国外公路交通气象研究进展

开展公路交通气象监测预报预警服务工作是实现公路交通安全和畅通的有效保障。文中重点回顾了国外在道路天气信息系统(Road weather information system,RWIS)选址布设、路面温度与状况预报以及交通气象影响和评估技术领域的研究工作进展,比较了以上研究工作的优缺点的同时,展望了未来发展趋势。通过研究得出:国外公路交通气象研究考虑信息丰富,方法多样。RWIS选址和优化技术由经验性和定性研究逐步向定量化的方向发展。路面温度与状况预报技术侧重于基于地表能量辐射平衡理论的数值模式预报方法改进和概率预报技术研究。交通气象影响评估技术趋向于风险预报技术和应用研究。对开展国内公路交通气象技术研究工作具有参考价值。     

基于WebGIS技术的精细化高速公路气象服务系统

根据交通气象服务的特点,研究开展高速公路交通气象服务的思路和技术方法。通过研究高速公路交通气象观测网组网原则及站点选择规则,建成交通气象观测网。采用降水、能见度、路面温度、大风等高影响气象因子,建立高速公路通行气象条件模型,根据基础地理数据、气象监测实况数据、精细化模式集成预报数据、灾情调查等数据,利用Flex Builder 4. 6为开发工具,设计开发了一套基于Web GIS技术的以精细化预报为核心的交通气象灾害监测预警服务系统。该系统实现了对高速公路的实况天气监测、精细化数值天气预报及灾害性天气预警三大功能,实现了全自动、智能化的精细化服务模式,为用户提供直观的服务信息,为公众交通出行提供了及时的气象服务。研发的公路交通气象服务系统已正式对外服务,并在春运期间为公众用户便捷、安全出行提供了保障。     

内蒙古公路交通气象灾害及服务分析

通过对内蒙古公路交通气象灾害以及服务情况进行分析,明确了道路积雪、路面结冰、强降水、低能见度、大雾和沙尘是主要的公路交通气象灾害,其中降雪和低温是主要的致灾因子。近年来,内蒙古公路交通气象服务在交通气象专业监测、灾害天气预报、预警以及交通气象服务技术方面均取得了新的进展。与此同时,提出了进一步提高内蒙古公路交通气象服务的对策建议:第一,尽可能的加密专业气象观测网站建设,保障预报数据来源丰富;第二,加强需求调研,开发更具针对性和专业性的气象预报预警产品;第三,加强气象、交通、公安三部门信息共享与应急联动机制建设,提高对公路交通恶劣天气的联合防范与应对能力。     

面向公众出行的公路交通气象服务系统

从公众公路出行前的气象服务需求出发,研究公路交通气象服务的思路和技术方法,开展公路交通监测、预报与预警气象服务。研究建立公路交通气象观测网组网原则及站点选择规则,开展基于混合空间分析技术的道路反演、路径分析等关键技术研究,综合利用能见度、天气、风3种高影响气象要素建立公路通行气象条件模型,研发实况、预报、预警3大类6种气象服务产品,为用户提供直观、有效的气象服务信息。研发的公路交通气象服务系统于春运期间通过中国天气网交通频道正式对外服务,有效促进了公众用户的便捷、安全出行。     

公路交通决策气象服务需求分析

采用问卷调查的方式,对气象、交通、公安等多部门公路交通决策气象服务关注的气象要素、产品类型和时段、服务改进方向等需求进行了调研。利用专家评分法对调查内容进行评估分析,并提出提升公路交通决策气象服务能力的相关建议。结果表明:专家对现有公路交通决策气象服务工作总体满意度较高,普遍认为公路交通决策气象服务在公路运输、运行调度、应急救援等方面发挥作用明显;行业领域不同需求的气象要素有所不同,交通部门专家对公路积雪、降雪、霾等要素给出的需求权重值明显高于气象部门专家给出的;不同类型的决策服务产品关注的气象要素和时效也有所不同,其中,监测类产品对低能见度、道路积雪要素最为关注;预报类产品对雨雪和大雾要素最为关注;预警类产品对大雾最为关注;而影响评估类产品对低能见度最为关注。监测类产品主要关注逐小时时段;预报和预警类产品重点关注未来3—12 h时段;而影响评估类产品主要关注日、月、季度时段。     

北方公路交通气象环境识别及安全管理策略研究

用沈山高速公路沿线10个交通气象站的逐10 min气温、能见度、路面温度、降水、湿度和风等资料,采用多元逐步线性回归、最小二乘曲线拟合、MLP神经网络建立数学模型对北方公路路面温度、能见度以及冰雪路面等交通气象环境进行识别。通过抽取随机样本对模型进行检验,结果表明:所建立的模型对交通气象环境具有较好的模拟和识别作用。基于交通工程理论建立的不同路况条件下车速预估和交通安全指数模型对公路交通安全管理具有很好的应用价值。     

高速公路交通气象监测预报服务研究进展

高速公路交通运输是国民经济建设和民众出行的大动脉,它对气象条件具有高敏感性。不利的天气条件易导致交通事故频发,造成财产损失和人员伤亡,已成为社会各界广泛关注的热点问题。本文系统梳理了国内外高速公路交通气象监测预报服务研究进展,重点介绍高速公路交通气象监测预报研究发展历程,分析几类恶劣天气对交通运输安全的影响与机理,最后探讨了中国特色高速公路交通气象监测预报预警服务系统建设的内容、特点及趋势。结果表明,以雾为主的低能见度、道路积雪和结冰、强降水等是影响高速公路安全运行的主要气象因素。本研究旨在促进我国交通气象学科的发展,提升现代化高速公路交通气象监测预报预警服务水平,并为科学决策道路建设、防范和应对交通事故、保障财产和生命安全提供参考依据。     

河北省公路交通气象灾害的风险普查结果与防范对策

为了解河北省公路交通气象灾害风险和服务需求,为加强和改善公路交通气象服务提供参考。采用问卷调查、实地观察、专家评估和对比分析法对高速公路的隐患路段和主要灾害天气进行普查。发现影响黄石、京藏高速公路的主要灾害性天气是大雾、强降水、路面结冰和路面湿滑,影响时间主要是秋冬季节;大雾、强降水等灾害性天气定时定点定量预报是交通管理部门需要的,服务内容要易于理解,服务方式要增加手机客户端、高速电子情报板、手机短信即时服务等。同时还发现黄石、京藏高速公路低能见度临界值为700、800 m,京藏高速路面积水的临界值为12 h降雨量为9 mm,路面湿滑的临界值为12 h累积降雨量3.0 mm。     

高速公路气象服务技术及应用

气象条件对高速公路的安全出行有很大的影响,通过对高速公路交通气象服务所需的常规地理信息和相关气象数据进行分析和整理,利用插值算法将能见度、降水、温度、风速等气象要素进行了空间化处理,并整理了整个数据处理流程。基于GIS的空间分析对气象要素在高速路段上的投射技术进行了研究,并将成果数据用JSON格式在数据库进行统一存储。对交通气象服务技术的应用进行了探讨,形成了交通气象指导预报产品,在交通气象导航的应用也进行了尝试,改善了交通气象服务的效果。     

基于移动互联网的交通气象服务系统设计与应用

设计并实现了基于移动互联网的交通气象服务系统。通过对用户定位信息与天气现象、能见度、温度、降水、风力等精细化格点数据进行融合,提供了一系列基于位置的创新性交通气象服务:道路前方高影响天气路段语音提醒及气象信息自动化语言表达、基于WebGIS服务的交通气象服务信息展示和基于精细化格点预报数据的智能导航。与传统网页单向式的信息交互方式不同,交通气象服务系统绝大部分数据存储及处理工作在服务端完成,通过Web服务实现了与客户端的双向信息传递,向用户提供精准的基于位置的信息推送。本系统已经在浙江省气象局智慧气象手机客户端中作为一个独立模块实际应用。     

广西主要高速公路气象灾害风险调查分析

以G75、G65、G76、G78、G2518、G59、G69、G72、G7511、G80广西境内路段作为调查对象,通过统计分析法,挑选出气象灾害风险隐患点,在此基础上,利用问卷调查、实地勘察、专家评估和对比分析法对隐患点的气象灾害风险情况进行调查分析,通过调查分析得知:影响广西高速公路气象灾害有强降雨、大风、低能见度、低温冰冻、雷电;次生灾害有:地质灾害。降雨量致灾临界值为10mm/h,路面结冰临界值为气温-4℃,能见度的临界值为200m,各要素达到以上强度时,将对高速公路交通产生影响。公路交通运营公司迫切需要针对公路交通的地形地貌、气候特点,发布公路路段短时强降雨、冰冻灾害、地质灾害、大雾、风力、风向预报及雷雨天气预报,以便提前采取防范措施,防止安全事故发生。因此,提高气象为公路交通安全运营的服务能力和水平,最大程度地减轻或避免因气象灾害对公路交通和人民生命财产所造成的损失,是当前公路交通气象服务工作的一项重要任务。     

国家级现代农业气象业务技术进展

农业气象业务技术是开展农业气象服务的基础和前提,因此,农业气象业务技术的研发一直是国家级农业气象业务服务的核心工作。近年来,国家级农业气象业务技术已逐步迈向精细化、定量化,涵盖了农业气象监测评价、作物产量预报、农业气象灾害监测评估与影响预报、农用天气预报、农林病虫害发生发展气象等级预报等诸多领域。随着农业气象业务技术的发展,支撑农业气象服务的客观产品更加丰富和多样化,既有站点产品,又有格点产品,涵盖了日、周、月、季、年等不同时间尺度。以农业气象指标、数理统计模型、作物生长模拟、卫星遥感、地理信息系统、大数据等技术为核心的国家级农业气象业务平台（CAgMSS）已成为全国农业气象业务系统的重要品牌。面向现代农业发展对气象服务日益增长的需求,精细化、精准化的农业气象灾害监测与风险评估技术、作物长势评估与产量预报综合集成技术、农业应对气候变化技术以及农业气象大数据挖掘与人工智能技术将是未来国家级农业气象业务技术发展的重点。     

国家级农业气象业务技术综述

国家级农业气象业务经过近50年的发展,服务领域不断拓展,已形成包括农业气象情报、作物产量预报、农业气象灾害监测预警与评估、生态气象监测评估、农用天气预报等系列服务,其业务技术以指标为基础,以遥感和GIS等技术为支撑,发展了指标评判、统计分析预报、模型模拟、综合集成等技术,满足了不同服务对象对业务的需求。未来农业气象业务将更加规范、精细、定量。     

近十年国家级农业气象灾害预报评估业务技术进展

近十年来,伴随农业气象灾害监测评估理论的发展,数值模拟技术、遥感监测技术和现代信息技术的综合应用,以及智能网格气象要素预报在农业气象灾害监测预报业务中的落地,促进了农业气象灾害预报评估业务的精细化、动态化和定量化水平,为农业防灾减损、稳产增产发挥了重要作用。介绍了近十年来定量化农业气象灾害评估技术以及动态化、精细化农业气象灾害预报技术的主要研发成果以及在业务服务中的应用,并展望未来发展,以期为农业气象灾害预报评估业务的进一步发展提供借鉴和参考。     

短时强降雨对能见度的影响

利用安装在宁沪高速公路沿线26个AMW自动气象观测站监测的每小时雨量、每分钟雨强与每分钟能见度资料,分析了强降雨对能见度的影响,结果表明:短时强降雨大多数产生在暴雨天气过程中,随着每分钟雨强的增大,能见度急剧减小危及行车安全;结合交通运营管理部门的实际需求,确定了短时强降雨的定义和预警阈值,制定了短时强降雨的预警、临近预报流程。应用实例证明:该流程能够满足交通气象服务中短时强降雨的预警预报要求。     

加快发展专业气象服务

正发展农业气象服务。加强研发统计、遥感、作物生长模拟模型相结合的作物产量集成预报与服务。发展环境气象服务。建立并完善环境气象数值预报业务系统,加强霾、沙尘和空气污染气象条件,以及光化学烟雾等环境气象中期预报和气候趋势预测业务。发展交通气象服务。开展高影响天气交通气象预报和灾害风险预警,逐步实现以"点段线"为特征的高分辨率交     

中国高速公路交通气象灾害风险预警业务系统设计与应用

针对中国高速公路交通气象灾害风险预警业务需求,以基于影响的预报预警服务技术为指导,综合考虑高速公路致灾因子危险性、孕灾环境暴露度、承灾体脆弱性和防灾减灾能力因子,构建交通气象灾害风险预警模型。在此基础上,采用C/S体系架构,综合运用多源数据接入与可视化、基于GIS技术的产品自动加工制作方法等技术,研发高速公路交通气象灾害风险预警业务系统。系统具备气象实况监测告警、灾害预警分析、产品自动加工制作、人机交互订正、服务产品交互制作、数据接入与综合显示、地图管理与操作等功能。系统在交通气象服务业务使用过程中,突显出较好的业务应用能力与发展前景。     

山东省气象业务一体化平台设计与实现

山东省气象业务一体化平台（简称“一体化平台”）,是在气象业务系统集约化、自动化、智能化的建设要求下,为满足山东气象现代业务发展要求,解决山东气象业务运行中的诸多关键问题,利用互联网技术,面向山东全省天气预报业务设计研发的高度集约化的智能业务平台。一体化平台实现了基于内网 WebGIS 的气象数据渲染,基于 CIMISS、Oracle、Redis的三级数据库架构,基于 FTP、SMTP、传真服务器、阿里短信等技术的一键式发布引擎,基于 WebOffice的智能网格预报定制化气象服务,建立了山东短时和临近预报业务体系,融合了山东省气象部门近年来的多项科研成果。在此基础上实现了实况监测、短时临近预报、山洪预警、网格预报、产品制作发布、预报共享、预报检验和业务管理等功能。一体化平台支撑了 “省—市—县” 三级台站的天气预报业务和重大活动气象保障服务,提升了监测分析、短时和临近预警、决策服务能力。     

高速公路气象监测站的宏观适用性

在大量调研和数据分析的基础上建立了客观的宏观适用性分析指标体系,并进行了交通气象监测设备在我国高速公路上的宏观适用性分析,得到以下结论:(1)我国高速公路交通气象监测设备在全国各省的分布极不均匀,除江苏,北京和海南的测站分布较为密集外,大部分省份高速公路的专业交通气象监测处于空白状态.(2)有特殊要素观测能力的站点和当地交通气象灾害种类基本匹配,但特殊观测要素的设置需要向精细化发展,不能一味布设全要素监测站.(3)目前国内的交通气象站布设指南没有充分考虑交通气象监测特点,缺乏可行的布设规范.(4)我国疆域辽阔,高速公路通车里程高,而交通气象监测设备的仪器成本、维护成本和人力成本太高,单纯依靠交通气象监测站不是解决交通气象服务的最佳途径.(5)虽然气象部门的监测数据能够保持一定的准确性,但雨强和能见度等的观测主要通过光感应或遥感,很容易受周围环境的影响,道面状态的观测很难避免周围车辆,环境的影响.(6)监测数据的应用主要在三个方面:实况监测,开发初级产品和科研项目.监测数据没有充分共享,缺少实际应用和深度挖掘,没有针对交通用户生成专业指导产品.还对交通气象监测设备的布设提出了切实可行的建议,如引入数据同化反演技术、加强预报预警技术研究和明确部门分工等.     

榆林现代农业精细化服务平台研究与设计

以现有气象监测数据、格点预报、农业服务研究成果为基础,运用3S、大数据融合技术,建设集监测、服务为一体的榆林现代农业气象服务系统,形成WEB+手机APP的智慧农业气象服务平台,实现了监测自动化、预报精细化、服务系列化、传输网络化和人员专业化的精细化农业气象服务。平台的建设对满足现代农业生产的气象需求和推动榆林智慧农业气象服务工作具有重要意义。