内蒙古地区农业干旱检索查询及旱情实时监测系统

针对内蒙古地区农业干旱的特点和旱灾发生频繁的现状，以及干旱对当地农业生产所造成的严重影响，利用地理信息系统(GIS)、Visual Basic和Access等技术方法，编制了内蒙古农业干旱检索查询及旱情实时监测系统。该系统建立了历史上农区干旱信息、农区干旱指标和作物生长季(4～9月)的基本气象资料、干旱实时监测信息等数据库，实现了历史上农区干旱信息(干旱出现年份、发生季节、出现强度、出现区域、受损情况等)的综合检索查询和实时气象资料的自动采集，具有监测信息的统计、检索、旱情分析评估等功能，能实时有效地监测干旱灾害的发生、发展，并提供逐月旱情评估、任意时段旱情分析和不同年份旱情的比较分析，可为相关部门抗旱决策提供可靠的数据资源。     

近10年来中国主要农业气象灾害监测预警与评估技术研究进展

频繁发生的农业气象灾害制约着我国农业生产的快速、健康发展。农业气象灾害一直是广大气象科技工作者开展的主要研究课题之一。在国家科技攻关等计划的支持下,近10年来农业气象灾害研究取得了许多成果。完善农业气象灾害监测业务和预报服务,构建农业气象灾害风险评估、防御体系是农业气象灾害研究的重点。基于3S技术和地面监测相结合,构建了农业气象灾害动态监测系统,从宏观和微观角度来全面监测农业气象灾害的发生发展;建立和完善了卫星遥感监测系统,开展干旱、洪涝、冷害等灾害的动态监测,逐步建立集3S于一体的高空时空分辨率的灾害监测预警系统。农业气象灾害预警研究主要包括:数理统计预报方法进一步发展,农业气象模式与气候模式结合的初步尝试,GIS和网络等高技术在农业气象灾害预警中的应用,省级农业气象灾害预测系统的研制。我国农业气象灾害风险(影响)评估的研究,大致可以2001年为界分为二个阶段。第一阶段,以灾害风险分析技术方法探索研究为主的起步阶段,第二阶段,以灾害影响平度的风险化、数量化技术方法为主的研究发展阶段,构建灾害风险分析、跟踪评估、灾后评估、应变对策的技术体系;具体研究包括农业气象灾害风险分析、风险评估、风险区划和基于遥感监测信息的农业干旱评估。近年来我国农业气象灾害防御研究主要是将高效利用农业气候资源的主动防御技术和开发防灾制剂的被动防御技术相结合,在防御农业干旱和低温冷害方面取得了良好效果。     

安徽省土壤水分监测预测系统

基于农业气象业务需求,研发安徽省土壤水分监测预测服务系统,可为防汛抗旱决策服务提供技术支持。该文首先建立人工取土、自动土壤水分观测站等不同渠道土壤水分监测资料的实时传输与处理系统,再利用不同季节资料建立土壤墒情统计预测模型,然后对Surfer 8.0和线柱图控件进行二次开发,实现不同季节和不同土层的土壤墒情监测预测结果表格化、图形化动态显示与输出。该研究建立的土壤旱涝监测预测系统实现了从土壤水分原始监测数据到标准化土壤水分综合数据库、再从监测预测初级产品到动态及图形化显示的服务产品的四级数据文件转化及业务逻辑流程,系统业务实用性和转化力强,该系统已成功应用于安徽省农业旱涝预报预警业务服务。     

内蒙古人工影响天气业务技术系统的建设与应用

人工影响天气业务是涉及气象、航空等多领域多部门的一项综合性业务,依据此项业务的流程设计开发了内蒙古自治区级人工影响天气业务技术系统。该业务技术系统以1:25万地理信息为基础,包括综合监测、预报平台、决策平台、实时监控、效果评估和信息管理六部分。能够实现人影相关的观测资料显示、作业条件分析、航线设计、增雨飞机动态实时监控、效益评估及生成各种信息报表等功能,已经投入业务应用且在内蒙古自治区内推广应用。     

中国农业气象灾害监测预警系统建设

中国气象局多轨道业务建设项目"中国农业气象灾害监测预警系统建设"2007年取得了可喜成果.其中,"基于作物生长模拟模型的作物产量动态预报业务技术应用研究"对东北玉米、华北冬小麦和江南双季稻生长模拟模式及参数区域化技术进行了改进,完善了各类作物产量动态预测方法,初步建立了产量预测模型,探讨了该模型与当前业务系统连接过程中实时资料获取渠道及替代解决方案,最终研制完成了省级业务应用系统版本."东北玉米低温冷害监测研究"在前人单一监测和评估指标     

基于GIS的公路交通气象监测与预报预警服务系统

综合运用各种气象信息资源，依托地理信息系统为基本运行平台，有效融合气象信息资源及地理空间信息，对影响交通安全和正常运行的气象条件进行相关分析，以内蒙古的国道、高速为基本点、以路段为基本服务单元，采用面向对象的空间数据模型Geodatabase，建立应用系统运行的相关支撑数据库，并将利用微软COM技术研制的功能模块嵌入于运行平台，实现对整个应用系统的控制和管理，从而建立内蒙古主要公路交通气象监测与预报预警服务系统。     

自动农业气象观测系统功能与设计

根据现代农业气象业务需求,提出了可视化、实时性、远程控制的自动农业气象观测系统技术思路、设计原则,并设计了系统的硬件和软件架构及自动化观测的实现方法。该系统具有作物生长、农田气象要素观测及环境监控功能,可实现作物发育期、株高、盖度等的自动观测,还可实现农田主要农业气象灾害实时监测。该文利用三维空间模拟技术初步确定了CCD (charge-coupled device) 传感器的技术指标;提出利用图像判别技术,结合作物生长特征及农业气象指标,实现作物发育期自动判别;利用摄影测量学技术,采用动态跟踪法实现作物株高自动化观测;提出了作物盖度的计算方法和通过研究作物盖度与密度、叶面积指数的关系,解决作物种植密度和叶面积指数自动观测的技术思路。该系统模仿人工观测原理,将图像处理和摄影测量学等技术引入农业气象自动观测中,基本上可以满足农业气象观测的主要任务的实时性、可视化和自动化需求。     

基于水热条件下干旱实时动态监测研究

从干旱实时监测气象服务的需要出发，研究并提出了考虑近期降水、土壤底墒（前期降水）和气温三种要素，利用实时天气资料来计算干旱指数的方案，即重庆市干旱动态监测指数。该指数考虑了造成干旱的三个主要原因：降水持续偏少、日最高气温高、前期降水少。利用该指数，建立干旱实时监测业务系统，对2004年重庆市盛夏发生的干旱进行了逐日跟踪动态监测，效果良好。     

基于OkHttp与Jexl3技术的气象信息网络现代化能力动态采集评估方法

气象现代化是一项长期性综合性工作,也是一个动态的发展过程。为了能够持续、客观、实时评价气象现代化能力发展水平,依托分布式的气象综合业务实时监控系统（天镜）的技术框架,基于Okhttp与Jexl3等技术的同步高效请求、高稳定的通信机制和自定义规则引擎等功能特性,本文提出了一种针对多源气象监控大数据的现代化信息网络能力动态评估方法。该方法可以高效采集国省两级气象业务实时监视数据和性能指标,通过表达式动态逻辑规则实时统计评估和对比分析,有效解决静态统计评估方法标准不统一、时效滞后、评价与反馈不畅等问题。2021年以来,应用该方法实现了国家和省级气象现代化信息网络能力指标的自动采集和实时评估,将采集时间缩短到秒级,为气象信息网络的高质量发展提供了业务数据化解决方案。     

3S技术

“3S”技术是地理信息系统（Geographical Information System，简称GIS）、遥感（Remote Sensing，简称RS）和全球定位系统（Global Positing System，简称GPS）的统称。广义的“3S”技术包括空间信息获取、传感器和信息探测、图形图像处理、空间定位、动态监测，信息管理与存储、预测评价和决策分析等。“3S技术”为资源管理人员对自然资源的调查、监测和分析，     

基于GIS的福建省气候监测与灾害预警系统

基于“GIS”的新一代福建省气候监测与灾害预警系统是由信息采集、空间数据、实时监测、灾害预警、存储与检索、交互与展示、统计与诊断、图形与分析等功能模块和实时、历史、灾情3个空间数据库及一个空间信息平台所构成的,其工作流程符合省级气候业务和决策服务的需要,它具有底图制作、数据处理、监测预警、诊断分析、图形图像制作等系统功能.2002年开始福建省气象台应用该系统,对辖区内发生的各种气象灾害和异常气候事件进行监测预警和开展科学研究工作,并在业务实践中检验测评系统性能和效率.     

利用“3S”技术进行北京地区土壤水分监测应用技术研究

该文主要对适合于北京地区的土壤水分卫星遥感监测方法，利用GIS及GPS工具，提高对土壤水分卫星遥感监测结果的分析能力进行了探讨。在分析研究北京地区土壤水分卫星遥感监测模式及适宜使用的下垫面状况和时段的基础上，提出了一批具有一定物理意义和应用价值的遥感模式。利用GIS和GPS技术实现包括遥感信息在内的多种数据的复合，以影像的方式，将地表地理状况与土壤水分卫星遥感监测结果结合起来，实现了RS、GIS及GPS的融合，提高了土壤水分卫星遥感监测的精度。     

火箭增雨作业中雷达和3S技术的应用

为了提高作业的科学性，采用新一代多普勒雷达和3S技术指挥火箭车适时科学流动作业，在分析当地天气特点、雷达回波特征以及充分运用现有人工影响天气技术的基础上，运用多普勒雷达指挥作业对不同类型云进行催化时目标云的选择、催化潜力判断、时机把握、催化部位的确定等关键问题进行了研究。提出了包括雷达监测、判别指标、作业参数生成和效果反馈分析等内容的新一代火箭增雨作业技术方法，并运用3S技术对作业车辆实时定位跟踪，适时调整，科学指挥火箭车流动作业的技术思路。     

3S技术在晚稻长势监测中的综合应用研究

以江西省为试验区，探讨用RS－GIS－GPS技术监测作物长势的方法和途径。针对丘陵山区地形复杂、地块不成规模的情况，在GIS支持下，将数字高程数据、土地利用分类数据与GPS定位观测数据相结合，对NOAA／AVHRR进行判读，提取反映双季晚稻长势的植被指数，用该指数与GPS定位观测资料及地理信息数据进行监督分类监测苗情，并用迭代自组织分析法进行无GPS定位观测资料时相应时相的NOAA／AVHRR的长势监测。研究结果表明，选用的地理信息数据（数字高程数据、土地利用分类）与GPS定位观测资料相结合提高NOAA／AVHRR数据的利用效果是适合的和切实可行的。     

地理信息系统在广东省农业气候资源分析中的应用

利用地理信息系统和广东省新30年气候资料,制作了“广东省农业气候资源数据层集”,可实现对广东省农业气候资源的综合查询分析,为广东省农业气候区划打下坚实的基础。     

基于GPS/北斗卫星和GIS技术集成的飞机人工增雨指挥系统设计与应用

针对国内飞机人工增雨指挥系统的发展现状,紧密联系业务需要,结合卫星通信、地理信息系统和.Net编程技术研制了一套基于GPS/北斗卫星和GIS技术集成的飞机人工增雨指挥系统.系统实现了资料采集、信息显示、航线设计、决策分析、实时监控、作业指挥、数据管理等系统功能,优化了飞机人工增雨业务流程,为飞机人工增雨作业提供了指挥、调度的决策依据.系统采用卫星通信技术实现了点对多地空实时通信,适合用于跨区域飞机人工增雨指挥系统建设,具有一定的推广和应用价值.     

地基导航卫星遥感水汽数据管理系统的设计与实现

中国大陆构造环境监测网络("陆态网络")项目建成了覆盖全国的由260个站组成的GPS综合应用网,中国气象局利用"陆态网络"的资料进行全国地基实时水汽总量的监测。针对"陆态网络"的GPS数据管理问题,基于B/S架构、开源WebGIS进行系统构建和网页发布,并采用Flex、JSP和Applet等技术搭建了地基导航卫星遥感水汽数据管理系统,实现了GPS站数据传输的实时监控、台站信息的统一管理等功能,用以满足当前对地基GPS站的监控和保障。     

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。