特性檢驗

海洋觀測資料在理論上往往服從于一定的概率統(tǒng)計特性，數(shù)據(jù)對應(yīng)的隨機(jī)變量和隨機(jī)過程是相互獨

立并服從一定的分布，時間序列資料對應(yīng)的隨機(jī)過程也是平穩(wěn)的或周期性的。根據(jù)數(shù)據(jù)的這些特性，建

立分布擬合函數(shù)，進(jìn)行卡方擬合優(yōu)度檢驗(抽樣檢驗數(shù)據(jù)實際對應(yīng)的概率密度是否與假設(shè)的理論密度函

數(shù)相一致)，最后采用輪次檢驗方法檢驗觀測數(shù)據(jù)是否是獨立的，獨立的數(shù)據(jù)往往都是異常值。萊因達(dá)

（PauTa）準(zhǔn)則、格拉布斯（Grubbs）準(zhǔn)則均屬于統(tǒng)計特性檢驗方法，具體方法見7.9。

7.11氣候特性檢驗

根據(jù)相應(yīng)海域海洋環(huán)境氣候要素季節(jié)性變化的特點，檢驗觀測數(shù)據(jù)是否滿足其季節(jié)性變化特征。主

要方法包括：

a)月均值檢驗

以某要素某測站（某區(qū)域）的歷年逐月平均值為基礎(chǔ)，統(tǒng)計累年（一般不少于20年）逐月平均

值A(chǔ)i和對應(yīng)的均方差i（i1,2,312月）。檢查數(shù)據(jù)所在月份i的月平均值Li，如果不

能滿足公式（8），則判定Li為異常值，該月可能存在異常的數(shù)據(jù)，需進(jìn)一步分析。

LiAiH(8)

式中：

——某要素累年逐月平均值；

Ai

i——檢查數(shù)據(jù)所在月份；

L——檢查數(shù)據(jù)所在月份的月平均值；

i

H——范圍檢驗參數(shù)?？梢愿鶕?jù)該測站數(shù)據(jù)變化的劇烈程度通過經(jīng)驗設(shè)定，可以利用歷史

資料統(tǒng)計累年最大值確定，也可以設(shè)定為mi，m根據(jù)該測站數(shù)據(jù)變化的劇烈程

度選取，一般取m=3。

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b)年變幅檢驗（年較差檢驗）

求本年度月平均值的最大值Lmax和最小值Lmin，如果不能滿足公式（9），則判定和

所在月份數(shù)據(jù)存在異常，需進(jìn)一步分析。

H1LmaxLminH2(9)

式中：

H1——利用歷史資料統(tǒng)計累年最小年變幅；

Lmax——本年度月平均值的最大值；

Lmin——本年度月平均值的最小值；

H2——利用歷史資料統(tǒng)計累年最大年變幅。

7.12相關(guān)性檢驗

通過要素間的相互關(guān)系檢驗數(shù)據(jù)的異常。如：一日內(nèi)各定時或逐時記錄值不能超出日極值；同一要

素不同觀測頻率同一觀測時刻的數(shù)據(jù)應(yīng)該相等；最大波高必須大于或等于平均波高；極值高（低）潮潮

高不低（高）于相鄰時刻的逐時潮高；風(fēng)速和波高等級滿足對應(yīng)關(guān)系(詳細(xì)內(nèi)容見8.3)等。

7.13遞增性檢驗

某些要素按一定的順序是遞增的，檢驗遞增量差值是否大于等于某一確定值。例如時間記錄一般滿

足遞增特性，可以采用此方法檢驗其正確性。具體方法為：假設(shè)當(dāng)前觀測值為xi，與其相鄰的上一個

觀測值為xi1，則應(yīng)滿足公式（10），否則該數(shù)據(jù)異常。

xixi1H(10)

式中：

H——為遞增性檢驗參數(shù)，根據(jù)資料的不同來具體確定。

7.14連續(xù)性檢驗

7.14.1梯度檢驗

海洋觀測要素在一定時間或空間范圍內(nèi)具有連續(xù)性，時間接近或者位置鄰近的觀測要素變化值應(yīng)該

在一定范圍內(nèi)，否則認(rèn)為數(shù)據(jù)異常。具體方法為：

假設(shè)當(dāng)前觀測值xi，與其時間或空間相鄰的上一個非缺測值xi1，連續(xù)性檢驗參數(shù)H，則應(yīng)滿足

公式（11），否則xi和xi1變化梯度較大，兩個數(shù)據(jù)均為可疑，需進(jìn)一步分析確認(rèn)是否異常。

(11)

xixi1H

式中：

H——梯度檢驗參數(shù)，根據(jù)要素類型、觀測時間間隔、空間距離、觀測時間和區(qū)域等因素確定。

i——觀測序列順序號，i＞2。

7.14.2尖峰檢驗

海洋觀測要素在某空間或時間范圍內(nèi)變化是有限的，若某觀測值與周圍觀測值明顯不同，出現(xiàn)較大

的突變，則判定其為異常值。具體方法包括以下三種：

a)尖峰檢驗方法1

假設(shè)當(dāng)前觀測值為xi，與其時間或空間其相鄰的第一個正確觀測值為xi1和xi1，則要求xi滿

足公式（12），否則認(rèn)為xi可疑。

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xi(xi1xi1)/2H(12)

式中：

H——尖峰檢驗參數(shù)，參數(shù)根據(jù)要素類型、觀測時間間隔或空間間隔、觀測時間和區(qū)域等因

素確定。

b)尖峰檢驗方法2

假設(shè)當(dāng)前觀測值為xi，與其左右（上下）兩邊相鄰的第一個正確值分別為xi1和xi1，則當(dāng)前

觀測值應(yīng)滿足公式（13），否則xi為尖峰值，數(shù)據(jù)可疑。

xi(xi1xi1)/2xi1xi1/2H(13)

式中：

H——尖峰檢驗參數(shù)，參數(shù)根據(jù)要素類型、觀測時間間隔或空間間隔、觀測時間和區(qū)域等因

素確定。

c)尖峰檢驗方法3

逐時潮位數(shù)據(jù)中k時刻的實際潮位值k，利用公式（14）插值計算k時刻的潮位值k，兩者

應(yīng)該比較接近，當(dāng)兩者相差超出某一范圍，即符合公式（15）時，就可以認(rèn)為在區(qū)間k2,k2

上的5個逐時潮高中至少有一個可疑的。

k2/3(k1k1)1/6(k2k2)(14)

式中：

——插值計算時刻的潮位值，7.14.2c)內(nèi)相同；

kk

k——逐時觀測潮位的觀測時刻順序號，k3,4,,N2，N為實測潮位的個數(shù)；

——時刻的潮位觀測值；

kk

kkkk4.374(15)

式中：

——的平均值；

kkkk

——kk的標(biāo)準(zhǔn)差。

7.14.3恒定檢驗（粘滯檢驗、卡值檢驗）

觀測儀器靈敏度和精度足夠的情況下，海洋觀測要素受流體動力因素的影響，在一定時間或空間范

圍內(nèi)不會恒定不變，若恒定不變則數(shù)據(jù)可能異常。具體方法如下：

找出某段時間（或一個剖面）中要素最大值VMax和最小值VMin，則應(yīng)滿足公式（16），否則該段

（剖面）數(shù)據(jù)異常。

VMaxVMinH(16)

式中：

VMax——觀測數(shù)據(jù)序列的最大值或某觀測剖面的最大值；

VMin——觀測數(shù)據(jù)序列的最小值或某觀測剖面的最小值；

H——恒定檢驗（粘滯檢驗、卡值檢驗）參數(shù)，參數(shù)根據(jù)要素類型、觀測時間、數(shù)據(jù)精度和區(qū)

域等因素確定。

8

HY/TXXXXX—XXXX

7.15空間一致性檢驗

空間一致性檢驗也叫相鄰站的一致性檢驗，相鄰站由于距離較近，易受同一天氣或氣候系統(tǒng)的影響，

因此水溫、鹽度、氣溫、氣壓、相對濕度、能見度、降水、風(fēng)速矢量等要素常常具有相當(dāng)好的一致變化，

宜采用相鄰站的一致性檢驗。具體方法包括：

a)月均值距平一致性

L'A和L'B為A站和B站某要素某月的歷年月均值距平序列，對于某年（i）某月的月均值距平L'Ai

和L'Bi，則應(yīng)滿足公式（17），否則認(rèn)為該兩站當(dāng)月數(shù)據(jù)可疑。

L'AiL'BiH(17)

式中：

L'A——A站某要素某月的歷年月均值距平序列；

L'B——B站某要素某月的歷年月均值距平序列；

i——年份序號；

H——空間一致性檢驗參數(shù)，通常取3，為L'AiL'Bi的標(biāo)準(zhǔn)差。

b)觀測值變化一致性

VA和VB為A站和B站某要素觀測值序列，若A站i時刻的觀測值VAi和B站j時刻的觀測值VBj明

顯相關(guān)，則應(yīng)滿足公式（18），否則認(rèn)為該兩站的對應(yīng)數(shù)據(jù)可疑。

VAiVBjVAiVBjH(18)

式中：

VAiVBj——A站和B站觀測值或統(tǒng)計平均值的差；

VAiVBj——A站和B站觀測值或統(tǒng)計平均值的差的平均值；

H——空間一致性檢驗參數(shù)，通常取3，為VAiVBj的標(biāo)準(zhǔn)差。

7.16雷達(dá)有效觀測范圍檢驗

高頻地波雷達(dá)觀測的海流合成數(shù)據(jù)，有一定的有效觀測范圍，在有效觀測范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)為有效數(shù)據(jù)，

在有效范圍外為可疑數(shù)據(jù)。有效觀測范圍通過打點率確定，打點率（%）=某區(qū)域某時間實際觀測次數(shù)/

應(yīng)有觀測次數(shù)，打點率超過某控制參數(shù)的空間區(qū)域為有效觀測范圍。

7.17調(diào)和常數(shù)分析檢驗

對潮位和潮流數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)和分析，求調(diào)和常數(shù)，調(diào)和常數(shù)應(yīng)滿足一定的時間和空間分布規(guī)律，否則

數(shù)據(jù)可疑。通常對該調(diào)和常數(shù)與該區(qū)域的歷史資料或其他觀測資料調(diào)和分析獲得的調(diào)和常數(shù)進(jìn)行比較，

如存在明顯差異則數(shù)據(jù)可疑。

7.18過失誤差檢驗

過失誤差指由于在觀測過程中某些突然發(fā)生的不正常因素（儀器失靈、外界干擾或觀測人員失誤等）

或在資料整理中人為造成的異常數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)與大多數(shù)數(shù)據(jù)相比有明顯偏大的誤差。因此，為了保證

資料的真實、準(zhǔn)確和完整，采用一種方法用于確定判別過失誤差的界限，并以此界限為準(zhǔn)對資料進(jìn)行判

斷，凡是超出判斷范圍的誤差，就認(rèn)為屬于過失誤差。

常用的過失誤差檢驗方法有萊因達(dá)（PauTa）準(zhǔn)則、肖維勒(Chauvenet)準(zhǔn)則、格拉布斯（Grubbs）

準(zhǔn)則、t分布檢驗準(zhǔn)則以及其他一些檢驗準(zhǔn)則等。

9

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7.19可視化圖形繪制檢驗

在一定的時空范圍內(nèi)觀測要素的變化是連續(xù)的，通過繪制可視化的圖形，可以直觀的顯示超出范圍

的異常數(shù)據(jù)、突變的異常數(shù)據(jù)、尖峰值和缺測值等，是人工審核時非常有效的輔助方法。例如通過繪制

各要素的時間序列過程曲線，顯示的尖峰值為異常值；繪制同一要素不同觀測頻率的數(shù)據(jù)序列過程曲線，

相同時刻的觀測值，在過程曲線中應(yīng)該重合，否則，該時刻的數(shù)據(jù)記錄存在異常。

7.20綜合分析檢驗

對利用各種方法進(jìn)行質(zhì)量控制檢出的異常數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，辨別其是否正確，分析錯誤原因，進(jìn)

行修正或質(zhì)量標(biāo)識。該過程以人工判別和處理為主。

8質(zhì)量控制流程與參數(shù)

8.1海洋站（點）觀測延時資料的質(zhì)量控制

8.1.1表層溫鹽、海發(fā)光數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制

適用于海洋站（點）表層溫鹽、海發(fā)光數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制主要包括格式檢驗、全等性檢驗、時間一致

性檢驗、時間范圍檢驗、遞增性檢驗、非法碼檢驗、缺測檢驗、范圍檢驗、氣候特性檢驗、連續(xù)性檢驗、

相關(guān)性檢驗、可視化圖形繪制檢驗和綜合分析檢驗等方法。質(zhì)量控制流程如圖1所示，具體質(zhì)量控制方

法和參數(shù)如下：

海洋站(點)觀測表層溫鹽海發(fā)光數(shù)據(jù)

水溫鹽度

數(shù)

全海

據(jù)觀記

文等海發(fā)準(zhǔn)缺測檢驗

記時測錄

件性發(fā)光確

錄間方類范圍檢驗

名要光標(biāo)度

格法型

素識

式

儀

極經(jīng)格器儀器

萊

值驗拉量工作

因

范范布程條件

達(dá)

圍圍斯范參數(shù)

準(zhǔn)

檢檢準(zhǔn)圍范圍

則

驗驗則檢檢驗

時

時驗

全間遞非

格間

等一增法

式范

性致性碼連續(xù)性檢驗

檢圍

檢性檢檢

驗檢

驗檢驗驗梯度尖峰恒定

驗

驗檢驗檢驗檢驗

相關(guān)性檢驗

氣候特性檢驗

可視化圖形繪制檢驗

綜合分析檢驗

正確數(shù)據(jù)、可疑數(shù)據(jù)、錯誤數(shù)據(jù)

圖1海洋站（點）觀測表層溫鹽、海發(fā)光數(shù)據(jù)質(zhì)量控制流程

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a)格式檢驗

海洋站（點）表層溫鹽、海發(fā)光數(shù)據(jù)格式檢驗包括以下內(nèi)容：

1)文件名檢驗

表層溫鹽、海發(fā)光數(shù)據(jù)文件名形式為T01XYYMM.SSS。T011文件X為1，T012文件X為2；YY：

資料年份的后兩位；MM：資料月份；SSS：海洋站(點)站名代碼，見HY/T023。

2)數(shù)據(jù)記錄格式檢驗

檢驗表層溫鹽、海發(fā)光數(shù)據(jù)文件中每一行記錄的當(dāng)前記錄類型和下記錄類型是否正確，

檢驗數(shù)據(jù)記錄排列順序、起始位置、長度、數(shù)據(jù)存儲類型等是否符合格式規(guī)定。表層溫

鹽、海發(fā)光觀測數(shù)據(jù)記錄格式參見附錄A.1.1和A.1.2。

b)全等性檢驗

表層溫鹽、海發(fā)光數(shù)據(jù)全等性檢驗的要素包括：海洋站(點)站代碼、緯度、經(jīng)度、緯度標(biāo)識、

經(jīng)度標(biāo)識、海發(fā)光標(biāo)識、表層水溫準(zhǔn)確度、表層鹽度準(zhǔn)確度。

c)時間一致性檢驗

檢查數(shù)據(jù)文件中標(biāo)題記錄的年（后兩位）月與數(shù)據(jù)文件名中的年月是否一致。

d)時間范圍檢驗

檢查數(shù)據(jù)文件中標(biāo)題記錄的年月、數(shù)據(jù)記錄的日期是否滿足時間范圍檢驗，具體方法見7.4。

e)遞增性檢驗

溫鹽數(shù)據(jù)觀測時間遞增性檢驗的內(nèi)容及參數(shù)見表1。

表1表層溫鹽數(shù)據(jù)遞增性檢驗內(nèi)容及參數(shù)

要素質(zhì)量控制方法及參數(shù)

日期（T011文件）XiXi11

日期（T012文件）XiXi10

(同一天內(nèi))

時間標(biāo)識（T012文件）XiXi11

f)非法碼檢驗

對海發(fā)光標(biāo)識、表層水溫準(zhǔn)確度、表層鹽度準(zhǔn)確度、觀測方法、記錄類型、海發(fā)光以及質(zhì)量符

進(jìn)行非法碼檢驗。進(jìn)行非法碼檢驗要素及參數(shù)見表2。

表2表層溫鹽、海發(fā)光數(shù)據(jù)非法碼檢驗質(zhì)量控制參數(shù)

要素編碼

海發(fā)光標(biāo)識空格或9

表層水溫準(zhǔn)確度1、2或3

表層鹽度準(zhǔn)確度1、2、3或4

要素編碼

表層水溫觀測方法1或2

表層鹽度觀測方法1或2

記錄類型1、2或5

時間標(biāo)識1或2

空格，H0，H1，H2，H3，H4，M0，M1，M2，M3，M4，S0，S1，

海發(fā)光

S2，S3，S4，X、0、++、--

質(zhì)量符空格，1，2

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g)缺測檢驗

海洋站(點)表層水溫和表層鹽度均需進(jìn)行缺測檢驗，數(shù)據(jù)缺測時不再進(jìn)行該記錄的其他檢驗。

h)范圍檢驗

根據(jù)海洋站（點）表層水溫、表層鹽度質(zhì)量控制參數(shù)的具備能力選擇以下方法進(jìn)行范圍檢驗：

1)極值范圍檢驗

海洋站（點）表層水溫、表層鹽度觀測數(shù)據(jù)均可以采用極值范圍檢驗，具體方法見7.9a)。

2)經(jīng)驗范圍檢驗

中國沿岸海洋站（點）表層水溫經(jīng)驗范圍參數(shù)為-3℃～40℃；表層鹽度經(jīng)驗范圍參數(shù)為0～

40。

3)儀器量程范圍檢驗

海洋站（點）表層水溫、表層鹽度觀測數(shù)據(jù)在無法通過統(tǒng)計或經(jīng)驗獲取要素范圍參數(shù)時，

采用觀測儀器的量程作為質(zhì)量控制的范圍參數(shù)，挑取異常值。

4)儀器工作環(huán)境條件參數(shù)

表層水溫觀測儀器工作條件參數(shù)為-5℃～40℃；表層鹽度觀測儀器工作條件參數(shù)為2～

40。

注：儀器工作環(huán)境條件參數(shù)來自HY/T059-2002。

5)萊因達(dá)準(zhǔn)則

海洋站（點）表層水溫、表層鹽度觀測數(shù)據(jù)均可利用萊因達(dá)準(zhǔn)則進(jìn)行范圍檢驗，具體方

法見7.9c）。

6)格拉布斯準(zhǔn)則

海洋站（點）表層水溫、表層鹽度觀測數(shù)據(jù)均可利用格拉布斯準(zhǔn)則進(jìn)行范圍檢驗，具體

方法見7.9d）。

i)連續(xù)性檢驗

表層水溫、表層鹽度均可進(jìn)行連續(xù)性檢驗（梯度檢驗、尖峰檢驗和恒定檢驗），具體方法見7.14。

其中，表層水溫、表層鹽度梯度檢驗的經(jīng)驗參數(shù)見表3。表層水溫恒定檢驗參數(shù)為0.1℃，表層

鹽度恒定檢驗參數(shù)為0.001，持續(xù)時間不少于4小時。

表3表層溫鹽數(shù)據(jù)梯度檢驗經(jīng)驗參數(shù)

要素梯度檢驗經(jīng)驗參數(shù)H

定時觀測表層水溫（℃）5.0

定時觀測表層鹽度10

逐時觀測表層水溫（℃）3.0

逐時觀測表層鹽度10

j)相關(guān)性檢驗

表層水溫（表層鹽度）不同觀測頻率的數(shù)據(jù)文件中同一時刻的數(shù)值應(yīng)該相等，否則數(shù)據(jù)異常；

日最高表層水溫≥定時表層水溫≥日最低表層水溫；日最高表層鹽度≥定時表層鹽度≥日最低

表層鹽度。

k)氣候特性檢驗

海洋站（點）表層水溫、表層鹽度觀測數(shù)據(jù)均可進(jìn)行氣候特性檢驗，具體方法見7.11。

l)可視化圖形繪制檢驗

繪制表層水溫（表層鹽度）的時間序列過程曲線，人工判斷是否有尖峰、跳躍、不變、超大或

超小的異常數(shù)據(jù)。

12

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m)綜合分析檢驗

海洋站(點)觀測溫鹽海發(fā)光數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析檢驗，具體方法見7.20。

8.1.2潮位數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制

適用于海洋站（點）潮位數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制主要包括格式檢驗、全等性檢驗、時間一致性檢驗、時間

范圍檢驗、遞增性檢驗、非法碼檢驗、缺測檢驗、范圍檢驗、連續(xù)性檢驗、增減水檢驗、氣候特性檢驗、

調(diào)和常數(shù)分析檢驗、相關(guān)性檢驗、可視化圖形繪制檢驗和綜合分析檢驗等方法。質(zhì)量控制流程如圖2所

示，具體質(zhì)量控制方法和參數(shù)如下：

海洋站（點）觀測潮位數(shù)據(jù)

逐時/5分鐘

高低潮

分鐘潮位

數(shù)/1

全

據(jù)時時記

文等準(zhǔn)質(zhì)

記時區(qū)間錄缺測檢驗缺測檢驗

件性確量

錄間改標(biāo)類

名要度符范圍檢驗范圍檢驗

格正識型

素

式

極值范萊因達(dá)極值范萊因達(dá)

圍檢驗準(zhǔn)則圍檢驗準(zhǔn)則

連續(xù)性檢驗

梯度尖峰恒定

檢驗檢驗檢驗

時

時

全間遞非增減水檢驗

格間

等一增法

式范

性致性碼氣候特性檢驗

檢圍

檢性檢檢

驗檢年變幅月均值

驗檢驗驗

驗

驗檢驗檢驗

調(diào)和常數(shù)分析檢驗

相關(guān)性檢驗

可視化圖形繪制檢驗

綜合分析檢驗

正確數(shù)據(jù)、可疑數(shù)據(jù)、錯誤數(shù)據(jù)

圖2海洋站（點）觀測潮位數(shù)據(jù)質(zhì)量控制流程

a)格式檢驗

海洋站（點）潮位數(shù)據(jù)的格式檢驗包括以下內(nèi)容：

1)文件名檢驗

潮位數(shù)據(jù)文件名形式為T02XYYMM.SSS。T021文件X為1，T022文件X為2，T023文件X為3；

YY：資料年份的后兩位；MM:資料月份；SSS:海洋站(點)站名代碼，見HY/T023。

2)數(shù)據(jù)記錄格式檢驗

檢驗潮位數(shù)據(jù)文件中每一行記錄的當(dāng)前記錄類型和下記錄類型是否正確，檢驗數(shù)據(jù)記錄

排列順序、起始位置、長度、數(shù)據(jù)存儲類型等是否符合格式規(guī)定。潮位觀測資料記錄格

式參見附錄A.1.3、A.1.4和A.1.5。

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b)全等性檢驗

潮位觀測資料全等性檢驗的要素包括：海洋站(點)站代碼、緯度、經(jīng)度、緯度標(biāo)識、經(jīng)度標(biāo)識、

驗潮儀器代碼、水尺零點與基本水準(zhǔn)點高程差、基本水準(zhǔn)點高程、高程標(biāo)準(zhǔn)、潮高準(zhǔn)確度。

c)時間一致性檢驗

檢查數(shù)據(jù)文件中標(biāo)題記錄的年（后兩位）月與數(shù)據(jù)文件名中的年月是否一致。

d)時間范圍檢驗

檢查數(shù)據(jù)文件中標(biāo)題記錄的年月、數(shù)據(jù)記錄的日期和時間以及高低潮潮時是否滿足時間范圍檢

驗，具體方法見7.4。

e)遞增性檢驗

潮位數(shù)據(jù)中觀測時間遞增性檢驗內(nèi)容及參數(shù)見表4。

表4潮位數(shù)據(jù)遞增性檢驗內(nèi)容及參數(shù)

要素質(zhì)量控制方法和參數(shù)

日期XiXi10

時間（T022文件）XiXi11

時間（T023文件）XiXi10

XX1（T021文件：同一天內(nèi)；T023

觀測時間標(biāo)識ii1

文件同一小時內(nèi)）

f)非法碼檢驗

潮位數(shù)據(jù)中進(jìn)行非法碼檢驗的要素及參數(shù)見表5。

表5潮位數(shù)據(jù)非法碼檢驗要素及質(zhì)量控制參數(shù)

要素編碼

時區(qū)改正-0800

潮高準(zhǔn)確度1、2或3

觀測時間標(biāo)識(T021)1或2

觀測時間標(biāo)識(T023)1、2、3、4或5

記錄類型1、2、5

質(zhì)量符空格、1、2

g)缺測檢驗

海洋站(點)觀測的潮位數(shù)據(jù)，逐時潮位、五分鐘潮位、一分鐘潮位和高低朝潮位和潮時進(jìn)行缺

測檢驗，若為缺測數(shù)據(jù)則不再對該記錄進(jìn)行其他檢驗。

h)范圍檢驗

逐時潮位、五分鐘潮位、一分鐘潮位及高低潮潮位可以進(jìn)行范圍檢驗，通常采用極值范圍檢驗

或萊因達(dá)準(zhǔn)則等方法，具體方法見7.9。

i)連續(xù)性檢驗

潮位觀測數(shù)據(jù)的連續(xù)性檢驗包括以下內(nèi)容：

1)梯度檢驗

海洋站（點）一分鐘和五分鐘觀測頻率的潮位數(shù)據(jù)可以進(jìn)行梯度檢驗，具體方法見7.14.1。

2)尖峰檢驗

逐時潮位數(shù)據(jù)的尖峰檢驗方法見7.14.2c)尖峰檢驗方法3。

3)恒定檢驗

14

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海洋站（點）一分鐘和五分鐘觀測頻率的潮位時間序列進(jìn)行恒定檢驗具體方法見7.14.3，

恒定檢驗經(jīng)驗參數(shù)為1cm，恒定檢驗時間段取60分鐘。

j)增減水檢驗

為了便于確定可疑數(shù)據(jù)的位置和可能的修正值，同時也為了加強(qiáng)對可疑數(shù)據(jù)的控制，除直接對

潮位作上述的連續(xù)性檢驗外，還應(yīng)對增減水作類似的連續(xù)性檢驗。增減水是實測潮位與天文潮

位的差，其中天文潮潮位計算方法見公式（19），增減水計算見公式（20）。

m(19)

ta0fjHjcosjt(v0u)jgj

j1

式中：

t——觀測數(shù)據(jù)時刻；

t——時刻的天文潮位；

——平均海面；

a0

f——月球軌道18.61年的變化對分潮平均振幅的訂正值，稱為交點因子；

j

Hj——分潮的振幅，8.1.2內(nèi)以下相同；

(vu)——j分潮的天文相角；

0j

——分潮的角速率；

j

g——分潮的遲角，8.1.2內(nèi)以下相同；

j

——分潮的數(shù)目。

m

ytt't(20)

式中：

yt——t時刻的增減水，8.1.2內(nèi)以下相同；

t——t時刻的實測潮位；

't——t時刻的天文潮位。

增減水檢驗的內(nèi)容主要包括：

1)對增減水按照8.1.2j）方法進(jìn)行連續(xù)性檢驗。在淺水潮較大的區(qū)域，當(dāng)實際潮位數(shù)據(jù)

和增減水同時連續(xù)性檢驗異常時，認(rèn)為數(shù)據(jù)可疑；其它區(qū)域，當(dāng)潮位數(shù)據(jù)或增減水中有

一個連續(xù)性檢驗異常時，認(rèn)為數(shù)據(jù)可疑。

2)增減水的標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)滿足公式（21），否則增減水?dāng)?shù)據(jù)可疑，對應(yīng)的潮位觀測值也可疑。

5(cm)35(cm)(21)

式中：

——增減水的標(biāo)準(zhǔn)差。

k)氣候特性檢驗

潮位數(shù)據(jù)氣候特性檢驗包括潮位月均值檢驗和年變幅檢驗，具體方法見7.11。經(jīng)驗參數(shù)見表6。

表6潮位氣候特性檢驗經(jīng)驗參數(shù)

要素質(zhì)量控制參數(shù)H

月平均海平面高度-累年月平均海平面高度40

=0，=60

月平均海平面年變幅H1H2

l)調(diào)和常數(shù)分析檢驗

潮位數(shù)據(jù)的調(diào)和常數(shù)分析檢驗首先計算K1、O1、M2和S2等主要分潮的調(diào)和常數(shù)，這些調(diào)和

常數(shù)一般都滿足一定的規(guī)則，如果不滿足其中任意一項，則數(shù)據(jù)可疑。主要規(guī)則包括：

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HY/TXXXXX—XXXX

1)各月K1和M2分潮振幅與多年同期平均值的絕對差值一般不超過10cm，遲角與多年同期

平均值的絕對差值一般不超過5°，否則該時段的觀測數(shù)據(jù)可疑；無潮點、感潮河段與海

灣頂部等海域，各月和分潮振幅（遲角）變幅較大，宜單獨統(tǒng)計本地各月振幅（遲

角）與多年同期平均值的絕對差值的多年極大值,作為質(zhì)控參數(shù)，當(dāng)本月振幅（遲角）與

多年同期平均值的絕對差值超過該極大值時，該時段的觀測數(shù)據(jù)可疑；

2)中國近海主要分潮的振幅比和遲角差范圍見表7。

表7中國近海主要分潮的振幅比和遲角差范圍

振幅比范圍遲角差范圍(°)

HK/HO[0.7,1.8]gKgO[27,75]

1111

H/H[0.1,0.6]gg[25,85]

S2M2S2M2

H/H[0.4,1.0]gg[25,85]

MS4M4MS4M4

H/Hgg

2MS6M6[0.8,1.4]2MS6M6[25,85]

3)隨從分潮，在全日潮族和半日潮族中各天文分潮與主分潮(O1、K1、M2、S2)之間的振

幅比與理論比值之間的差異應(yīng)在(-0.