气象网格数据的快速渲染研究与应用

随着更高精度的气象网格数据在气象业务中的广泛应用,使用高精度网格数据为社会公众提供精细化气象服务的需求越来越旺盛。针对气象网格数据文件大,网页前端动态渲染效率低等问题,提出基于瓦片金字塔模型的网格数据快速传输和渲染技术的研究及应用。采用服务器端的金字塔模型的瓦片动态切割、压缩传输以及浏览器终端的插值和渲染等技术,实现基于B/S框架下HTML5的气象网格数据快速展示的流程。同时,利用中国区域1 km分辨率多源融合实况分析产品,基于微信小程序终端进行检验发布,试验结果表明,百兆级气象网格数据可视化更新时间达毫秒量级,可以广泛应用于各类空间网格数据高效可视化的页面渲染。     

天气雷达数据三维可视化技术及应用

本文结合天气雷达数据三维空间定位公式与任意基线雷达反射率因子垂直剖面算法,提出三维可视化Marching Cubes改进算法,在该算法基础上研发天气雷达数据三维显示系统,并使用此系统对雷达观测实例进行了三维分析应用。结果表明:相对于二维平面的分析显示,三维可视化技术可以提高气象工作者对天气雷达回波数据的直观理解,更有效地分析出整个回波的轮廓和云内部回波分布情况,对于把握强回波的演变状况很有意义。     

气象数据挖掘与可视化——展现数据之美

随着互联网技术的发展,"大数据"已成为研究、应用等领域的关键。气象数据作为"大数据"的一种,其价值需要通过数据挖掘和可视化来体现。结合案例阐述了气象数据挖掘的以下要点:1)对公众气象服务而言,数据挖掘从人们的认知、感知或身边的事、物切入,更能引发阅读兴趣。2)数据挖掘的目的在于呈现数据背后的规律,而不是简单的数据罗列。3)可视化是数据规律的表达方式,多样化的图表结合能够更好的诠释数据规律。     

面向移动计算平台的气象数据可视化系统关键技术

移动计算时代的到来伴随着人工智能、大数据挖掘、GPU并行计算等信息技术的飞跃和Web技术规范的统一，这一发展促进了众多面向移动计算平台的气象数据可视化应用的诞生和蓬勃发展。然而移动计算设备存在计算能力较弱、图形软件库功能不齐全的缺陷，造成国内的气象应用存在着可视化方法陈旧、浏览器兼容性和性能不理想的问题。〖JP2〗为此，本文设计并实现了基于B/S架构、面向移动计算的气象数据交互分析与显示系统WeatherApp。〖JP〗首先研发了二三维一体化的数字地球引擎，该引擎提供了常用的地理信息系统功能，能够在不同维度视图之间快速切换，为全新渲染方法的引入奠定了基础。其次，实现了包括流线和体绘制在内的高级三维可视化方法。本系统已应用于台风预报业务中并取得较好的应用效果。通过支持所有主流桌面和手机浏览器，WeatherApp能够让用户随时随地通过移动计算设备查看感兴趣的资料，进而提高工作效率。     

气象科学“内卷”了吗?

新中国气象科学经过70年的快速发展,已经触摸到了世界前沿。从20世纪中叶开始的长时间“跟跑”和中国具有世界上最高、尺度最大的地形等带来的气象预报复杂性问题,或许在21世纪20年代到来时,“内卷”带来的挑战会更严峻:在全球气象进入“准停滞期”等待突破时,我们还很少有领跑的机会和经验。     

浅谈自治区级气象数据集系统的建设

气象科学数据是国家重要的基础性、公益性科学数据资源，是我国历史资料年代长、保存完整的地球信息资源之一。通过收集、整合、集成、标准化和归一化处理的气象数据是气象信息系统中最核心和最基本的组成部分，也是气象信息系统建设和提供气象服务的最重要的内容。根据“中国气象科学数据共享服务网”的总体设计思路和要求，内蒙古气象信息中心，组织科技业务人员，重点围绕数据标准规范、数据集建设和共享平台研制等方面加强全区气象信息共享平台（网站的设计制作、全区气象数据的收集、存储、整编，历史资料、实时资料元数据的编写和共享等工作）的建设。目前，全区气象数据集系统建设已初具规模。     

“北京气象”手机客户端气象信息GIS快速可视化技术

随着移动互联网和智能手机技术的发展,客户端APP应用是满足便捷、高效、可移动、可定位气象信息服务的重要途径和手段。通过对格点天气、雷达回波、专题图等更新频次高、空间分辨率高、数据量较大的气象信息手机客户端GIS快速可视化关键技术的研究和实践,提出在服务器端应用支撑层部署Surfer专业绘图软件,在客户端数据资源层部署Google预先渲染好的离线栅格瓦片地图,应用支撑层部署开源的OpenLayers WebGIS二次开发组件,在两端应用逻辑层采用数据缓存和分布式存贮技术的手机客户端气象信息GIS快速可视化J2EE技术架构,实现了格点产品、雷达回波、专题图等气象信息GIS快速可视化展示。     

运维数据可视化展示平台的设计与实现

运维数据可视化展示是基于HTML5技术和可视化技术,通过对运行监控、资源状况、气象数据全流程等多维数据实时展示,形成可视化展示大屏,实现多源异构数据整合和实时呈现运维数据,增强基础资源利用效率,为决策分析提供不同维度的运维数据关系。     

三维气象GIS平台关键技术研究与实现

针对三维GIS的发展应用以及气象服务对于高效决策和直观可视性的要求,开发了具有自主知识产权的三维气象GIS平台。本文从体系结构、功能、数据访问及组件方面介绍了系统的设计方法,并详细论述了平台的关键实现技术,包括气象数据组织、气象标绘、二维图层和三维体绘制技术。该系统能够高效加载海量的二三维气象数据,并支持气象标绘和分析等功能。该系统运行稳定,可视化效果突出,为气象数据处理、数值预报、气象模拟仿真等气象服务搭建了一个坚实的三维基础平台,具有重要的应用价值。     

广东省气象卫星遥感数据资源池设计与应用

气象卫星数据是遥感应用的核心基石，遥感业务平台是遥感应用的重要技术手段。本文利用广东省气象局数据中心分布式NAS存储，分设FY 3D、FY 4A数据资源池，通过数据同步和用户管理技术，设计了面向桌面级业务应用的广东省气象卫星数据资源池V1.0。利用SMART和SWAP两大气象遥感应用系统，各级业务人员可快速制作气象卫星遥感监测和评估产品。通过上述“云+端”的遥感业务架构，有效解决气象遥感数据不易获取的难题和遥感应用的技术壁垒，为推进省、市、县级气象卫星遥感业务一体化提供了一定的应用示范和参考价值。     

浅析地面气象数据的质量控制

地面气象数据的质量经常要受到各方面因素的影响，出现这样或那样的差错或误差。质量控制就是对气象数据从采集、整理、统计计算到形成各种数据文件或报表等过程进行包括初算、复算、校对、审核和质量检验等质量控制环节，发现错误并更正或补救，使数据最终成为合格的具有“三性”(代表性、准确性、比较性)的气象资料。     

基于DBnet和众筹策略的气象纸质表格快速数字化方法及系统

气象纸质表格历史资料有很高的科学研究价值和很重要的历史保留意义。数字档案通过数字化的方式将纸质原始资料进行收集、保存和提供各类数字信息资源。本文提出了一种“纸质表格扫描成像”+“图像碎片化处理”+“众筹识别”的快速数字化方法及系统，利用气象大数据资源，应用DBnet模型、DSCC算法等技术对纸质气象表格扫描图像进行图像碎片处理；通过用户的登录行为实现“众筹录入”，完成气象纸质表格资料的数字化档案工作。经验证，快速数字化系统的一录正确率约为99.7%，高于传统数字化人工键入的一录正确率（95.6%）；录入时效比传统数字化提高了22.2%。该系统保证了数据正确性、提高了工作效率，实现了气象纸质表格资料快速形成数字档案的目标，也为数字档案工作提供了新的思路；在新冠疫情导致传统数字化人工聚集工作模式面临较大风险的背景下，具有一定的现实意义。     

随机读取标准数据研究

本文简述了标准数据的存贮格式,主要研究了怎样读取标准数据更加快速、灵活、方便,且节省空间。提出了计算随机访问起始记录号的两个公式和利用WRITE语句组装灵活多变的数据文件名等方法,并给出了一个访问程序的框图。该访问程序已应用于“地面气象年鉴整编程序”中,取得了较好的效果。     

数据可视化反演软件Vis5D简介

Vis5D是一个用于把数值预报模式的产品数据进行可视化显示的软件。自从80年代后期开发并投入使用以来,经过十多年的发展完善,如今已成为一个功能强大,可运行于多种操作平台的图形显示系统,广泛应用于各种气象数值预报模式,成为广大气象科研工作者得力的辅助工具。     

气象科技档案科学管理的内涵

自20世纪80年代开始以来,随着科学技术和国家经济建设的迅猛发展,气象科技档案管理工作也发生了深刻的变化。它具有如下几个标志:①确立了气象科技档案的“统一领导,分级管理,定期汇交”的管理原则。     

气象数据云数据存储技术及应用

针对气象数据种类多、信息量大、精度高等特点,传统的关系型数据库系统在存储处理、数据读取等方面存在负载饱和、读写性能不理想等问题,利用云数据存储技术,结合气象数据特征,设计了基于云数据存储平台的气象数据存储和处理方法。通过分析气象数据的结构化、半/非结构化特征,采用云关系型数据库存储结构气象数据;采用NoSQL对象库存储半/非结构化气象数据;在数据的存储过程中,应用了气象数据分块压缩技术,进行气象数据存储和传输。结果表明,所讨论的方法具有很好的存储传输效率,能够满足大规模气象数据在业务应用中对存储查询和处理速度的要求。     

基于大数据云平台的天山气象APP设计与应用

为提升大数据云平台与移动互联网的耦合气象服务质量,满足气象防灾减灾移动可视化需求,推进新疆气象信息化事业高质量发展,亟需开发一款专业气象服务APP。该APP在“云+端”业务模式下充分利用气象业务现有数字化成果,采取多源存储、接口调用、控制反转和数据交互技术,对全疆天气自动站的地面观测、格点实况融合、雷达回波、灾害预警等气象资料进行加工处理和移动展示。天山气象APP可按用户需求提供疆内基于实时位置的天气实况、精细化预报、预警详情、雷达拼图、实况要素产品和统计值要素产品,同时继承大数据云平台服务接口高额承载能力,实现毫秒级响应,在全疆天气自动站应急保障与气象防灾减灾服务中应用成效显著。     

青藏高原地气系统气象科学数据集成和共享

观测资料匮乏是制约青藏高原地球科学问题深入研究的关键因素。中国气象局国家气象信息中心联合中国气象科学研究院、中国科学院青藏高原研究所和西北生态环境资源研究院对近几十年来我国青藏高原区域的地气系统的大气和陆面观测资料及相关分析产品进行了整合集成,获得了高原区域长年代、多要素的地气系统综合气象数据,研发了综合气象数据库及其数据共享平台。本文系统介绍了相关科学数据的观测及数据情况,包括中国气象局长期业务观测数据、历次青藏高原大气科学试验数据、中国科学院部分野外台站长期观测试验数据和一些科学研究项目的产出数据成果,描述了多种数据的标准化集成技术和成果,设计并发布了青藏高原地气系统多源信息共享平台,为研究和解决青藏高原地球科学问题提供宝贵的数据资源。     

气象数据的可视化及其在电视气象节目中的应用前景

通过对气象数据可视化的概念的阐述，从软硬件两方面分析其在电视气象节目中的应用可能,提出可以利用并加以开发的几种相关途径。     

全国农业气象资料数据模式的研制

在分析我国农业气象观测资料现状与特点的基础上，提出了制定“全国农业气象资料数据模式”必须遵循的基本原则，即以1993年版的《农业气象观测规范》为依据、以现行“农业气象观测记录年报表”的内容为基础、符合气象行业标准编写要求、具有延续性与可扩展性、面向现代化数据管理和应用服务等，对数据模式的结构和主要技术特点也进行了比较详细的论述。数据模式的研制将有助于现存的农业气象报表资料的数字化以及今后农业气象观测数据的采集、传输和处理自动化的实现。