Übersicht:
- Das BUFR-Format - Technische Erklärung
- Aufbau einer BUFR‑Nachricht
- Das Herzstück: Deskriptoren
- Die BUFR‑Tabellen
- Warum BUFR so mächtig ist
- Wie ein Decoder (z.B. FMdecode) arbeitet
- Warum FMdecode nur Kategorien 0, 1 und 2 unterstützt

BUFR – Technische Erklärung (FM 94)     

BUFR (WMO-FM94) (Binary Universal Form for the Representation of meteorological data) ist ein binäres, tabellengesteuertes Datenformat zur Speicherung und Übertragung meteorologischer Daten in einem kontinuierlichen Datenstrom.

Es ersetzt die veralteten WMO-Formate FM12/13 SYNOP und FM35/36/38 TEMP

BUFR kann im Prinzip auf alle geographisch bezogenen Datenarten angewendet werden und es ist:

• kompakt(binär, keine Textredundanz)
• selbstbeschreibend(enthält Metadaten über sich selbst)
• universell(für jede Art meteorologischer Daten geeignet)
• erweiterbar(neue Deskriptoren können jederzeit ergänzt werden)

Aufbau einer BUFR‑Nachricht     

Eine BUFR‑Nachricht besteht aus sechs Abschnitten:

• Section 0 : Kennung „BUFR“ + Versionsinformationen
• Section 1 : Metadaten (Center, Subcenter, Kategorie, Datum/Zeit)
• Section 2 : Optional: Lokale Erweiterungen
• Section 3 : Liste der verwendeten Deskriptoren (Table‑Driven!)
• Section 4 : Binäre Datenwerte, gemäß Section 3 interpretiert
• Section 5 : Endmarkierung „7777“

Das Herzstück: Deskriptoren     

BUFR speichert keine festen Datenfelder wie SYNOP oder METAR. Stattdessen enthält jede Nachricht eine Liste von Deskriptoren, die definieren:

• welche Daten vorkommen
• in welcher Reihenfolge
• mit welcher Skalierung
• mit welcher Einheit
• wie viele Wiederholungen
• ob Operatoren angewendet werden

Diese Deskriptoren stammen aus den Tabellen A, B, C und D.

Die BUFR‑Tabellen     

Table A – Kategorien

BUFR Table A definiert die Art der Daten (z.B. Bodenbeobachtung, Radiosonde, Radar, Satellit).

Table B – Element‑Deskriptoren

BUFR Table B definiert jedes einzelne meteorologische Element, wie z.B.:

• Temperatur
• Windrichtung
• Wolkenhöhe
• Niederschlag
• usw.

Jeder Eintrag enthält:

• F‑X‑Y‑Code
• Einheit
• Skalierung
• Bit‑Länge

Table C – Operatoren

BUFR Table C enthält eine Liste von Operatoren, die die Interpretation der Deskriptoren modifizieren.

• Wiederholungen (z.B. Wolkenschichten oder Radiosondenmessungen)
• Änderungen der Skalierung
• Änderungen der Bit‑Länge
• Lokale Erweiterungen

Table D – Sequenzen

BUFR Table D enthält Deskriptoren, die jeweils eine Liste von B‑ und C‑Deskriptoren repräsentieren.

Beispiel: Ein D‑Deskriptor für „Wolken“ enthält:

• Bedeckungsgrad
• Wolkengattung
• Wolkenuntergrenze

Warum BUFR so mächtig ist     

✔ Selbstbeschreibend

Die Nachricht enthält die Liste der Deskriptoren →keine externe Struktur nötig.

✔ Extrem flexibel

Neue Messgrößen können jederzeit ergänzt werden, ohne das Format zu ändern.

✔ Platzsparend

Binäre Speicherung → ideal für große Datenmengen (z.B. Satellitendaten).

✔ Internationaler Standard

Zunehmend stellen alle Wetterdienste weltweit ihre moderne Datenübertragung auf BUFR um.

Wie ein Decoder (z.B. FMdecode) arbeitet     

• 1. Section 3 lesen → Liste der Deskriptoren extrahieren
• 2. Table B/C/D laden → Bedeutung der Deskriptoren bestimmen
• 3. Section 4 bitweise interpretieren
• 4. Operatoren anwenden(z.B. Wiederholungen, Skalierung)
• 5. Daten in Klartext ausgeben

FMdecode schreibt das binäre Ausgabeformat dcb zur graphischen Darstellung in MetWatch sowie die ASCII-Formate csv und xml

Warum FMdecode nur Kategorien 0, 1 und 2 unterstützt     

Diese Kategorien umfassen:

• 0 – Surface data (land)
• 1 – Surface data (sea)
• 2 – Upper‑air data (radiosondes)

Das sind die klassischen meteorologischen Beobachtungen, die für Wetterdienste und Amateure am relevantesten sind.

Für die Dekodierung benötigten B- und D-Tabellen erwartet FMdecode im Unterverzeichnis ../metwatch/bufrtables.

Diese sind nur in der PRO-plus-Version verfügbar und können via Online-update installiert werden.