GB/T 33441-2016 海洋能调查质量控制要求

　　ICS 07. 060;27. 180 F 14

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 33441—2016

　　海洋能调查质量控制要求

　　Quality controlrequirmentofocean energyinvestigation

　　2016-12-30发布 2017-07-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 33441—2016

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准由国家海洋局提出 。

　　本标准由全国海洋标准化技术委员会(SAC/TC283)归 口 。

　　本标准起草单位 : 国家海洋技术中心 。

　　本标准主要起草人 :徐辉奋 、姜波 、武贺 、周庆伟 、丁杰 、刘富铀 、汪小勇 、杜敏 、马治忠 。

　　海洋能调查质量控制要求

　　1 范围

　　本标准规定了海洋能调查中外业调查 、数据处理 、图件绘制和资料交换等方面的质量控制要求 。

　　本标准适用于潮汐能 、潮流能 、波浪能 、温差能 、盐差能 、海洋风能等海洋能资源调查与评估 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 19000—2008 质量管理体系 基础和术语

　　HY/T 155—2013 海流和潮流能量分布图绘制方法

　　HY/T 156—2013 海浪能量分布图绘制方法

　　3 术语和定义

　　GB/T 19000—2008和 GB/T 12763. 2—2007界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。 为了便于使用 , 以下重复列出了 GB/T 19000—2008和 GB/T 12763. 2—2007中的某些术语和定义 。

　　3. 1

　　外业调查 field investigation

　　依据相关规范要求 ,在现场进行观测要素数据采集的活动 。

　　3.2

　　质量管理体系 quality managementsystem

　　在质量方面指挥和控制组织的管理体系 。

　　[GB/T 19000—2008,定义 3. 2. 3] 3.3

　　质量控制 quality control

　　质量管理的一部分 ,致力于满足质量要求 。

　　[GB/T 19000—2008,定义 3. 2. 10] 3.4

　　连续观测 continuosly observation

　　在调查海区有代表性的测点上 ,连续进行 25 h 以上的海洋观测 。

　　[GB/T 12763. 2—2007,定义 3. 17] 3.5

　　走航观测 running observation

　　根据预先设计的航线 ,使用单船或多船携带走航式传感器采集观测要素数据 。

　　[GB/T 12763. 2—2007,定义 3. 19]

　　GB/T 33441—2016

　　4 一般要求

　　在海洋能调查前 ,调查机构应根据调查任务的内容和目标 ,制定调查总体方案和每个阶段调查具体工作方案 ;在调查过程中 ,应通过质量管理体系对外业调查 、数据处理 、图件绘制以及资料交换等全过程进行全面的质量控制 ,确保人员 、仪器 、技术设计 、实际操作 、调查成果等内容符合质量要求 。

　　5 外业调查质量控制要求

　　5. 1 调查准备阶段

　　5. 1. 1 调查质量控制方案

　　应编制调查质量控制方案 ,方案主要包括以下四方面内容 :

　　a) 质量控制组织体系 ;

　　b) 调查各阶段质量控制工作主要内容 ;

　　c) 调查过程中的应急措施 ;

　　d) 调查质量检验及评估 。

　　5. 1.2 调查仪器

　　海洋能调查所使用的调查仪器应符合以下规定 :

　　a) 调查所使用的仪器符合 GB/T 12763. 1—2007中 8. 1 的规定 ;

　　b) 调查前应确定主要观测仪器设备 ,并应备份关键零部件 ,易损零部件 。

　　5. 1.3 调查人员

　　调查人员应按规定经过培训 、考核取得调查资格合格证书 ,持证上岗 。调查人员所持有的证书内限定的专业或科目应覆盖在海洋能调查过程中所从事的工作内容 ,且证书在有效期内 。

　　5. 1.4 调查船只

　　在海上进行海洋能调查时 ,对所使用的船只主要要求包括 :

　　a) 船只应具备从事所需海洋能调查任务的功能 ;

　　b) 船只应通过船舶和有关检验机构的检查 ,符合适航标准和安全条例检查 。

　　5. 1.5 海上调查作业环境

　　天气和海况等环境条件应适合海上作业 ,若海况高于 5 级应避免出航调查 ,若现场作业环境恶劣且影响到人员 、设备安全以及观测资料质量时应及时停止作业 。

　　5. 1.6 调查要素

　　主要包括以下六方面 :

　　a) 潮汐能的调查内容应至少包括潮高 、潮时和港湾纳潮库面积 ,根据需要可增加港湾纳潮量 ;

　　b) 潮流能的调查内容应至少包括流速 、流向 、水道水深等方面 ,根据需要可增加波高 、风速 、风向 、温度 、盐度等辅助要素 ;

　　c) 波浪能的调查内容应至少包括有效波高 、波向 、平均周期和水深 ,根据需要可增加风速 、风向 、流速 、流向等辅助要素 ;

　　d) 温差能的调查内容应至少包括海水温度 、盐度和水深 ;

　　e) 盐差能的调查内容应至少包括盐度 、温度 、淡水径流量 ;

　　f) 海洋风能的调查内容应至少包括风速 、风向 ,根据需要可增加气温 、气压 、水深等辅助要素 。

　　5. 1.7 调查时间

　　海洋能外业调查时间的选择和观测周期应符合以下六方面要求 :

　　a) 潮汐能调查中的潮高 、潮时观测时间应不少于 1个月 ;

　　b) 潮流能调查中的定点连续观测时间应不少于大 、中 、小潮各 1 个周 日 ;走航观测周期应不少于1个周 日 ;

　　c) 波浪能调查中的波浪观测时间应在春 、夏季和秋 、冬季各选择不少于 1个月 ;

　　d) 温差能调查中海水温度 、盐度观测应在春 、夏 、秋 、冬四季各至少进行一次 ;

　　e) 盐差能调查中海水盐度 、温度观测应在春 、夏 、秋 、冬四季各至少进行一次 ,淡水径流量调查周期应不少于 1 年 ;

　　f) 海洋风能调查中风速 、风向观测时间应不少于 1 年 。

　　5. 1. 8 调查站位

　　5. 1. 8. 1 潮汐能

　　当潮汐能调查设站时 ,应从以下四方面进行质量控制 :

　　a) 观测站应设立在能代表该区域潮汐特征的地方 ;

　　b) 观测站应设立在理论最低潮时水深仍能保持 1 m 以上的地方 ;

　　c) 观测站位应设立在所处区域地形适宜建造水库的地方 ,并避免在有永久军事和交通设施或已围垦和淤塞的港湾区域设站 ;

　　d) 观测站位应设在具备水准点引测条件的地方 。

　　5. 1. 8.2 潮流能

　　当潮流能调查设站时 ,应从以下三方面进行质量控制 :

　　a) 观测站的布设应在能代表该区域地貌特征和潮流特征的地方 ;

　　b) 观测站处水深不小于 10 m ;

　　c) 观测站的数量应满足潮流能调查研究需求 。

　　5. 1. 8.3 波浪能

　　当波浪能调查设站时 ,应从以下四方面进行质量控制 :

　　a) 观测站应布设在能代表该区域地貌特征和波浪特征的地方 ;

　　b) 观测站位置应避开岛屿 、暗礁和沙洲等障碍物影响主波浪传入的海域 ;

　　c) 观测站位置应避开陡岸 、急流 、航道 、水产养殖等区域 ;

　　d) 观测站的数量应满足波浪能调查研究需求 。

　　5. 1. 8.4 温差能

　　当温差能调查设站时 ,应从以下三方面进行质量控制 :

　　a) 观测站应布设在能代表该区域地貌特征和温度特征的地方 ;

　　b) 观测站位应布设在上层暖海水与底层冷海水之间温差不小于 11 ℃的海域 ;

　　c) 观测站的数量应满足温差能调查研究需求 。

　　5. 1. 8.5 盐差能

　　当盐差能调查设站时 ,应从以下三方面进行质量控制 :

　　a) 测量径流量的观测断面应设立在水路畅通 、水流集中 ,无分流岔流 、斜流 、死水的河段上 ;

　　b) 河口的外海盐度观测站应设立在能代表该区域海水盐度特征的地方 ;

　　c) 观测站的数量应满足盐差能调查研究需求 。

　　5. 1. 8.6 海洋风能

　　当海洋风能调查设站时 ,应从以下三方面进行质量控制 :

　　a) 站位应布设在能代表该区域风特征的地方 ;

　　b) 调查仪器所观测的要素对应的位置应符合海洋风能调查需要的高度 ;

　　c) 观测站的数量应满足海洋风能调查研究需求 。

　　5.2 外业调查阶段

　　在外业调查过程中 ,应从以下九方面进行质量控制 :

　　a) 布放仪器前 ,应检验自记仪器时钟时间是否准确 ,保证观测资料所对应时间与北京时间同步 ;应检验自记仪器采样时间间隔设置是否正确 ,保证符合调查需求 ;

　　b) 当进行走航观测时 ,应定时检验航迹路线是否偏离预设观测断面位置 ,并及时修正 ; 当进行定点测流观测时 ,应随时对船位进行定位 ,确保观测位置准确 ;

　　c) 当进行长期定点连续观测时 ,应有专人负责看管或者采取有效措施保证仪器设备的安全与正常工作 ;

　　d) 应对所观测要素做现场比测 ;

　　e) 海上调查作业时应有完善的人员分工和值班制度 ,并应填写详细的工作 日志 ;

　　f) 外业调查因客观原因不能够按计划进行 ,按应急措施进行处理 ;

　　g) 外业调查原始记录及保存应符合 GB/T 12763. 1—2007 中 11. 3 的规定 ,调查过程中获取的所有资料应指定专人保管 ;

　　h) 外业作业过程中应有专人负责进行全程监督 ,检查海洋能调查程序和方法是否符合要求 ,并填写质量控制记录表(参见表 A. 1) ;

　　i) 当外业调查完成后 ,应检查获取的人工记录数据 、仪器自记数据 、相关记录文件 、调查视频及照片等资料文件是否齐全 ,观测数据应包含相对应的海区 、站位 、观测项 目 以及观测时间等基本信息说明 。

　　6 数据处理质量控制要求

　　6. 1 数据质量检验

　　海洋能调查数据质量检验应采用人工审查和计算机质量控制相结合的形式进行 , 主要包括以下几方面内容 :

　　a) 应检查外业调查人员是否对观测数据进行基本质量控制 ,应包括缺测数据的数量统计及原因分析等 。

　　b) 如果使用不同单位提供的观测数据时 ,应明确资料来源 、观测条件和处理方法 ,核对这些资料的站位 、观测 日期及各观测要素之间的对应关系 ,及时纠正记录中错误的观测 日期和站位 。

　　c) 应审查和控制观测数据的误差 ,主要审查观测数据中是否含有系统误差以及是否含有过失误

　　差 ,并剔除含有过失误差的异常值(海洋能调查主要要素正常取值范围参见附录 B) 。另外 ,在处理序列资料时还可检验观测数据的噪声水平 。

　　d) 应分析数据的代表性 ,判断数据能否客观地反映研究海区的要素的时间 、空间变化特征 。

　　e) 应检验数据的统计特性 ,在使用数据分析海洋环境变化特征时 ,可假设观测数据在理论上服从一定的概率统计特性 。这些统计特性包括数据对应的随机变量和随机过程是相互独立的 ,并一致服从某种统计分布 ,时间序列数据对应的随机过程是平稳的 ,或是周期的等 。应通过对数据做统计检验 ,确定假设是否成立 。异常值的统计检验方法参见附录 C。

　　f) 应检查数据合格率 ,海洋能外业调查数据合格率应达到观测总量的三分之二以上 ,未达到该指标的海洋能调查应进行补测或者重新调查 。

　　6.2 数据整编质量要求

　　6.2. 1 数据录入要求

　　经审核的原始数据资料在录入数据库或相关载体介质的过程中 ,应有录入员和校对员签字确认 。

　　6.2.2 数据分析处理质量控制要求

　　主要内容包括 :

　　a) 海洋能数据统计处理方法应符合调查技术方案的规定 ,如采用新方法应经过行业内专家评审 ;

　　b) 在数据统计分析处理中 ,所采用的分析处理软件选择应鉴定合格方可使用 ;

　　c) 对缺测及剔除的数据进行补充和海洋能资源评估计算等资料处理过程应有质量控制记录表(参见表 A. 2) 。

　　6.2.3 数据质量评估

　　海洋能调查所记录的数据或经分析处理的数据应进行数据质量评估 ,对于每个数据应做表示该数据质量状况的标识 ,表示数据质量状况的标识应包括数据可信 、数据为修正值 、数据为修改值 、数据可疑 、数据为剔除 、数据未做质量控制 、数据缺测等几种 ,具体如表 1所示 。

　　表 1 数据质量状况标识表

　　6.3 数据安全保障

　　在数据处理期间 ,为防止数据处理的软硬件系统运行崩溃 、数据资源损害 ,应明确安全管理目标 ,落实安全管理机构和责任 ,健全安全保密制度 ,建立适合数据处理特点的安全管理机制 。数据处理机构应安装计算机防病毒软件 ,并开启防火墙实时监控 ,确保数据处理设备和数据的安全运行 。使用相关软件进行数据处理时 ,应严格执行数据操作授权 、备份管理和运行日志监控的有关规定 。

　　7 图件绘制质量控制要求

　　7. 1 工作底图文件检验

　　在绘制海洋能资源分布图时 ,应对工作底图进行检查 ,包括以下三方面 :

　　a) 应检验资料来源的合法性 ,对所使用的工作底图资料来源进行核实 ,确认其绘制单位具备测绘资质或者资料已经过测绘单位授权使用 ;

　　b) 应检验资料内容的时效性 ,对所使用的工作底图资料所属年代进行核实 ,保证该资料的时效性强且满足绘制海洋能资源分布图的需要 ;

　　c) 应检验资料的统一性 ,对所使用的工作底图资料坐标系 、高程系统等进行核实 ,不统一的资料应转换一致 。

　　7.2 绘图数据检验

　　主要内容包括 :

　　a) 应检验参与绘图的调查数据是否已经过质量控制 ;

　　b) 若参与绘图的数据为数值模拟计算结果 ,应将其与实测数据进行对比验证 ,误差值应符合技术方案规定范围 ;

　　c) 应检验数据格式及相关信息是否满足图件绘制要求 。

　　7.3 绘图方法审核

　　应审核潮流能 、波浪能图件绘制中所采用的方法是否符合 HY/T 155—2013、HY/T 156—2013的要求 ,如采用的是新方法则应经过行业内专家评审 。

　　7.4 成图质量控制

　　7.4. 1 成图数学基础控制

　　应检验成图的图廓尺寸 、投影 、坐 标 系 、控 制 点 和 比 例 尺 等 数 学 基 础 是 否 符 合 HY/T 155—2013、 HY/T 156—2013的要求 。

　　7.4.2 线划符号质量要求

　　主要内容包括 :

　　a) 文字注记的字体和字级协调 ,字义准确无误 ,字迹完整清晰 。

　　b) 符号应符合 HY/T 155—2013、HY/T 156—2013中的要求 。

　　c) 所属关系明确 ,位置恰当 ,接边关系处理良好 。接边精密度的检验应在计算机屏幕上显示相邻拼接处两边图内的要素 ,检验公共图廓边是否完全重合 、接边地形地貌的几何位置是否连接及相邻要素属性是否一致等 。

　　7.4.3 内容质量要求

　　主要内容包括 :

　　a) 应检验图件内容及相关说明是否完整 ;

　　b) 应检验分布图是否明确所示海域 ,标题应准确 ;

　　c) 应检验绘制的分布图能否正确反映海洋能资源分布特征 ;

　　d) 应检验资源等级划分是否合理 。

　　7.4.4 签字检查

　　成果图件绘制应责任明确 ,并有绘图人 、校核人和审批人签字 。

　　8 资料交换质量控制要求

　　海洋能调查交换资料应按照 GB/T 12763. 7—2007中的 4. 3要求进行质量控制与检验 。

　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　海洋能调查质量控制表格

　　海洋能外业调查质量控制记录表见表 A. 1,海洋能数据处理质量控制记录表见表 A. 2。

　　表 A. 1 海洋能外业调查质量控制记录表

　　表 A.2 海洋能数据处理质量控制记录表

　　附 录 B

　　(资料性附录)

　　海洋能调查主要要素正常取值范围

　　海洋能调查主要要素正常取值范围见表 B. 1。

　　表 B. 1 海洋能调查主要要素正常取值范围

　　附 录 C

　　(资料性附录)

　　海洋能调查资料统计检验方法

　　C. 1 莱因达准则1)

　　根据误差理论 ,一般情况下随机误差δ服从正态分布 ,设观测值为 xi(i= 1,2, … ,N) ,相应的剩余

　　vi =xi - …………………………( C. 1 )

　　其中 的计算见式(C. 2) :

　　xi …………………………( C. 2 )

　　若观测值中仅含有随机误差 ,则当 N 足够大时 ,剩余误差也应服从正态分布 。这样就可用统计检验的方法判别实测的剩余误差是否含有过失误差 ,进而识别观测值中是否有异常值 。本方法规定当剩余误差超过 ±3σ,即 |vi |>3σ则认为剩余误差 vi 为过失误差 。

　　σ 一般是未知的 ,通常用 σ 的估计值S替代 ,可表示为式(C. 3) :

　　S …………………………( C. 3 )

　　C.2 肖维勒准则2)

　　当观测次数 N 较小时 ,若出现一个概率等于或小于的剩余误差 ,则认为它是过失误差 。误差判别公式为式(C. 4) :

　　|vi |> zS …………………………( C. 4 )

　　其中 ,z 为肖维勒准则的过失误差系数 , 可由标准 正 态 分 布 表 查 出 , Φ(z) 为 标 准 正 态 分 布 概 率 积分 ,可表达为式(C. 5) ,简化式为式(C. 6) ;vi 和 S 表达式参照式(C. 1) 、式(C. 2)和式(C. 3) 。

　　e-t2/2dt …………………………( C. 5 )

　　…………………………( C. 6 )

　　1) 引 自参考文献[7] 。

　　2) 引 自参考文献[7] 。

　　参 考 文 献

　　[1] GB/T 14914—2006 海滨观测规范

　　[2] GB/T 19834—2005 海洋学术语 海洋资源学

　　[3] QX/T 66—2007 地面气象观测规范 第 22部分 :观测记录质量控制 .

　　[4] 国家海洋局 908专项办公室 . 近海可再生能源调查技术规程 . 北京 :海洋出版社 ,2006.

　　[5] 国家海洋局 . 我国近海海洋综合调查要素分类代码和图式图例规程 . 2006.

　　[6] 国家海洋局 . 海洋功能区划图件绘制技术规程 . 2000.

　　[7] 陈上及 ,马继瑞 . 海洋数据处理分析方法及应用[M] . 北京 :海洋出版社 ,1991.