SİNOPTİK RASTLAR İÇİN KALİTE KONTROL SİSTEMİ TASARIMI Necmi MERT Telekom. Şb. Md. Mehmet KUNT Telekom. Şb. Md. Ertuğrul KILIÇ EBİM Savaş KÖKSAL Sinoptik ve Deniz Şb. Md. Fatih AYAROĞLU Sinoptik ve Deniz Şb. Md. İbrahim SÖNMEZ Uzaktan Algılama Şb. Md. Şubat 15, 2006 ANKARA 1
İçerik Proje Tarihçesi ve Hedefleri Literatüre Araştırması Sinoptik Rasatlar için Kalite Kontrol Sistemi (KKS) Tasarımı KKS Taşra Ayağı Uygulanan Testler Kriterlerin tesbiti ve elde edilmesi Eşdeğer istasyon tanimi ve uygulamaları Sinkon modülü hakkında bilgi KKS DMI Genel Müdürlük Ayağı İzlenecek muhtemel adimlarin tartışılması SinKon modulu tanıtımı ve uygulamaları 2
Proje Tarihçesi EGS Sunum Gn. Md. Yrd. Mahmut Kayhanın taleb ve desteği Hava Tahminleri Daire Bşk. Telekom Şübe Müdürü Sinoptik ve Deniz Şube Müdürü Sinoptik Rasatlar için KKS Proje Ekibi 3
Proje Ekibi Kemal DOKUYUCU Hava Tah.D.Başkanı Cemal OKTAR Telekom.Şb.Müdürü Ömer POLATKAN Sinoptik ve Den. Mt. Şb.Mdürü Necmi MERT Telekom Şb. Md. Mehmet KUNT Telekom Şb. Md. Ertuğrul KILIÇ EBİM Savaş KÖKSAL Sinoptik ve Deniz Şb. Md. Fatih AYAROĞLU Sinoptik ve Deniz Şb. Md. İbrahim SÖNMEZ Uzaktan Alg. Şb. Md. 4
Literatür Araştırması Wolfson et. all.(1978): Wade(1987): Sabit basınç yüzeyleri yükseklikleri ve sicaklıkları için kalite kontrol testleri önerdi. Shafer et. al. (1999): Birtek istasyon için, limit, değişim ve varyans testi uyguladı. Gandin(1998): Basinç, sıcaklık, RH ve rüzgar verilerinin kalite kontrolünü Barnes tekniğini yardımıyla tanımladı. Meek ve Hatfield(1994): Anlık sinoptik rasatlarin kalite kontrolu. Mantiksal ve aralık testleri uygulandı. Oklahoma Mesonet için, aralık, basamak, benzer alet, ısrarlılık ve uzaysal testleri tanımladı. Vejen et. al. (2002): İskandinav ülkeleri için kalite kontrol raporu. Aralik, tutarlılık ve alansal testler tanimlandı. 5
Literatür Araştırması-2 1. Mantik Testi : Gözlemlerin kendi içlerinde veya ilgili gözlemlerle tutarlılıklarnı kontrol eder. 2. Aralik Testi : Gözlemlerin makul sınırlar içinde olup olmadığını test eder. 3. Basamak Testi: Birbirini takip eden iki gözlem arasindaki farkın makul olup olmadığını kontrol eder. 4. Israrlılık Testi: Arızali ve/veya takılı kalan ölçüm aletini tesbit eder. 5. Benzer Alet Testi: Benzer parametre gözlemlerini kıyaslamak için kullanılır. 6. Alansal Test: Ölçümü civar istasyonlara göre kıyaslar Uygulamalar: Shafer et. al. (1999), Sönmez ve Doggett(2003), Schroeder et.all.(2005), Sönmez et. all.(2005) 6
Sinoptik ölçümler için KKS tasarımı TAŞRA ayağı Sinoptik KKS tasarımı DMI Genel Müd. ayağı Sebeb/Faydaları: Muhtemel hataların doğru bir şekilde kaynağında düzeltilmesini sağlamak İşgücü ve zaman optimizasyonu 7
KKS TAŞRA ayağı Sinoptik Rasat : KISIM 0 MiMiMjMj YYGGiw IIiii KISIM 1 irixhvv Nddff 1SnTTT 2SnTdTdTd 3PoPoPoPo 4PPPP(4a3hhh) 5appp 6RRRtR 7wwW1W2 8NhCLCMCH KISIM 3 333 1SnTxTxTx 2SnTnTnTn 3ESnTgTg 4E'sss 5EEEiE 55SSS J5F24F24F24F24 7R24R24R24R24 8NsC hshs 910ff 924SVs 931ss 960ww KISIM 5 555 0SnTwTwTw 1PPPP= Toplam Değişken sayisi : 44 İstasyon (Sinoptik) sayısı : 110 8
Kalite Kontrol Testi Seçimi 1. Mantik Testi : Gözlemlerin kendi içlerinde veya ilgili gözlemlerle tutarlılıklarnı kontrol eder. 2. Aralik Testi : Gözlemlerin makul sınırlar içinde olup olmadığını test eder. 3. Basamak Testi: Birbirini takip eden iki gözlem arasindaki farkın makul olup olmadığını kontrol eder. 4. Israrlılık Testi: Arızali ve/veya takılı kalan ölçüm aletini tesbit eder. 5. Benzer Alet Testi: Benzer parametre gözlemlerini kıyaslamak için kullanılır. 6. Alansal Test: Ölçümü civar istasyonlara göre kıyaslar 9
Sıra No : Parametre adı : Simge Veriliş sıklığı Uygulanan Testler Aralık Basamak Israrlılık 1 Genel bulut kapalılığı N 1 X X 2 Rüzgar yön dd 1 X X 3 Rüzgar hızı ff 1 X X X X 4 Hava sıcaklığı TTT 1 X X X X 5 İşba (çiğ noktası) sıcaklığı TdTdTd 1 X X X X 6 Aktüel basınç PoPoPoPo 1 X X X X 7 Deniz sev. İnd. basınç PPPP 1 X X X 8 3 saatlik basınç tandansı ppp 1 X X X 9 Halihazır hava ww 1 varsa X X 10 850 hpa yüksekliği (1000m. üstü) hhh 3 X X 11 Deniz sev ind basınç(1000m. üstü) PPPP 3 X X 12 Rüzgar hamlesi (gust) 911ff 3 varsa X X 13 Yağış miktarı RRR 6 X X 14 Taze kar kalınlığı 931ss 6 varsa X X 15 Maksimum sıcaklık TxTxTx 24 X X 16 Minimum sıcaklık TnTnTn 24 X X 17 Toprak üstü min. sıcaklık TgTg 24 X X 18 Güneşlenme süresi (günlük) 55SSS 24 X X 19 Global güneş radyasyonu(günlük) F24F24F24F24 24 X X 20 Yağış miktarı (günlük) R24R24R24R24 24 X X 21 Deniz suyu sıcaklığı TwTwTw 24 X X 22 Toplam kar kalınlığı sss 24 varsa X X 23 Buharlaşma (günlük) EEE 24 varsa X X 10 Mantık
KKS TAŞRA ayağı / Testler 1. Mantik Testi Kontrol: Parametre i,k kendi içinde veya ilgili parametreler ile tutarlılığı Kriter Kaynağı: literatür, standart atm ve bilirkişi Örnek: T d T d T d <=TTT dd=0 ise ff=00 olmalı ww=50-99 ise N 0... Toplam Mantık Testi Kriteri: 215 11
KKS TAŞRA ayağı / Testler 2. Aralık Testi Kontrol: Limit Alt < Parametre i,k < Limit Üst Limitler : Uygulama : - AY bazında ele alındı - EBİM deki Klima verileri kullanıldı. - Verisi bulunan istasyon değerleri atandı. - Verisi bulunmayan istasyonlar tesbit edildi. - Bu istasyonlar için EŞDEĞER İSTASYON yaklaşımı kullanıldı. 12
KKS TAŞRA ayağı / Aralık Testi Eşdeğer İstasyon: Tanim: Verisi bulunmayan istasyonlar için Aralık Testi limitlerini temin etmek amacıyla veriye sahip alternatif istasyonların kullanılması Atama : İki basamakta gercekleştirildi. Eşdeğer istasyon Atamasi İstasyon bazında atama (hiç veri yok) Parametre bazında atama (bazı parametre verileri eksik) 13
KKS TAŞRA ayağı / Eşdeğer İstasyon 1.) İstasyon bazında atama: Sinoptik İstasyon Eşdeğer İstasyon 17189 Afyonkarahisar Meydan 17190 AFYON 17302 Antalya Bölge 17300 ANTALYA 17060 Atatürk Meydan 17636 FLORYA 17295 Dalaman Meydan 17884 MILAS 17202 Elazig Meydan 17201 ELAZIG 17092 Erzincan Meydan 17094 ERZINCAN 17170 Ferit Melen Meydan 17172 VAN 17260 Gaziantep Meydan 17260 GAZİANTEP 17131 Güvercinlik Meydan 17667 ETİMESGUT 17098 Kars Meydan 17097 KARS 17082 Merzifon Meydan 17083 MERZIFON 17063 Sabiha Gökçen Meydan 17638 KARTAL 17031 Samsun/Çarsamba Meydan 17030 SAMSUN 17272 Sanliurfa Meydan 17270 SANLIURFA 14
KKS TAŞRA ayağı / Eşdeğer İstasyon 2.) Parametre bazında atama: Atama : Parametreye göre İstasyon listesi olusturuldu Atama Kriterleri: - Yakınlık - Coğrafi özellik Özel durumlar : 1. Taze kar ve Toplam kar kalınlığı parametresi için atama yapılmadı. 2. Yağış miktarı için atama yapılmadı ve Türkiye rekoru olan 470mm kullanıldı. 3. Buharlaşma parametresi, yersel ve zamansal farklılıklar gosterdiği için EBİM verilerinden yararlanılarak, istasyonlarda Turkiye için tesbit edilen AYLIK max değerleri kullanıldı. 15
KKS TAŞRA ayağı / Eşdeğer İstasyon 2.) Parametre bazında atama (devam): Sıra No : Parametre adı : Simge Veriliş sıklığı Aralık Testi Min-Max 3 Rüzgar hızı ff 1 0 - X + 10m/s 4 Hava sıcaklığı TTT 1 X ± 5 o C 5 İşba (çiğ noktası) sıcaklığı TdTdTd 1 X ± 5 o C 6 Aktüel basınç PoPoPoPo 1 X ± 1mb/8m 12 Rüzgar hamlesi (gust) 911ff 3 varsa 10 - X 13 Yağış miktarı RRR 6 0-470 14 Taze kar kalınlığı 931ss 6 varsa -99 15 Maksimum sıcaklık TxTxTx 24 X ± 5 o C 16 Minimum sıcaklık TnTnTn 24 X ± 5 o C 17 Toprak üstü min. sıcaklık TgTg 24 X ± 5 o C 18 Güneşlenme süresi (günlük) 55SSS 24 0 - X+1 19 Global güneş radyasyonu(günlük) F24F24F24F24 24 0 - X 20 Yağış miktarı (günlük) R24R24R24R24 24 0-470 21 Deniz suyu sıcaklığı TwTwTw 24 X ± 5 o C 22 Toplam kar kalınlığı sss 24 varsa -99 23 Buharlaşma (günlük) EEE 24 varsa 0 - X 16
KKS TAŞRA ayağı / Aralık Testi İşbağ Sıcaklığı Hesabı : Formülasyon*: *-25 ile 45 o C arasindaki sıcaklılar icin RH değerini % 0.6 hataylahesaplar. http://www.srh.noaa.gov/bmx/tables/rh.html Td MAX değer hesabı: Td=T MAX (RH = %100) Td MİN değer hesabı: - T=T MİN - RH = %5 (Türkiye minimumu) 17
KKS TAŞRA ayağı / Testler Aralık Testi için Min.txt ve Max.txt dosyaları hazırlandı Tablo: Max.txt İst Ay N dd ff T T d Po P... 17020 1-99 -99 22.3 23.2 23.2 1038.3-99... 17020 2-99 -99 20.9 27.2 27.2 1036.9-99... 17020 3-99 -99 25.1 31.2 31.2 1038.7-99... 17020 4-99 -99 21.0 34.1 34.1 1028.0-99... 17020 5-99 -99 18.3 39.1 39.1 1025.2-99... 17020 6-99 -99 16.3 38.0 38.0 1023.1-99... 17020 7-99 -99 18.9 42.8 42.8 1020.4-99... 17020 8-99 -99 20.3 41.3 41.3 1022.6-99... 17020 9-99 -99 16.9 36.0 36.0 1029.9-99... 17020 10-99 -99 24.0 37.1 37.1 1033.1-99... 17020 11-99 -99 23.2 29.0 29.0 1033.9-99... 17020 12-99 -99 23.6 24.7 24.7 1034.4-99... 17022 1-99 -99 25.6 24.1 24.1 1023.0-99... 17022 2-99 -99 31.8 26.0 26.0 1021.2-99................................. 18
KKS TAŞRA ayağı / Testler 3. Basamak Testi Kriter : - Aylik bazda Turkiye geneli için düşünüldü - Her saat rasatı verilen parametreler için uygulandı - Bunlardan değişik nedenlerle 3 saatte bir rasat yapanlar için de ayarlama yapıldı Kontrol: Gözlem j,k Gözlem j,k-1 >(Max Basamak Değeri) j Max Basamak Değeri Tesbiti: -Parametrelere ait klima rasatlari kullanıldı. - Histogram tablolarından faydanıldı. 19
frekans frekans KKS TAŞRA ayağı / Basamak Testi Histogram: 5 x 106 4.5 4 3.5 Basinc Parametresi (Temmuz) 2500 2000 Basinc Parametresi (Temmuz) 3 1500 2.5 2 1.5 1 0.5 1000 500 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Basinc(t)-Basinc(t-1) 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Basinc(t)-Basinc(t-1) 20
KKS TAŞRA ayağı / Basamak Testi Histogram tablosu: (mb ) 2 4 6 [P(t+1) P(t)] 8 10 12 14 16 Oca 99.74 99.90 99.94 Şub Mar Nis May Haz Tem 99.73 99.75 99.71 99.77 99.8 99.83 99.88 99.89 99.90 99.93 99.94 99.94 99.92 99.92 99.94 99.97 99.97 99.98 Kas Ara Tüm 99.84 99.8 1 99.82 99.77 99.76 99.78 99.94 99.9 1 99.93 99.90 99.90 99.92 99.98 99.9 5 99.96 99.94 99.94 99.96 99.99 99.9 7 99.98 99.96 99.96 99.98 99.9 8 99.99 Ağu Eyl Eki 99.96 99.94 99.94 99.96 99.99 99.98 99.99 99.98 99.96 99.96 99.98 100.00 99.99 100.00 100.00 99.98 99.98 100.00 99.99 99.9 99.98 99.97 99.99 100.00 99.99 100.00 100.00 9 100.00 99.99 99.99 100.00 99.9 100.00 99.99 99.98 99.99 100.00 99.99 100.00 100.00 9 100.00 100.00 100.00 100.00 99.9 21
KKS TAŞRA ayağı / Basamak Testi Basamak testi için t ve t+3 max basamak değerleri Sır a No Parametre adı Simge Veriliş sıklığı Basamak Testleri Basamak (t) Basamak (t+3) 1 Genel bulut kapalılığı N 1 6-99 3 Rüzgar hızı ff 1 12 20 4 Hava sıcaklığı TTT 1 10 15 5 İşba (çiğ noktası) sıcaklığı TdTdTd 1 15 25 6 Aktüel basınç PoPoPoPo 1 4 10 7 Deniz sev. İnd. basınç PPPP 1 4 10 8 3 saatlik basınç tandansı ppp 1 10-99 9 Halihazır hava ww 1 varsa -99-99 10 850 hpa yüksekliği (1000m. üstü) hhh 3 60-99 11 Deniz sev ind basınç(1000m. üstü) PPPP 3 10-99 22
KKS TAŞRA ayağı / Testler 4. Israrlılık Testi Kriter : - Aylik bazda Turkiye geneli için üşünüldü Kontrol: ΔT : Ölçüm aralığı Δ : ΔT deki değişim Δ = MAX(ΔT) - MIN(ΔT) Uygulama: - İlgili parametreler için ΔT=6 kullanıldı. - Δ=0 için kontrol yapıldı. 23
KKS TAŞRA ayağı SinKon Modülü: Tüm testleri içeren SinKon modülü hazırlandı. Modül METCAP, METPRO, MELTEM vb.. programlara kolayca gömülebilme özelliğine sahip. Herhangi bir istasyonda calışabilecek donanıma sahip. İstasyon ayarı Zaman ayarı vb. ayarlara gereksinim duymuyor. Mantık ve Aralik testleri rasatci için zorlayıcı, Basamak ve Israrlılık testi ise tavsiye niteliği taşımakta Rasati hem girerken hem de göndermeden önce uyari özelliğine sahip 24
KKS TAŞRA ayağı... DMİ (Telekom) 25
KKS TAŞRA ayağı SinKon Modülü ve beklentiler: Sinkon Modülü için -mükemmel, kusursuz ve harikulade gibi bir iddia SÖZ KONUSU DEĞİL! Halihazir versiyonu Gözden kaçan kriterler, güncellenmesi gereken bilgiler gibi durumlar içerebilir. Nedeni: Komple bir mantik testi tanımının imkansızlığı Test limitleri için kullanılan klima verilerinin detaylı bir kalite kontrolden geçirilmiş olmaması Eşdeğer istasyon yaklaşımı kullanılması Plan: Taşradan gelecek olan öneri ve düzeltmeleri dikkate alarak her 3-4 haftada bir modülü yenilemek 26
KKS DMİ ayağı Genel Veri Akışı Sinoptik İstasyonlar Meydanlar (110) Telekom (MSS) (110) Ebim Database (110) SinKon (110) SinKon Yurtdışı Dağıtımı Analiz Merkezleri 27
KKS DMİ ayağı / Senaryolar Senaryo 1: Meydanlar Data Yurtdışı Dağıtımı Telekom (MSS) SinKon-2 Ebim Database KKS sonuç dosyası Analiz Merkezleri 28
KKS DMİ ayağı / Senaryolar Senaryo 2: İstasyonlar Meydanlar EVET Data SinKon Telekom (MSS) SinKon-2 Rasatda hata var mi? HAYIR Ebim Database KKS sonuç dosyası Yurtdışı Dağıtım Analiz Merkezleri Meydanlar 29
KKS DMİ ayağı / Senaryolar Senaryo 3: İstasyonlar Meydanlar Ebim Database EVET SinKon Telekom (MSS) SinKon-2 Rasatda hata var mi? HAYIR KKS sonuç dosyası Yurtdışı Dağıtım Analiz Merkezleri Meydanlar Data düzeltilmiş 30
Öneriler/Sorular Sinkon tanıtımı ve örnek uygulamaları 31