GMS卫星展宽数字资料接收和实时图象系统研制

为适应日本GMS卫星云图播发体制的改变，作者研制了GMS卫星展宽数字资料接收和实时图象系统。本文分析了展宽数字资料信息格式的特点，并介绍了研制系统的组成、特点和实验结果。     

低分辨率卫星云图接收使用中若干问题的探讨

随着航天与计算机技术的迅速发展,卫星云图接收系统已成为气象现代化建设的重要内容.低分辨率卫星云图接收及图象处理系统是一个小型的同步气象卫星接收站.它可以接收同步气象卫星(如GMS,FY—2等)的广播模拟信号,经计算机处理后,能在彩色监示器上实时显示,并能加以贮存和回放.它能进行台风定位,能显示云图的温度值和反射率,对提高灾害性天气的监测能力和预报服务水平大有裨益.为适应防灾减灾决策服务和专业气象服务的需要,我局在地方政府的大力资助下,于1992年5月装备了上海科学仪器厂研制的低分辨率卫星云图接收及图象处理系统.在使用中,发现与解决了一些问题,现分述如下供大家参考.     

风云二号静止气象卫星图像杂散信号分析

该文利用GMS 5原始数据、GMS 5展宽数据、FY-2A展宽数据和FY-2B展宽数据, 采用伪彩色增强和灰度直方图分析方法, 分别对这4种数据的红外、水汽、可见光通道图像进行了针对杂散光的对比分析以及对杂散信号来源分析。分析表明这三颗静止气象卫星的图像中都存在一定的杂散信号。该文提出了解决杂散光问题主要依靠优化辐射计光路设计; 地面系统在实时处理、展宽图像时采取简单剔除处理, 可以减小或消除图像冷空间区域的杂散信号, 但是去掉地球圆盘图像内部的杂散信号将非常困难。     

日本GMS-5卫星停止运行后的应急对策

叙述了日本和中国在GMS 5卫星停止运行后的应急对策。我国将集中接收和分发美国GOES 9卫星 ( 15 5°E)和欧洲Meteosat 5 ( 63°E)卫星资料 ;各地在FY 2卫星可工作时段也可直接接收其展宽数字资料     

GMS展宽云图自动业务预报显示系统

本文主要介绍GMS展宽云图自动业务预报及显示系统的构成和功能，并简要介绍GMS卫星和GMS微处理系统。     

利用机内时钟实现卫星云图的自动接收

目前,省台的卫星云图接收系统所接收的云图是发自日本地球同步卫星GMS上的展宽数字云图VISSR(简称S.VISSR)和低分辨的模拟图像信号(LR-FAX)。由于这两种信号的接收过程都是实时处理过程,每个时次都必须由人工开机接收,后来虽然进行了改进,采用石英钟脉冲触发原理,每到接收时间,由石英钟发出一脉冲,通过机内的接口线路,启动处于等待状态下的计算机接收程序,这样虽然提高了效率,但又不可避免地增加了外部设备,并且每天需对石英时钟进行校时。为了进一步提高工作效率,增强系统接收的可靠性,     

GMS云图微机显示系统

GMS云图微机显示系统是基于国家气象局卫星气象中心研制的GMS资料展宽微机处理系统之上,将该系统中专用图象板AGC-PLUS和高分辨率大屏幕监视器显示的GMS卫星云图,移植到微机VGA显示卡和普通显示器上显示,并开发了多种图象显示方式软件,为基层气象台站气象服务单位以最低的设备投资共享GMS卫星云图提供了条件。该文中介绍了系统功能和主要技术方法。     

GMS低分辨率云图在1024×1024高分辨率显示器上的实时伪彩色显示

将GMS低分辨率卫星云图接收机输出的模拟信号,通过市话线,传送到远距离的使用单位,并在IBM PC/AT或PC/XT机上配置的1024×1024高分辨率图形显示器上作实时伪彩色分层显示。显示在屏幕上的图象可以放大1-16整数的平方倍,还可以上下左右移动,而不必修改显示存贮器的内容。可以在屏幕上同时显示四幅经缩小为512×512象素的云图,以分析天气演变过程。     

TIROS-N卫星的地面接收和处理系统(下)

从美国引进的TIROS-N卫星HRPT数据接收和处理系统目前能完成的主要功能是:(1) 实时接收TIROS-N卫星的HRPT资料和日本GMS静止卫星的广播云图。(2) 对HRPT资料进行预处理和存贮。(3) 对TIROS-N和GMS云图进行图像处理。数据处理系统的硬件主要组成部分有:缓冲器(Hp-1000I,计算机的入口外设备),主机(Hp-1000F计算机),图像处理机(M-70型),数字磁带机,磁盘,激光传真机,打印机,扫描变换器等,方框图如图1所示。     

静止气象卫星图象实时处理方法

本文提出一静止气象卫星图象实时处理方法。在没有计算机的条件下用硬件完成放大、增强、注释、合成和网格地图叠加等，同时还能从传真机得到图象硬拷贝。此方法已在GMS卫星展宽云图接收和处理系统中推广应用。     

基于CIMISS的等值线色斑图接口设计与实现

基于CIMISS,在MUSIC规范下,采用C#语言,结合Surfer插件开发了可以绘制等值线色斑图的可视化接口,可以提高科研和工作效率,且有效补充了MUSIC的可视化功能。可视化接口的实现改进了绘图时应用色标文件的机制,使填充颜色时不需要每次都实时生成.lvl色标文件,而采用直接载入预先构建好的色标文件的方法,提高了绘图速度。提出的网格化采用宽高比例系数确定图形大小的方法,不仅使生成的图形比例协调,而且较好地解决了生成的图形边缘出现锯齿的问题。     

Windows下静止卫星云图处理软件

使用可视化开发工具在微软Windows操作系统下开发了一套针对科研和教学使用的GMS-5静止卫星云图处理软件,它使用方便灵活,基本功能完备,能够完成气象研究中对静止卫星云图处理的基本要求。该软件的主要功能有：云图叠加地图与经纬网格、亮温等值线处理、云图平均、云图数字增强、云图转存为常用格式图像文件等。     

GMS低分辨率云图在1024×1024高分辨率显示器上的实时伪彩色显示

将GMS低分辨率卫星云图接收机输出的模拟信号,通过市话线,传送到远距离的使用单位,并在IBM PC/AT或PC/XT机上配置的1024×1024高分辨率图形显示器上作实时伪彩色分层显示。显示在屏幕上的图象可以放大1-16整数的平方倍,还可以上下左右移动,而不必修改显示存贮器的内容。可以在屏幕上同时显示四幅经缩小为512×512象素的云图,以分析天气演变过程。     

一种基于混合编程的NC文件WebService接口实现方法

提出一种基于C#和Matlab混合编程读取NC文件的接口实现方法。利用Matlab的NC工具箱函数库编写相应方法的M文件,将M文件编译成DLL类库,以C#为接口研发平台,调用DLL类库实现整体功能,以实例编写了具有NC文件获取单点时间序列和任意矩形裁剪方法的WebService接口,并通过网页调用,与传统的方法进行比较,验证了该方法的可行性。     

大量气象数据小文件自适应优化传输

为满足气象实时资料传输中大量气象数据小文件的高时效传输需求,对其中的数据传输服务进行优化,提出一种基于实时网络状况的自适应数据传输优化方法。该方法采用优化网络传输协议并使用文件压缩技术,通过获取网络传输线路上的实时参数,实时调整压缩参数和网络传输参数以优化传输性能。在自适应压缩时,通过试验分析和归纳,确立了气象数据小文件标准为文件小于50 KB;根据网络实时状况,设计了基于实时网络状况自适应调整压缩等级的算法。在自适应传输参数调优中,研究了TCP缓冲区大小和TCP并发连接数在GridFTP协议中的重要性,针对实时网络状况,分别设计了自适应调整TCP缓冲区大小和TCP并发连接数的算法,算法提升传输性能65%。对以上提出各自适应参数调整算法进行试验验证表明,融合压缩和网络传输的自适应调优方法能显著提升气象小数据文件的传输性能近500倍。     

基于WebGIS的气象综合显示系统改进与实现

针对基于WebGIS的气象信息显示和查询系统在应用中存在交互性差、响应速度慢、可扩展性不强等问题, 引入MapServer开源应用框架pMapper,对框架的技术路线进行探讨,并提出在pMapper框架下实现基于Ajax的WebGIS方案,最后通过修改源代码和开发嵌入式组件快速构建基于Ajax的WebGIS气象综合显示系统,实现原业务系统的升级。通过在实际业务中使用证明,改进后的系统可有效提高WebGIS的运行效率,可支持100~150用户并发;多数页面平均响应时间在3 s之内。基于pMapper框架开发WebGIS仅需要15~30 d,提高了开发效率,为WebGIS开发人员提供了一种快速构建WebGIS应用系统的新思路。     

卫星图像实时接收及回显技术研发

为了快捷而方便地实时接收卫星图像并进行质量分析,在运行控制系统的图像子系统中开发了卫星图像实时接收及回显主控接口软件。该软件是在SGI工作站上以UNIX操作系统为平台,运用X窗口系统、MOTIF窗口管理器和SGI公司的IRISGL的图形技术,采用C语言编写的。通过控制界面和控制选项实时接收卫星图像并将从磁盘或磁带上传输过来的图像资料进行各种回放显示、加网格、黑体定标、图像定位、提取周时间表等显示处理并进行质量分析。该软件已运用在气象卫星资料的实时处理中。     

CINRAD/CD 新一代天气雷达配电监控系统一次 故障分析处理

CINRAD/CD天气雷达在体扫过程中出现系统状态报警,雷达系统掉高压,且实时处理监控和采集软件、实时控制显示终端软件的遥控开关机功能均失效。在深入理解雷达监控系统工作原理的基础上,对雷达监控系统的工作过程进行了分析与梳理,再对相关重要器件进行检测和替换排查,最后确定了此次故障的源头器件,即配电监控组件的部分器件出现功能性损坏,导致连接整机监控通讯接口的RS485接口芯片功能异常。     

多普勒天气雷达信息网络服务系统的设计

多普勒天气雷达信息网络服务系统具有较完善的远距离雷达数据传输、数据处理和图像实时显示功能，将雷达站和Web网站捆绑在一起，实现各类观测资料共享及联网服务，便于各层次用户使用。系统用Java类压缩方法和远程调用法建立新的套接字压缩方法，实现网络上大数据量的数据传输。Java语言实现了I／O数据流与网络数据流的单一接口，用Java语言对数据文件压缩，使数据在Internet上快速传输以节省服务器的外存空间。     

HDF-EOS数据格式及其数据导入

HDF-EOS作为NASA存储和发布EOS数据的标准，专门用于处理各种EOS产品。掌握HDF-EOS数据格式和数据导入是能够充分开发和应用EOS数据信息的关键。文中介绍HDF数据文件中图像模块、科学数据、Vdata模块(表格数据)的结构，HDF-EOS数据文件中点、条带、网格数据和元数据的的数据格式，以及打开HDF格式数据实现对HDF-EOS数据导入浏览的相关软件。