10 - Controle de qualidade e gestão dos sistemas de observações - 2014

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1.-Amostragem de variáveis 
meteorológicas
• Amostragem: Diferente da estatística clássica, é 
definida como o processo de obtenção de uma 
série discreta de leituras de um sistema de 
medição. 
• Amostra: Medida simples (cada um dos valores 
de uma série produzida pelo sistema de medição).
1.-Amostragem de variáveis 
meteorológicas
• Observação (medição): 
– resultado do processo de amostragem sendo a 
quantidade (valor) reportada ou registrada. 
• Tempo de amostragem ou período de 
observação: intervalo de tempo no qual é 
realizada uma observação.
1.-Amostragem de variáveis 
meteorológicas
• Função de amostragem ou função de espera: 
Algoritmo para:
– calcular a média
– filtrar amostras individuais.
• Freqüência de amostragem: freqüência com a 
qual as amostras são colhidas.
• Intervalo de amostragem: tempo entre 
sucessivas observações.
1.-Amostragem de variáveis 
meteorológicas
• Suavização: processo de atenuação do efeito 
da alta freqüência.
• Ex: Velocidade do vento média a cada 10 minutos (fig. da esquerda) e a cada 60 
minutos (fig. da direita)
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)
Hora
1.-Amostragem de variáveis 
meteorológicas
• Filtro: dispositivo para atenuar ou selecionar 
determinada frequência. Existe dois tipos:
• Passa alta  elimina as baixas frequências
• Passa baixa  elimina as altas frequências
1.-Amostragem de variáveis 
meteorológicas
• Atualmente as amostragens não são feitas 
corretamente, ou seja, é possível apenas 
chegar o mais próximo possível do desejável.
• As observações por amostragem são feitas:
Com taxa de amostragem limitada
Em intervalo de tempo limitado
Em área limitada.
1.1-Representatividade no tempo e no 
espaço
• A densidade requerida ou resolução do dado 
observado depende da rede e das escalas 
temporal e espacial do fenômeno a ser 
analisado.
• A OMM classifica as escalas da seguinte 
forma:
a) Pequena escala (< 100km). 
– Ex. tornados, tempestades, ventos locais.
b) Mesoescala (100 a 1000km).
– Ex. frentes
c) Grande escala (1000 a 5000 km)
– Ex. ciclones, anticiclones
d) Escala planetária ( > 5000 km).
– Ex. Ondas troposféricas.
1.1-Representatividade no tempo e no 
espaço
 Observações por amostragem
Devem ser planejadas para serem 
representativas das partes não amostradas 
da variável contínua.
São consideradas representativas de um 
longo intervalo de tempo e de uma grande 
área. 
1.2-Tratamento de dados
• As informações provenientes dos 
sensores tem que ser convertidas em 
dados adequados para usuários.
• Os dados das estações (convencionais 
e/ou automáticas) passam por diversas 
etapas até poderem ser usados. 
1.3-Tratamento de dados - Etapas
a) Transdução das variáveis atmosféricas 
– conversão do sinal (elétrico, óptico, etc.) em 
valor físico
b) Acondicionamento das saídas convertidas 
c) Aquisição e amostragem
1.3-Tratamento de dados - Etapas
d) Aplicação das informações de calibração
e) Linearização da saída dos transdutores:
– Eliminação de tendências dos sensores eletrônicos devido ao 
aquecimento dos seus componentes.
f) Tratamento estatístico.
1.3-Tratamento de dados - Etapas
g) Cálculo das variáveis derivadas.
h) Correções
i) Controle de qualidade
j) Registro e estocagem :gravar e salvar os 
dados
1.3-Tratamento de dados - Etapas
k) Compilação de arquivos “METADATA”
– Arquivos que fornecem informações sobre 
os dados.
l) Mensagem (estações convencionais) 
 Formatação da mensagem (estação 
convencional)
 Conferencia do conteúdo da mensagem
 Transmissão da mensagem
2-Gestão da Qualidade
• A provisão de dados meteorológicos de 
qualidade é impossível sem um sistema 
de gestão de qualidade.
 Controle 
 Monitoramento 
2.1 - Controle de qualidade
• É o mais conhecido componente para a 
gestão da qualidade.
– Em tempo real (estações e centros de 
meteorologia)
– Em tempo não real (centro de análise)
2.2 – Monitoramento da qualidade
• Exame do desempenho da rede ou do 
sistema de observação através de dados 
sobre o seu funcionamento.
– Sensores
– Sistema de aquisição
– Suprimento de energia
– acidentes
– ..... 
2.3 – Fatores que afetam a qualidade 
dos dados
• A historia dos instrumentos em trabalho 
no terreno envolve diferentes fases. 
• Para obter dados de qualidade ações tem 
que ser implementadas em cada uma 
destas fases. 
a) Requisitos dos usuários.
– Avaliar a capacidade do sistema de atender as 
especificidades dos usuários. 
2.3 – Fatores que afetam a qualidade 
dos dados
b) Especificações técnicas e funcional sobre os 
instrumentos e os métodos de observação: 
Tradução dos requisitos técnicos em requisitos 
operacionais
c) Seleção dos instrumentos
d) Teste dos instrumentos
e) Compatibilidade dos instrumentos e dos 
componentes do sistema de aquisição.
2.3 – Fatores que afetam a qualidade 
dos dados
f) Escolha dos locais das estações e exposição 
dos instrumentos
g) Erro instrumental.
h) Aquisição de dados (principalmente nas 
estações automáticas)
i) Processamento dos dados
j) Controle de qualidade em tempo real
k) Monitoramento do desempenho
2.3 – Fatores que afetam a qualidade 
dos dados
l) Teste e calibração Controle de qualidade em 
tempo real
m) Manutenção
n) Educação e treinamento
o) METADATA