公路交通气象自动观测系统设计

公路交通气象自动观测系统(RWIS)的设计以满足高速公路沿线天气预报和实况预警需求为出发点,在技术选取方面既保持与常规气象观测技术指标的一致性,又考虑了公路交通气象野外监测对数据时效性和可靠性的要求。与常规地面气象观测方法相比,该系统设计主要具有适应野外无人探测环境、观测要素按需选取、模块化设计灵活可配、传感器布局有特殊要求以及数据流、状态流和控制流兼容并行等特点。公路交通气象观测系统的硬件结构采用模块化设计集成各类传感器,通信传输采用数据对象字典方式组织气象观测数据和设备状态信息以数据流方式实时上传,观测信息和设备信息通过采集软件和中心站软件进行分析处理。目前该系统已在全国推广应用,数据上传至中国气象局,并形成业务化系统平台,观测产品已通过CMACast系统分发至全国各地共享应用。     

基于ZigBee协议地面气象观测原型站无线传输系统设计

为满足地面气象自动化实时监测需求,适应气象观测向集约化、标准化和智能化的方向发展,中国气象局气象探测中心在北京观象台建设了代表未来地面气象观测自动化发展的业务原型站,设计了基于ZigBee无线传输系统。该系统采用当今成熟稳定的电子测量、数据传输和控制技术,具有高可靠性、高准确性、易维护、易扩展等特点,支持地面气象数据对象字典协议格式,地面自动观测数据实时数据通过ZigBee无线传输模块发送到ZigBee协调器,地面综合观测业务软件(ISOS)通过综合集成硬件控制器完成观测数据采集,从而实现地面自动观测数据的质控和应用。     

湖北气象监测网络业务管理系统及其应用效果

为了提高省级综合气象观测业务的全面质量管理水平,整合气象信息资料传输管理、综合观测系统运行监控、自动站实时数据质量控制和短信报警等业务质量管理功能,设计开发了湖北省气象监测网络业务管理软件系统。目前,该系统已成为湖北省气象监测网络业务重要值班平台之一。系统投入业务运行以来,湖北省各类气象资料收集上传质量呈现上升并保持稳定的趋势,自动气象站实时资料经自动数据质量控制后数据质量有较大程度的提高。由于采用主流成熟技术开发,系统具有较好的可推广性。     

ISOS业务软件的监控系统设计

随着新型自动站在业务工作中的正式运行,为了及时监控新型自动站ISOS业务软件的运行情况,利用Visual Basic编程语言和Access数据库技术,设计了新型自动站ISOS业务软件的监控系统。该系统能及时监控新型自动站ISOS业务软件的运行情况,对新型自动站和ISOS软件故障造成的观测数据缺测、上传观测数据文件未能正常生成或数据文件传输失败等状况进行字幕、响铃、手机短信的形式报警,提醒气象业务人员采取有效措施及时处理自动站故障,提高气象观测业务质量。     

人工审核制作A文件与MDOS自动制作A文件对比分析

通过设计地面气象观测月数据文件对比软件,以江西省91个国家级自动站2016年全年经过省级人工质量控制后制作的地面气象观测数据A文件为参考标准,与气象资料业务系统(简称"MDOS系统")自动制作的同站同期数据A文件进行对比分析,并进一步对数据差异的时空分布、要素分布等进行了分析。结果表明:91个国家级自动气象站全年数据对比差异个数总计为16 490个,占全年数据总量的1.02‰。MDOS A文件中自动观测要素数据差异的主要原因有传感器系统性偏移、仪器安装错误、参数设置错误、疑误数据无法关联修订、异常记录未能有效判断并处理;人工观测要素数据差异的主要原因有数据格式错误、记录顺序错误、观测要素记录不匹配、漏记录等错误在MDOS平台未能有效检测出。最后提出了确保MDOS系统平台参数设置的正确性、完善MDOS系统平台数据处理能力等改进措施。     

基于ZigBee技术的无线气象数据采集系统的设计与实现

随着各类新型气象观测要素的增加,自动气象观测场线缆的数量也随之增加,从而提高了系统的故障率;由于大部分观测场都采用地下布线,使得后期维护或维修十分不便。文章设计了一套基于ZigBee技术的无线气象数据采集系统,介绍了系统的总体设计方案和ZigBee模块的硬件电路,同时对协调节点ZigBee网络组建、数据接收及传输到服务器端环节进行了软件设计;最后对采集系统进行了对比观测,观测结果显示：系统能稳定地将各传感器的数据实时、准确地传输到服务器端,实现了气象数据在ZigBee无线网中的采集。     

农业气象测报业务系统软件使用中的注意事项

正1引言由国家气象中心开发的软件"农业气象测报业务系统(AgMODOS)",自2010年1月1日起正式在全国范围内投入业务使用。农业气象测报业务系统由系统管理、农业气象测报数据编辑和农业气象测报数据应用服务三个主程序,以及帮助文档、系统参数文件、输入输出表单模板、数据库文件等组成。参数设置、观测簿的建立、观测数据录入和编辑、农业气象观测要素和旬(月)基本气象要素报文的生成、数据文件上传等,是目前该软件在吉林     

农业气象观测记录年报表审核系统设计与实现

为满足农业气象观测资料归档与服务的需求,解决农业气象观测记录年报表长期处于人工审核的问题,采用面向对象与模块化结构技术,开发了由数据层、技术层、应用层和用户层4层架构组成,具有年报表管理、电子审核、格式转换等业务功能的农业气象观测记录报表审核系统(AgMOReview)。本文介绍该系统审核方法、审核流程、审核方式等,通过构建系列审核策略数据表,配置相关观测项目的检查内容,从观测项目与内容的完整性、一致性和观测要素的阈值检查等方面进行综合审核,实现了作物生育状况、土壤水分、自然物候以及畜牧气象观测记录电子报表的自动审核业务。该系统自2015年起在全国各省(区、市)气象部门推广并投入业务运行以来,每年审核与标准化全国2000多份台站农业气象观测记录电子年报表,效果较好,表现出良好的稳定性、可靠性和可操作性。     

DZZ2自动站常见故障及排除

自动气象站是一种能够自动进行数据采集、处理、存储和传输的气象观测设备,它的广泛应用极大地提高了气象观测的密度和精度,改善了观测质量,实现了观测设备和观测技术的标准化,减轻了观测人员的劳动强度。山西省曲沃县气象局七要素自动站采用天津气象仪器厂生产的DZZ2型自动站,于2006年12月25日安装完成,从2010年1月1日开始单轨业务运行。使用几年来,     

新书架

《现代气象业务丛书综合气象观测(上下册)》王强主编气象观测业务是现代气象业务体系的基础和重要组成部分。本书概括介绍了由天基、地基和空基观测系统构成的现代气象观测业务体系的历史、现状和发展趋势,气象观测的基础理论和应用技术方法。重点讲述了地面和高空气象观测的原理、技术方法和业务要求,地基气象遥感探测技术的基础知识和业务应用。有针对性地介绍了大气边界层和城市气象观测、农业和生态气象观测、海洋气象观测、大气成分观测、公路交通气象观测等专业气象服务观测系统,以及气象观测资料处理和质量管理、气象计量、综合气象观测保     

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.     

中国农业气象业务系统(CAgMSS)设计与实现

中国农业气象业务系统(CAgMSS)是基于C/S架构,研发的面向国家级和省级农业气象服务的业务工作平台,主要包括农业气象监测评价、作物产量预报、灾害监测评估、农用天气预报等子系统,是农业气象业务的基础性软件。系统融合现代信息技术和农业气象业务技术,实现了全部子系统数据管理、模型运算、产品制作等业务流程的一体化。系统采用大型关系型数据库规范了农业气象各类业务数据,基于插件技术集成各项业务功能,实现多元数据、多指标、多模型在农业气象监测、评价、预报等领域的综合应用,提高了农业气象产品的定量化、精细化、客观化水平。系统于2012年投入业务应用,基于该系统制作的农业气象情报、作物产量气象预报、农业气象灾害影响评估、关键农时农事气象保障等服务产品,在指导全国农业生产和防灾减灾中发挥了重要作用,明显提高了农业气象业务能力和业务工作效率。     

安徽省山岳型景区旅游气象服务业务系统

针对安徽省山岳型景区旅游气象服务的需求和特点,以旅游气象观测网为基础,基于短时临近预报系统(INCA系统)、云海景观预报技术、雷电监测预警技术、旅游气象条件综合评级等,开发了安徽省山岳型景区旅游气象服务业务系统,实现了旅游气象服务产品的高效加工制作和快速分发传递.目前,系统已在黄山景区、九华山景区投入业务运行,为当地旅游气象服务工作的开展提供了重要支撑.     

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。     

基于微服务的气象信息决策支撑系统重构与实践

气象信息决策支撑系统在气象防灾减灾过程中具有重要作用，但是单体架构的气象信息决策支撑系统无法满足科学决策和智能减灾的需求，在扩展性和复用性等方面存在不足。基于Spring Cloud的微服务架构具有低耦合、易扩展的特点，已经在各大中型企业得到广泛的应用。本文通过对微服务架构中关键技术进行研究，提出了3种气象信息决策支撑系统架构的重构策略。针对气象信息决策支撑系统局限性，结合微服务架构特点，设计基于微服务的气象信息决策支撑系统架构，分为核心层、业务逻辑层和表现层，重点对业务逻辑层进行了重构和实现，并把重构后的业务功能应用到了气象防灾减灾监控管理平台，提高了系统的可扩展性和可复用性。     

气象数据文件快速下载服务系统的设计与实现

有效地为专业和业务用户提供快速批量下载气象数据服务,需要一种新型数据服务系统,以弥补现有气象数据共享服务系统的不足。该文在分析气象资料服务系统发展阶段和技术特点的基础上,根据业务需求设计了一个基于元数据技术的、针对专业和业务用户的、能快速批量下载数据的新型气象资料服务系统。该系统基于前台应用系统和后台管理系统实现了批量下载、文件目录导航、数据同步更新、多线程断点续传、安全管理和灵活配置等功能。该系统是对气象资料服务方式的一种全新设计,系统发布后得到专业用户的肯定,具有广泛的推广价值,对气象数据服务系统的技术开发有较好的参考作用。     

桥梁气象专题研究与服务

根据实际开展的桥梁气象专题研究，分析桥梁气象研究与服务如何面对国内大型桥梁建设发展趋势所带来的机遇和挑战，提出开展桥梁气象研究与服务的必要性，并从桥位气候背景、桥位气象参数取值、桥梁气象研究方法以及桥梁施工及营运期气象服务与保障等方面介绍桥梁气象专题研究及服务应开展的主要内容，同时，给出一个已投入实际使用的桥梁施工期气象环境监测与预警系统的建设思路。     

基于天气事件的公共气象服务产品制作系统

产品服务是公共气象服务的重要手段之一。新媒体技术的进步、发布渠道的拓展给气象服务产品制作带来了更高的时效性和美观性要求。现有的气象业务平台多依赖于第三方GIS (地理信息系统) 组件完成气象数据的分析和产品的输出,系统设计基于GIS的理论模型,在用户交互、图形质量控制等方面受到限制。通过分析公共气象服务产品制作的业务难点,提出了一种基于天气事件的公共气象服务产品制作框架,通过将气象知识形式化,建立天气事件与服务产品之间的联系;同时采用流行的轻量级系统设计思想,应用多种图形处理技术,实现天气事件快速响应,服务产品快速生成。关键性技术主要包括气象知识抽取、数据分析技术、地理边界裁剪和图形质量控制等。基于该框架建设的原型系统,其结构完整、功能性强,在网站和手机气象服务中取得了很好的应用成果。     

基于Hybrid模式精细化移动气象服务系统的设计与实现

近年来移动气象服务需求快速增长，而气象信息的辅助决策功能在现代气象服务体系中的作用越发凸显，如何快速建立一个性能可靠、易于扩展、自主可控的移动气象服务系统成为当前各级气象部门重点关注内容之一。本文介绍了基于Hybrid模式构建精细化移动气象服务系统的总体设计，并通过Hybrid、插件化开发、MVC框架、HTML5融合等关键技术实现了气象信息在移动端的展示交互，体现了Hybrid开发模式在功能复用性高、迭代升级方便等方面的技术优势。经过近5年的持续迭代升级，目前系统产品已经广泛应用在山东省各级气象部门、政府决策部门以及重点服务行业中，在气象服务社会防灾减灾过程中发挥出重要作用。     

气象GIS网络平台关键技术研究与实现

针对WebGIS在气象业务应用系统的现状和存在问题,开发了具有自主知识产权的气象GIS网络平台。该文介绍了平台开发的背景、目标、功能结构,结合气象数据特点和业务需求分析,对系统建设中的关键技术进行详细探讨,包括智能缓存技术,基于RIA (Rich Internet Application, 富互联网应用程序) 的渲染绘制技术,气象数据监视机制以及地图服务聚合技术。基于气象GIS网络平台搭建了国家级和省级气象应用业务系统,系统运行稳定,实现了海量气象数据的网络高效发布、快速渲染绘制、数据自动监视更新以及地图服务定制等功能,对气象信息网络服务具有重要意义和应用价值。