气象数据元 总则-编制说明

一.工作简况

1.任务来源

2021年5月6日，国家标准化管理委员会下达2021年第一批推荐性国家标准计划（国

标委发[2021]12号），《气象数据元总则》项目列为推荐性国家标准，计划编号：

20211186-T-416，由国家气象信息中心主持编制。

本标准由中国气象局提出，由全国气象基本信息标准化技术委员会（SAC/TC346）归口。

2.协作单位

本标准由国家气象信息中心和空军研究院战场环境研究所共同起草。

国家气象信息中心作为本标准编制任务的主持单位，负责组织有关技术人员完成需求调

研、标准总体设计、制定编写任务和编写方案、确定时间进度和编写原则并完成标准的修改

和定稿。空军研究院战场环境研究所作为本标准编制任务的参加单位，协助完成标准的制定、

修改和定稿等工作。

3.主要起草人及所做工作

本标准主要起草人为王颖、高云霄、韩鑫强、王佳强、战云健、曹丽娟，其分工如下：

王颖，国家气象信息中心，负责标准制订技术路线的制定、组织和实施标准制订、标准

核心技术制定。

高云霄，空军研究院战场环境研究所，参与标准技术内容适用性的确认和部分条款修订。

韩鑫强，国家气象信息中心，参与标准部分条款的编制。

王佳强，国家气象信息中心，参与标准部分条款的编制。

战云健，国家气象信息中心，参与标准部分条款的编制。

曹丽娟，国家气象信息中心，参与标准部分条款的编制。

4.主要工作过程

（1）标准编写需求

气象数据是从数据采集、加工处理、预报预测、共享服务、存储归档等气象业务和可研

工作各个环节所产生的各类数据的总和，是大气科学的基础，随着天气学与气候学研究不再

局限于大气内部状态的变化，而是同时考虑了陆地、海洋、冰雪以及生物状况对天气气候变

1

化的强迫作用，气象数据的范围也扩展为大气圈、海洋圈、冰雪圈、岩石圈和生物圈五大圈

层的信息元素。

根据数据开放共享政策，气象数据的使用和开放共享程度程度不断提高，面向政府部门

如自然资源部、水利部、生态环境部、应急管理部等，面向社会公众，面向教育科研的气象

数据服务量日益增加，充分体现了气象数据价值。

但气象数据来源复杂、种类繁多、格式多样、表现形式各异，目前仍然存在气象数据表

示方式不统一、不规范的问题，影响了气象数据的正确应用。因此，急需制定气象数据元标

准，规定气象数据的采集、传输、分析、加工、存储、发布、服务等各业务环节中气象数据

的表示方法，以解决目前相同数据元在不同业务环节中相关规则的不统一问题，有效提升气

象数据服务于国民经济各行业的能力，增强气象数据的服务效益。

（2）成立起草组、任务分工、制定工作计划

2021年6月国家标准化管理委员会下达标准制订计划后，成立了项目编写组，确定了

标准编写的总体思路、主要内容和原则，进行了任务分工并制定了工作计划。

（3）组织起草初稿

2021年12月，项目组在充分调研、分析基础上组织起草了《气象数据元总则》初稿。

（4）完成征求意见稿

2022年1-10月，编写组根据各类型气象数据元目录编制中遇到的问题，对《气象数据

元总则》进行了修订和完善，形成《气象数据元总则》（征求意见稿）。

二、标准编制原则和主要内容确定的依据

1.编制原则

本标准在编制过程中，结合前期调研，统筹考虑了气象数据在采集、传输、存储和应用

方面对于规范数据表示的需求，世界气象组织（WMO）数据编码技术规范，以及实际应用的

可扩展性和适用性各方面的需求。对于气象数据元分类、属性定义和编码规则遵循以下原则：

（1）一致性：气象数据元的模型和基本属性，遵循了《信息技术元数据注册系统（MDR）》

（GB/T18391）系列标准中第1部分框架和第3部分注册系统元模型的相关规定。如气象数

据元基本模型，与《信息技术元数据注册系统（MDR）第1部分：框架》（GB/T18391.1-2009）

中数据元的基本模型和组成一致。为简化气象数据国际交换的复杂性，对世界气象组织（WMO）

相关气象数据采集、处理和交换技术规范进行了调研，其中数据元类型、数据元编码等参考

了WMO的BUFR数据格式中描述符类型和编码。

（2）延续性：气象数据的观测、管理和应用有着多年的历史，许多气象要素已经形成

2

公认的或习惯的表示方法，在数据元简称、数据类型、数据精度等方面应尽可能考虑与目前

已经存在的规则相衔接。

（3）实用性：气象数据元标准将直接应用于数据格式、数据存储、数据接口等多个信

息系统的业务环节，为便于应用，也充分考虑了用户对气象数据的使用习惯和应用需求。

（4）可扩充性：气象数据的种类随着时间推移会不断增多，因此，气象数据元体系应

保证充分地可扩充性，避免气象数据种类增加对数据元分类体系造成影响。

2.主要内容及确定依据

本标准适用于规范气象数据元的编制、注册和维护管理，主要技术内容包括：

（1）气象数据元确定规则

气象数据元组成，参照了《电子政务数据元第1部分：设计和管理规范》（GB/T19488.1

—2004）中数据元模型和组成的说明，规范说明了气象数据元组成和确定粒度，并以气象数

据元为例，对数据元概念、特性和表示进行了阐述，如下：

对象：气象领域研究和业务中、采集和存储相关数据的事物和概念，如气温、气压、

降水、风、台风、气象测站、观测设备等；

特性：用来描述一类对象的特征，如速度、方向、总量等；

表示：包括值域和数据类型。表示与数据元的值域关系密切，一个数据元的值域指

数据元的所有允许值的集合。对象和特性相同，但表示不同，就是两个不同的数据

元。

气象数据元的划分粒度由上述三部分确定，当对象、特性和表示相同时，定义为一个数

据元。计量单位、数据精度、空间位置、时间属性等不用于区分数据元。

（2）气象数据元类型

气象数据元类型，参照了《气象要素分类与编码》（QX/T133-2011）中气象要素的类型

码，以及WMO的BUFR格式中数据描述符的类型，包括26种类型，如表1所示。

表1气象数据元类型

数据元类型类型码说明

识别01与数据来源和标识相关的数据元，参考QX/T133—2011中的表3。

仪器02～03与观测设备相关的数据元，参考QX/T133—2011中的表4。

时间04、26与标识时间位置和时间要素相关的数据元，参考QX/T133—2011

中的表5和表22。

位置05～07、27～28与标识空间位置和空间位置要素相关的数据元，参考QX/T133

—2011中的表6、表7、表8、表23、表24。

垂直要素与气压10与垂直高度、气压相关的数据元，参考QX/T133—2011中的表

3

10。

风与湍流11包括风向、风速、风分量、最大风等与风相关的数据元，参考QX/T

133—2011中的表11。

温度12与温度相关的数据元，参考QX/T133—2011中的表12。

湿度/降水/蒸发13与湿度、降水、蒸发等相关的数据元，参考QX/T133—2011中

的表13。

辐射14与太阳、地球和大气辐射相关的数据元，参考QX/T133—2011

中的表14。

大气成分15与大气成分相关的数据元，参考QX/T133—2011中的表15。

天气特征19与热带气旋等相关的数据元，参考QX/T133—2011中的表16。

天气现象20与天气现象相关的数据元，参考QX/T133—2011中的表17。

雷达气象21与雷达遥感和反演产品相关的数据元，参考QX/T133—2011中

的表18。

海洋气象22与海洋气象相关的数据元，参考QX/T133—2011中的表19。

地图数据29与地图位置相关数据元，参考QX/T133—2011中的表25。

卫星气象40与卫星气象遥感和反演产品相关的数据元，参考QX/T133—2011

中的表27。

空间天气48与空间天气遥感和反演产品相关的数据元。

气象灾害49与气象灾害相关的数据元（除农气灾害）。

农业与生态气象71与农业气象和生态气象相关的数据元，参考QX/T133—2011中

的表29。

大气诊断物理量72与数值模式输出的大气诊断物理量相关数据元，参考QX/T133

—2011中的表30。

（3）气象数据元属性

遵循《信息技术元数据注册系统（MDR）第3部分：注册系统元模型与基本属性》（GB/T

18391.3-2009）对数据元属性的定义，数据元的属性主要用于信息处理系统设计、数据元字

典设计和维护、数据管理等。本标准根据气象领域对于数据元的应用需求，规定了气象数据

元属性包括标识类、定义类、表示类属性共15个，为中文名称、编码、同义编码、英文名

称、简称、版本、定义、关系、数据类型、计量单位、数据精度、特征值、提交机构、状态、

备注。

对每个数据元属性的定义、约束、出现次数、数据类型，标准中进行了描述，并针对气

象领域应用，说明了可能取值。如数据类型属性，根据气象要素的主要数据类型，可以选取

字符型、数值型、日期型、日期时间型、时间型、布尔型、二进制等几种数据类型。如计量

单位，对于非数值型数据元，说明了计量单位可填报“无”。如特征值，根据最新的《气象

要素特征值》标准，描述了通用特征值的赋值原则等等。

（4）气象数据元属性编制规则

4

根据《信息技术元数据注册系统（MDR）第5部分：命名和标识原则》（GB/T

18391.5-2009），对中文名称、英文名称、简称、定义的命名规则进行了说明。

数据元编码的分配原则，主要参考了《气象要素分类与编码》（QX/T133-2011）中对气

象要素类型码的划分规则，并在原类型码的基础上，增加了“48”空间天气数据元类型码、

“49”灾害数据元类型码。并在基本数据元编码的基础上，根据实际业务需要，增加了扩展

数据元编码的规则。

三、本标准的试验和应用情况

目前在气象大数据云平台（天擎）中气象数据存储管理业务中涉及到的全部气象数据元

均已编制完成，并在气象数据存储结构创建、数据服务接口中应用。

按照本标准中数据元属性的编制规则，编制了行标《气象数据元高度与气压》（QX/T

599-2021）、《气象数据元温度》(QX/T600-2021)和《气象数据元湿度、降水与蒸发》（QX/T

601-2021），均已颁布实施，在编的数据元行业标准还包括：《气象数据元卫星气象数据》、

《气象数据元辐射》、《气象数据元农业》、《气象数据元时间》等。

根据本标准，设计开发了气象数据元管理系统，以支撑气象数据元的管理和服务。目前

设计开发的气象大数据云平台公共元数据管理系统中，已导入3461个数据元，支撑气象大

数据云平台的数据管理和应用。

四、采用国际标准和国外先进标准的程度以及与国际、国外同类标准水平的对比情况

本标准是参考世界气象组织《编码手册》（《ManualonCode》，WMO-NO306）编写的，

符合世界气象组织相关技术规范。

五、与有关的现行法律、法规和强制性标准的关系

本标准遵循了国标《信息技术元数据注册系统（MDR）》（GB/T18391）的系列数据元

编制原则，保持了与国标的一致性，不违背现行相关法律、法规和强制性标准。

六、重大分歧意见的处理经过和依据

无。

七、作为强制性标准或推荐性标准的建议

建议本标准为国家推荐性标准。

八、贯彻本标准的要求和措施建议

本标准适用于气象资料提供部门及气象资料使用部门（如政府、建筑、铁路、科研院校、

民航、油田、海洋、电力、交通、气象服务公司等）在气象资料的存储、加工处理、交换、

存档和服务过程中，对气象数据的表示，也可按照本标准，增加新的气象数据元。

5

九、废止现行有关标准的建议

无。

十、其他应予说明的事项

无。

6

一.工作简况

1.任务来源

2021年5月6日，国家标准化管理委员会下达2021年第一批推荐性国家标准计划（国

标委发[2021]12号），《气象数据元总则》项目列为推荐性国家标准，计划编号：

20211186-T-416，由国家气象信息中心主持编制。

本标准由中国气象局提出，由全国气象基本信息标准化技术委员会（SAC/TC346）归口。

2.协作单位

本标准由国家气象信息中心和空军研究院战场环境研究所共同起草。

国家气象信息中心作为本标准编制任务的主持单位，负责组织有关技术人员完成需求调

研、标准总体设计、制定编写任务和编写方案、确定时间进度和编写原则并完成标准的修改

和定稿。空军研究院战场环境研究所作为本标准编制任务的参加单位，协助完成标准的制定、

修改和定稿等工作。

3.主要起草人及所做工作

本标准主要起草人为王颖、高云霄、韩鑫强、王佳强、战云健、曹丽娟，其分工如下：

王颖，国家气象信息中心，负责标准制订技术路线的制定、组织和实施标准制订、标准

核心技术制定。

高云霄，空军研究院战场环境研究所，参与标准技术内容适用性的确认和部分条款修订。

韩鑫强，国家气象信息中心，参与标准部分条款的编制。

王佳强，国家气象信息中心，参与标准部分条款的编制。

战云健，国家气象信息中心，参与标准部分条款的编制。

曹丽娟，国家气象信息中心，参与标准部分条款的编制。

4.主要工作过程

（1）标准编写需求

气象数据是从数据采集、加工处理、预报预测、共享服务、存储归档等气象业务和可研

工作各个环节所产生的各类数据的总和，是大气科学的基础，随着天气学与气候学研究不再

局限于大气内部状态的变化，而是同时考虑了陆地、海洋、冰雪以及生物状况对天气气候变

1

化的强迫作用，气象数据的范围也扩展为大气圈、海洋圈、冰雪圈、岩石圈和生物圈五大圈

层的信息元素。

根据数据开放共享政策，气象数据的使用和开放共享程度程度不断提高，面向政府部门

如自然资源部、水利部、生态环境部、应急管理部等，面向社会公众，面向教育科研的气象

数据服务量日益增加，充分体现了气象数据价值。

但气象数据来源复杂、种类繁多、格式多样、表现形式各异，目前仍然存在气象数据表

示方式不统一、不规范的问题，影响了气象数据的正确应用。因此，急需制定气象数据元标

准，规定气象数据的采集、传输、分析、加工、存储、发布、服务等各业务环节中气象数据

的表示方法，以解决目前相同数据元在不同业务环节中相关规则的不统一问题，有效提升气

象数据服务于国民经济各行业的能力，增强气象数据的服务效益。

（2）成立起草组、任务分工、制定工作计划

2021年6月国家标准化管理委员会下达标准制订计划后，成立了项目编写组，确定了

标准编写的总体思路、主要内容和原则，进行了任务分工并制定了工作计划。

（3）组织起草初稿

2021年12月，项目组在充分调研、分析基础上组织起草了《气象数据元总则》初稿。

（4）完成征求意见稿

2022年1-10月，编写组根据各类型气象数据元目录编制中遇到的问题，对《气象数据

元总则》进行了修订和完善，形成《气象数据元总则》（征求意见稿）。

二、标准编制原则和主要内容确定的依据

1.编制原则

本标准在编制过程中，结合前期调研，统筹考虑了气象数据在采集、传输、存储和应用

方面对于规范数据表示的需求，世界气象组织（WMO）数据编码技术规范，以及实际应用的

可扩展性和适用性各方面的需求。对于气象数据元分类、属性定义和编码规则遵循以下原则：

（1）一致性：气象数据元的模型和基本属性，遵循了《信息技术元数据注册系统（MDR）》

（GB/T18391）系列标准中第1部分框架和第3部分注册系统元模型的相关规定。如气象数

据元基本模型，与《信息技术元数据注册系统（MDR）第1部分：框架》（GB/T18391.1-2009）

中数据元的基本模型和组成一致。为简化气象数据国际交换的复杂性，对世界气象组织（WMO）

相关气象数据采集、处理和交换技术规范进行了调研，其中数据元类型、数据元编码等参考

了WMO的BUFR数据格式中描述符类型和编码。

（2）延续性：气象数据的观测、管理和应用有着多年的历史，许多气象要素已经形成

2

公认的或习惯的表示方法，在数据元简称、数据类型、数据精度等方面应尽可能考虑与目前

已经存在的规则相衔接。

（3）实用性：气象数据元标准将直接应用于数据格式、数据存储、数据接口等多个信

息系统的业务环节，为便于应用，也充分考虑了用户对气象数据的使用习惯和应用需求。

（4）可扩充性：气象数据的种类随着时间推移会不断增多，因此，气象数据元体系应

保证充分地可扩充性，避免气象数据种类增加对数据元分类体系造成影响。

2.主要内容及确定依据

本标准适用于规范气象数据元的编制、注册和维护管理，主要技术内容包括：

（1）气象数据元确定规则

气象数据元组成，参照了《电子政务数据元第1部分：设计和管理规范》（GB/T19488.1

—2004）中数据元模型和组成的说明，规范说明了气象数据元组成和确定粒度，并以气象数

据元为例，对数据元概念、特性和表示进行了阐述，如下：