《船舶氣象儀現場比測方法》

編制說明

自然資源部北海發展研究院

（自然資源部北海標準計量中心）

2023年12月

1工作簡況

1.1任務來源、計劃項目編號、標準負責起草單位和參加起

草單位

為了促進海洋觀測儀器設備比對工作的深入開展，推進

海洋災害監測、預警報工作統一、規范化管理，自然資源部

組織制定了《2022年度自然資源標準制修訂工作計劃》（自

然資辦發〔2022〕39號），由自然資源部北海發展研究院（原

國家海洋局北海標準計量中心）牽頭，自然資源部北海生態

中心（原國家海洋局北海環境監測中心）、自然資源部北海海

洋技術中心（原國家海洋局北海海洋技術保障中心）、山東省

科學院海洋儀器儀表研究所、山東省經海儀器設備有限公司、

山東東潤儀表科技股份有限公司、自然資源部東海發展研究

院（原國家海洋局東海標準計量中心）參與，結合各海區計

量站、海洋臺站和浮標、及公務船、遠洋船、商船、漁船等

船舶的工作實際，開展計劃項目編號為202220031的“船舶

氣象儀現場比測方法”行業標準的制定工作，包括現場調研、

資料收集、現場比測、數據分析及報告編制等一系列研究任

務。

1.2制定背景

隨著海洋氣象自動化觀測系統的業務化運行，對海洋觀

測數據的準確性、可靠性、一致性和可比性提出了更高的要

求。船舶氣象儀是海洋氣象自動化觀測系統業務化運行的觀

測設備，主要用來獲取中遠海的海洋氣象觀測資料，是海洋

臺站和浮標觀測系統的重要補充，安裝船舶包括公務船、遠

1

洋船、商船、漁船等。然而由于船舶氣象儀的高度集成，觀

測儀器拆卸、安裝和運輸不夠方便，且基于觀測數據需連續、

送檢周期較長、替換配件不足等多種原因，往往采取安裝前

送法定計量檢定機構檢定，安裝使用后就不再送檢，使用期

間采取比測的方式來進行船舶氣象儀傳感器數據的溯源。但

是目前各專業計量機構對船舶氣象儀現場比測的內容、步驟

和方法不盡相同，具體指標不夠明確，沒有統一的標準方法，

比測過程中使用儀器設備的準確度不同，人為因素帶來的影

響較大，往往造成船舶氣象儀比測數據存在誤差，不利于海

洋行業氣象觀測數據的整合和統一。

為保證海洋觀測預報工作量值和數據的準確可靠，為提

高海洋防災減災能力和水平，為促進和保障海洋經濟又好又

快發展，對船舶氣象儀現場比測方法的標準制定工作顯得尤

為迫切和重要。通過探索性地開展《船舶氣象儀現場比測方

法》行業標準的研究制定工作，期望規范和統一船舶氣象儀

現場比測方法，為氣象要素數據的統一提供依據，完善氣象

自動化觀測設備比測方法體系，為海洋防災減災工作開展提

供技術支撐和保障。

1.3主要工作過程、標準主要起草人及其所做的工作

本標準自2022年9月立項，2022年10月召開項目啟動

會，會議就《船舶氣象儀現場比測方法》（草案）研討確立了

標準的適用范圍、結構框架和核心技術內容，并確定了《船

舶氣象儀現場比測方法》行業標準制定工作方案，隨后立即

開展了現場調研和資料收集，并于2023年8月至10月開展

2

了現場比測試驗工作并形成標準初稿；于2023年12月形成

了標準的征求意見稿和編制說明；預計2024年3月開展意

見征求，向計量檢定機構、科研院所、儀器使用單位、儀器

生產制造單位發出“征求意見函”，涉及海洋和氣象行業21

家單位。2024年4月結束征求意見階段。2024年5月完成

送審稿；2024年6月召開審查會；2024年7月修改形成報

批稿。

工作流程圖如下：

項目啟動會編制工作方案調研實施，資料收集

現場比測技術專家研討編制比測實施方案

標準征求意見稿意見征詢，意見匯總處理表專家評審

形成標準送審稿

本標準由自然資源部北海發展研究院（原國家海洋局北

海標準計量中心）主要承擔并組織編制，參與編制的單位有

自然資源部北海生態中心（原國家海洋局北海環境監測中

心）、自然資源部北海海洋技術中心（原國家海洋局北海海洋

技術保障中心）、山東省科學院海洋儀器儀表研究所、山東省

經海儀器設備有限公司、山東東潤儀表科技股份有限公司、

自然資源部東海發展研究院（原國家海洋局東海標準計量中

心）。

3

參加人員一覽表

序號姓名單位技術職務主要工作

1于文勝北海標準計量中心副高級標準統稿、關鍵

技術控制

2高昆北海標準計量中心中級標準起草、技術

負責、驗證

3谷貝北海標準計量中心中級標準驗證工作

4李宇璇北海標準計量中心中級標準驗證工作

5冷偉嵩北海標準計量中心中級技術審核、協調

6郭鳳祥北海環境監測中心初級標準驗證工作

7徐昕北海技術保障中心副高級標準驗證工作

8朱洪海山東省科學院儀器正高級標準起草、技術

儀表研究所審核

9馬正山東東潤儀表科技中級標準技術審核

股份有限公司

10李振忠山東東潤儀表科技中級標準技術審核

股份有限公司

11李春平山東東潤儀表科技中級標準驗證工作

股份有限公司

12侯建鑫山東東潤儀表科技中級標準驗證工作

股份有限公司

13胡劍東海標準計量中心副高級標準技術審核

4

2標準編制原則和確定標準主要內容的論據

2.1編制原則

為使《船舶氣象儀現場比測方法》行業標準有章可循、

操作規范，本標準以儀器工作原理為基礎，依據適用性、可

操作性原則，按照《海洋標準化管理辦法》、GB/T1.1-2020《標

準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》開

展標準編制工作。

編寫原則如下：

1、符合海洋行業現階段氣溫、濕度、氣壓、風向、風速

觀測的整體需要；

2、針對船舶氣溫、濕度、氣壓、風向、風速觀測數據量

值溯源的特殊要求和實際情況；

3、考慮目前氣溫、濕度、氣壓、風向、風速觀測設備情

況和社會科技發展水平；

4、適應氣溫、濕度、氣壓、風向、風速觀測的實際需求；

5、與現有的相關觀測規范方法相銜接。

2.2確定標準主要內容的論據

本標準根據船舶氣象儀上的所有觀測設備及各類同要

素測量儀器的工作原理、使用說明書、調研資料、現場比測

驗證為依據進行標準編制。標準主要內容的論據是GB/T

12763.3-2020《海洋調查規范第3部分：海洋氣象觀測》，具

體技術內容如下：

2.2.1船舶氣象儀

安裝在各類船舶上，能夠自動進行溫度、相對濕度、氣

5

壓、風向、風速等海洋氣象要素觀測。并加以處理、顯示、

存儲和傳輸的儀器。

2.2.2比測設備的確定

比測設備一般采用同級別的或高級別的相關參數測量

儀器，但考慮船舶氣象儀數據采集特點，故建議使用同級別

或高級別的具備數據統計功能的（或能夠提供人工統計所需

數據的）同參數測量儀器作為比測設備。

船舶氣象儀比測設備技術指標：

a)氣溫

測量范圍：(-30～+50)℃；

最大允許誤差：±0.5℃。

b)濕度

測量范圍：（0~100）%RH；

最大允許誤差：相對濕度80%及以下為±4%；相對

濕度80%以上為±8%。

c)氣壓

測量范圍：（800～1100）hPa；

最大允許誤差：±1hPa。

d)風向

測量范圍：（0～360）°；

最大允許誤差：±10°（以船艏向為0°，順時針計量）。

e)風速

測量范圍：（0.5～60）m/s；

最大允許誤差：5.0m/s及以下為±0.5m/s；5.0m/s以

6

上為±5%。

2.2.3比測條件的確定

船舶氣象儀風向傳感器實際比測中發現，風向傳感器的

0゜應與船艏方向一致，風速和風向比測時要求避開空調出

風口或其它排風口；氣溫和濕度比測時要求將比測溫濕度傳

感器放在提前準備好的防輻射罩內；氣壓比測時要求氣壓室

（或特制的保護箱）相對密封，溫度變化小、且無明顯震動

和空氣流通。

2.2.4比測項目的確定

船舶氣象儀的主要觀測要素為氣溫、濕度、氣壓、風向、

風速，就此確定比測項目是氣溫、濕度、氣壓、風向、風速

示值。但是在比測氣溫、濕度、氣壓、風向、風速示值之前，

必須檢查船舶氣象儀各傳感器和數據采集器件的外觀、連接

部件，應滿足以下要求：儀器面板上的符號、文字、數字顯

示應清晰；儀器各部件無變形或明顯缺陷，應能正常調節；

各部件連接要安全可靠，傳動機構要靈活；風傳感器轉動靈

活，溫濕傳感器探頭濾網應無明顯污漬、水質，若檢查不滿

足要求，則不必進行下一步的現場比測工作。

2.2.5數據處理

2.2.5.1氣溫數據處理

氣溫數據處理方法如下：

a)計算第i組比測數據的差值

△Ti=Ti-(Tis+T)..................................(1)

式中：

7

△Ti——船舶氣象儀溫濕度傳感器與比測溫濕度傳感器

第i組氣溫讀數的差值，單位為攝氏度（℃）；

Ti——船舶氣象儀溫濕度傳感器第i組氣溫讀數值，單

位為攝氏度（℃）；

Tis——比測溫濕度傳感器第i組氣溫讀數值，單位為攝

氏度（℃）；

T——比測溫濕度傳感器氣溫讀數修正值，單位為攝氏

度（℃）。

b)計算比測數據差值的平均值

△T＝(△T1＋△T2＋△T3＋…＋△T5)／5.............(2)

式中：

△T——船舶氣象儀與比測溫濕度傳感器氣溫數據差值

的平均值，單位為攝氏度（℃）。

2.2.5.2濕度數據處理

濕度數據處理方法如下：

a)計算第i組比測數據的差值

△Hi=Hi-(His+H)................................(3)

式中：

△Hi——船舶氣象儀溫濕度傳感器與比測溫濕度傳感器

第i組濕度讀數的差值，用%RH表示；

Hi——船舶氣象儀溫濕度傳感器第i組濕度讀數值，

用%RH表示；

His——比測溫濕度傳感器第i組濕度讀數值，用%RH表

8

示；

H——比測溫濕度傳感器濕度讀數修正值，用%RH表

示。

b)計算比測數據差值的平均值

△H＝(△H1＋△H2＋△H3＋…＋△H5)／5...........(4)

式中：

△H——船舶氣象儀與比測溫濕度傳感器濕度數據差值

的平均值，用%RH表示。

2.2.5.3氣壓數據處理

氣壓數據處理方法如下：

a)計算第i組比測數據的差值

△Pi=Pi-(Pis+P).................................(5)

式中：

△Pi——船舶氣象儀氣壓傳感器與比測氣壓傳感器第i

組氣壓讀數的差值，單位為百帕（hPa）；

Pi——船舶氣象儀氣壓傳感器第i組氣壓讀數值，單位

為百帕（hPa）；

Pis——比測氣壓傳感器第i組氣壓讀數值，單位為百帕

（hPa）；

P——比測氣壓傳感器氣壓讀數修正值，單位為百帕

（hPa）。

b)計算比測數據差值的平均值

△P＝(△P1＋△P2＋△P3＋…＋△P5)／5............(6)

9

式中：

△P——船舶氣象儀與比測氣壓傳感器氣壓數據差值的

平均值，單位為百帕（hPa）。

2.2.5.4風向數據處理

風向數據處理方法如下：

a)計算第i組比測數據的差值

當Fi>(Fis+F)時：

△Fi=Fi-(Fis+F)當Fi-(Fis+F)≤180°時..............(7)

△Fi=[Fi-(Fis+F)]-360°當Fi-(Fis+F)>180°時........(8)

當Fi≤(Fis+F)時：

△Fi=Fi-(Fis+F)當|Fi-(Fis+F)|≤180°時.............(9)

△Fi=360°+[Fi-(Fis+F)]當|Fi-(Fis+F)>180°時.....(10)

式中：

△Fi——船舶氣象儀與比測風傳感器第i組風向讀數的

差值，單位為度（°）；

Fi——船舶氣象儀風傳感器第i組風向讀數值，單位為

度（°）；

Fis——比測風傳感器第i組風向讀數值，單位為度（°）；

F——比測風傳感器風向讀數修正值，單位為度（°）。

b)計算比測數據差值的平均值

△F=(△F1+△F2+△F3+…+△F10)/10..............(11)

式中：

△F——船舶氣象儀風向傳感器與比測風向傳感器風向

數據差值的平均值，單位為度（°）。

10

2.2.5.5風速數據處理

風速數據處理方法如下：

a)計算第i組比測數據的差值

△Vi=Vi-(Vis+V)...............................(12)

式中：

△Vi——船舶氣象儀風傳感器與比測風傳感器第i組風

速讀數的差值，單位為米每秒（m/s）；

Vi——船舶氣象儀風傳感器第i組風速讀數值，單位為

米每秒（m/s）；

Vis——比測風傳感器第i組風速讀數值，單位為米每秒

（m/s）；

V——比測風傳感器風速讀數修正值，單位為米每秒

（m/s）。

b)計算比測數據差值的平均值

△V=(△V1+△V2+△V3+…+△V10)/10..............(13)

式中：

△V——船舶氣象儀風速傳感器與比測風速傳感器風速

數據差值的平均值，單位為米每秒（m/s）。

3主要試驗（或驗證）的分析、綜述報告，技術經濟論證，

預期的經濟效果

3.1主要試驗（或驗證）的分析、綜述報告

編寫組對比測設備進行了安裝調試，對青島前灣港中遠

海運摯誠輪船測點、江蘇太倉港中谷渤海輪測點、青島科考

基地向陽紅58船測點，國家深海基地管理中心向陽紅01科

11

考船測點，共4個測點進行現場比測實驗，獲得比測數據4

份，共計140組。在此基礎上明確了比測傳感器、比測方法

和結果處理等關鍵內容，對草案進行了修改和完善，形成征

求意見稿。

現場比測實驗證明，比測設備與船舶氣象儀各傳感器之

間具有良好的相關性，二者具有可比性，方法符合實際，可

操作性強，本方法可以作為船舶氣象儀的現場比測方法。

具體試驗數據如下：

3.1.1試驗單位：自然資源部北海發展研究院（原國家海洋局

北海標準計量中心）

比測地點：青島前灣港中遠海運摯誠輪船

日期：2023年08月20日

船舶氣象儀，型號：XZC2-2SE；編號：XZC3076；制造

廠：山東省科學院儀器儀表研究所

a)溫濕度傳感器：型號：HMP155；編號：R5030459；制

造廠：芬蘭VAISALA公司

次比測比測儀器氣溫儀器濕度氣溫修正濕度修正

數氣溫值（℃）濕度值（%RH）值（℃）值（%RH）值（℃）值（%RH）

124.593.724.793.2-0.2+0.5

224.593.724.893.1-0.3+0.6

324.793.624.892.9-0.1+0.7

424.793.424.992.9-0.2+0.5

524.993.024.992.90.0+0.1

b)氣壓傳感器：型號：61402V；編號：BPA15234；制造

12

廠：美國YOUNG公司

次數比測氣壓值（hPa）儀器氣壓值（hPa）氣壓修正值（hPa）

11004.61004.5+0.1

21004.61004.5+0.1

31004.81004.6+0.2

41004.81004.6+0.2

51004.81004.6+0.2

c)風速風向傳感器：型號：05103；編號：167097；制造

廠：美國YOUNG公司

次比測風向值比測風速值被測風向被測風速風向修正風速修正

數（°）（m/s）值（°）值（m/s）值（°）值（m/s）

1602.1602.20-0.1

2681.8702.0-2-0.2

3542.2552.4-1-0.2

4502.4502.60-0.2

5432.7452.8-2-0.1

6342.3352.2-1+0.1

7472.2502.0-3+0.2

8411.9401.8+1+0.1

9161.9152.0+1-0.1

10172.7152.8+2-0.1

3.1.2試驗單位：山東省海洋環境監測技術重點實驗室

比測地點：江蘇太倉港中谷渤海輪

日期：2023年09月07日

13

船舶氣象儀，型號：XZC2-2SE；編號：XZC3078；制造

廠：山東省科學院儀器儀表研究所

a)溫濕度傳感器：型號：HMP155；編號：R5030459制

造廠：芬蘭VAISALA公司

次比測比測儀器氣溫儀器濕度氣溫修正濕度修正

數氣溫值（℃）濕度值（%RH）值（℃）值（%RH）值（℃）值（%RH）

126.280.126.181.4+0.1-1.3

226.079.826.180.7-0.1-0.9

326.080.026.181.1-0.1-1.1

426.080.126.080.80.0-0.7

526.180.226.081.3+0.1-1.1

b)氣壓傳感器：型號：61402V；編號：BPA15234；制造

廠：美國YOUNG公司

次數比測氣壓值（hPa）儀器氣壓值（hPa）氣壓修正值（hPa）

11013.11013.3-0.2

21013.11013.3-0.2

31013.21013.3-0.1

41013.31013.30.0

51013.31013.30.0

c)風速風向傳感器：型號：05103；編號：167097；制造

廠：美國YOUNG公司

次比測風向值比測風速值被測風向值被測風速值風向修正值風速修正值

數（°）（m/s）（°）（m/s）（°）（m/s）

11123.81153.6-3+0.2

14

21254.11304.2-5-0.1

31123.71103.8+2-0.1

41003.51003.40+0.1

51173.81153.8+20.0

61033.81003.6+3+0.2

7833.7803.4+3+0.3

81153.31203.4-5-0.1

91133.51103.2+3+0.3

101173.61203.4-3+0.2

3.1.3試驗單位：自然資源部北海預報減災中心（原國家海洋

局北海預報中心）

比測地點：青島科考基地向陽紅58船測點

日期：2023年10月08日

船舶氣象儀，型號：XZC2-2SC；編號：XZC1221；制造

廠：山東省科學院儀器儀表研究所

a)溫濕度傳感器：型號：HMP155；編號：R5030459；制

造廠：芬蘭VAISALA公司

次比測比測儀器氣溫儀器濕度氣溫修正濕度修正

數氣溫值（℃）濕度值（%RH）值（℃）值（%RH）值（℃）值（%RH）

122.550.822.147.2+0.4+3.6

222.450.522.147.5+0.3+3.0

322.252.922.149.8+0.1+3.1

422.052.821.849.5+0.2+3.3

522.152.021.949.5+0.2+2.5

15

b)氣壓傳感器：型號：61402V；編號：BPA15234；制造

廠：美國YOUNG公司

次

比測氣壓值（hPa）儀器氣壓值（hPa）氣壓修正值（hPa）

數

11021.91021.5+0.4

21021.81021.5+0.3

31021.81021.4+0.4

41021.81021.4+0.4

51021.81021.4+0.4

c)風速風向傳感器：型號：05103；編號：167097制造廠：

美國YOUNG公司

次比測風向值比測風速值被測風向值被測風速值風向修正值風速修正值

數（°）（m/s）（°）（m/s）（°）（m/s）

11270.31310.4+4-0.1

2920.0900.2-2-0.2

31370.91390.5+2+0.4

41150.51180.4+3+0.1

5620.0620.30-0.3

6990.0960.2-3-0.2

7980.5980.30+0.2

81060.01060.40-0.4

91220.41200.4-20.0

10870.0880.3-1-0.3

16

3.1.4試驗單位：自然資源部第一海洋研究所船舶管理中心

比測地點：國家深海基地管理中心向陽紅01科考船測

點

日期：2023年10月20日

船舶氣象儀，型號：XZC6-1；編號：15001；制造廠：天

津市海華技術開發中心

a)溫濕度傳感器：型號：HMP155；編號：R5030459；制

造廠：芬蘭VAISALA公司

次比測比測儀器氣溫儀器濕度氣溫修正濕度修正

數氣溫值（℃）濕度值（%RH）值（℃）值（%RH）值（℃）值（%RH）

115.741.716.142.0-0.4-0.3

215.542.715.543.00.0-0.3

315.543.615.344.0+0.2-0.4

415.543.715.344.0+0.2-0.3

515.544.615.445.0+0.1-0.4

b)氣壓傳感器：型號：61402V；編號：BPA15234；制造

廠：美國YOUNG公司

次數比測氣壓值（hPa）儀器氣壓值（hPa）氣壓修正值（hPa）

11025.21024.8+0.4

21025.11024.8+0.3

31025.11024.8+0.3

41025.11024.8+0.3

51025.11024.8+0.3

c)風速風向傳感器：型號：05103；編號：16709