长江三角洲气象数据实时共享技术研究与实现

通过基于数据超市理念的气象数据实时共享技术研究,首次建成上海、浙江、江苏、安徽三省一市间互联互通的长江三角洲(长三角)气象数据实时共享平台。该平台设计并使用标准规范体系,建立基于分布式的数据管理模式,采用多层系统架构,实现物理上分布、逻辑上统一的长三角区域气象数据资源组织与共享。能有效支持短临天气预报对实时数据的高时效要求,支持灾害性天气移动观测、加密观测业务的数据共享,提高气象数据实时共享效率,降低数据更新分发的难度。     

基于MVC架构新媒体公众气象服务技术研究

基于MVC框架的新媒体平台开发,已经成为现代J2EE开发中一种常用模式。为深入开展气象新媒体公众服务产品研发和平台应用,通过“模型视图控制器”设计典范,设计支撑新媒体公众气象服务的MVC架构,实现气象服务产品从采集到加工处理再到终端显示等功能,使其具备简约化、规范化、开放性、高效性和可扩展性等优点,便于与外围系统实现数据的交互、共享和内部功能模块间的数据交互。通过基于MVC架构新媒体公众气象服务技术研究,为气象新媒体平台提供拓展接口和技术支撑,使其可与水文、环境、农业、交通等多部门数据共享,利用这些部门的监测数据,结合气象观测数据、GIS数据等,实现气象资料自动采集分析、智能产品制作分发、精细化预报服务、实况监测预警、灾害天气分析处理等功能,为公众提供精细化气象服务、气象为农服务、水情信息服务、地质灾害预警、灾害天气预报预警等多种气象服务产品。     

基于RIA的观测数据共享平台设计和实现

利用Ext JS和ASP.NET分别编程设计地面观测数据共享平台的RIA前台和后台,访问地面气象观测数据库,并运用AJAX技术进行前后台交互。该RIA数据共享平台能提高数据交换效率,增强用户体验,实现观测数据网上共享,为天气预报和相关单位部门提供快而准的气象资料。该平台在日常使用中,不但能显示观测的原始数据,还能对各种要素和天气现象进行每日统计,并将数据用曲线图、直方图表示出来,实现了数据可视化,让用户更加直观地掌握天气变化状态。     

基于CTS的台站上行气象数据传输监控平台的设计与实现

气象数据上行传输是各类气象业务和服务正常开展的基础。针对气象通信系统切换至CTS以后,台站实时获取上行气象数据传输状况的业务需求,在分析气象数据上行传输流程的基础上,提出了台站上行气象数据传输监控平台的建设思路,设计了平台总体结构,传输日志同步策略和数据个性化显示方案,采用MVC框架、Quartz调度器和jQuery Grid Plugin等技术对平台进行了实现。该平台面向台站用户具有提供上行气象数据传输状态实时监控、传输状态统计和错报查询功能;作为县级综合观测业务集成平台的一个模块投入业务使用,为提高上行气象数据传输质量提供平台支撑。     

陕西省气象数据共享系统

依托以全国综合气象信息共享平台(China Integrated Meteorological Information Sharing System,简称CIMISS)为核心的省级集约化数据环境,研发B/S架构的陕西省气象数据共享系统,实现了CIMISS所接入的各类资料及本地特色数据的查询下载、统计分析、可视化展示、离线定制等功能。该系统的建成对于提高陕西省气象部门省级数据环境的共享服务能力,解决基层用户"看不到数据"的问题具有重要意义。     

基于Android的气象信息发布系统的实现

介绍了基于Android的气象信息发布系统,该系统实现的功能是让已连接Internet的Android系统手机、专业液晶触控平板电视在任何时间、任何地点,自动实时获取气象部门最新发布的重大灾害性天气预警信号、常规天气预报及气象科普知识等内容,从而提高预报信息的覆盖面。目前系统用户主要包括乡镇、医院、社区、消防部门、企业和农民专业合作社。与传统的气象信息发布平台相比,该系统具有易操控、互动效果好等优势。     

基于CIMISS的气象数据处理时效监视系统设计与实

针对气象信息网络常规运行监控业务需要,结合气象信息共享系统（China Integrated Meteorological Information Service System,简称CIMISS）的运维实际,设计开发了基于CIMISS的气象数据处理时效监视系统,实现了对13类上行气象观测数据处理主要的节点时效、自动站疑误数据处理、数据访问服务性能的实时监控,并可为部分气象观测设备的运维保障提供参考指引。文中从系统结构与数据流程、主要业务功能、技术实现等方面对系统的实现方式等进行了介绍。     

国家自动气象站数据质量统计软件的设计与实现

应用.NET技术,针对气象资料业务系统(MDOS)中的国家自动气象站数据,设计开发数据质量统计软件,对数据可用率、错误率、可疑率进行任意时段统计,以方便省、市、县业务人员实时掌握全省站点数据质量状况,也为各级管理部门及时了解各县国家自动气象站气象观测质量状况提供重要依据。     

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。     

基于CIMISS的气象数据处理时效监视系统设计与实现

针对气象信息网络常规运行监控业务需要,结合气象信息共享系统(China Integrated Meteorological Information Service System,简称CIMISS)的运维实际,设计开发了基于CIMISS的气象数据处理时效监视系统,实现了对13类上行气象观测数据处理主要的节点时效、自动站疑误数据处理、数据访问服务性能的实时监控,并可为部分气象观测设备的运维保障提供参考指引。文中从系统结构与数据流程、主要业务功能、技术实现等方面对系统的实现方式等进行了介绍。     

河南省人工防雹作业指挥系统研发及应用

利用河南省历史气象资料,结合先进的防雹理论与技术,系统分析和总结了河南省冰雹过程的天气尺度与中尺度概念模型,并根据三维冰雹云数值模式及雷达探测、闪电定位、卫星、自动站数据,研发出河南省人工防雹作业指挥系统。该系统包括天气形势分析子系统和作业决策指挥子系统。天气形势分析子系统可根据大尺度形势背景、中尺度系统特征及三维冰雹云数值模式和卫星、闪电、自动站资料,对可能降雹区进行预测。作业决策指挥子系统通过对雷达数据产品的二次开发,完成雷达资料处理、产品生成及风暴自动识别、分类、预警,并根据参数的变化和雹云的移动方向,对下游作业区进行预警及输出作业方案。整个系统基于VS2005开发平台,使用c++开发语言,利用图层分层管理将地理信息、雷达实时观测资料、雷达二次产品、高空资料、火箭和高炮作业点等信息分层显示。系统自动化程度高,操作简便,为河南省冰雹天气预报预警提供了可参考的技术指标体系。     

基于WebGIS的实况网格产品应用分析平台及关键技术

实况网格产品是智能网格预报业务重要数据源。为满足气象业务及气象服务对实况网格产品的服务需求,在实时收集和处理各种实况网格产品基础上,采用JavaScript、HTML、CSS等web技术,构建了基于WebGIS的实况网格产品应用分析平台。采用Leaflet、Canvas等技术搭建了基于HTML5的WebGIS框架,实现了各种实况网格产品叠加地理信息统一展示。通过格点与站点观测数据的对比分析,提供产品的实时数据质量评估分析。基于网格格点,实现任意区域、不同要素等级的格点面积及面积比例等定量指标的统计分析。平台自投入业务应用以来,为各级业务应用和精细化气象服务提供了数据支撑。平台基于全国统一的数据环境和参数配置方式,具有很强的应用推广价值。     

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.     

广东省气象部门应对气候变化工作的进展、问题与对策

介绍广东气象部门应对气候变化工作在组织管理、观测系统和业务体系建设,决策和公众服务,科研和技术开发,科普宣传和合作交流等方面取得了一定进展。但也存在着诸如人才匮乏、经费不足、基础气候资料质量不高、业务体系建设不完善、影响评估和适应措施研究薄弱等问题。认为加强应对气候变化工作,应采取大力发展气候变化研究和业务、加强应对气候变化决策服务、成立专门业务机构、拓宽科研经费筹措渠道、加强气候变化科普宣传等对策与措施。     

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。     

省级外网气象大数据服务平台研究与实现

随着社会经济发展，气象大数据已成为国家大数据基础性战略资源的重要组成部分。然而各省市集约化气象大数据环境均建设于气象业务内网，面向社会的气象数据服务则存在集约化程度低、时效性差、数据量少、安全隐患多等问题，因此，建立外网环境的统一、高效、安全的气象大数据中心是气象业务社会化服务发展的迫切需求。本文建立了外网气象大数据服务平台,采用GoldenGate和sersync+rsync技术实现内网与DMZ区(Demilitarized Zone,两个防火墙之间区域)实时稳定的触发式秒级数据同步；跨平台、多语言开发，标准化调用的统一访问接口设计，可实现高并发、稳定的数据响应请求；分时分类的用户数据访问控制，可实现数据权限的安全控制。该平台通过防火墙双网段控制，向互联网环境用户提供高效、安全、权威的气象大数据服务。     

基于WebGIS的农业气象业务平台的设计与实现

农业气象业务平台的建设对于保障农业由传统农业向高产、优质、高效、生态、安全和可持续发展的现代农业加快转变具有积极意义。以浙江全省地面气象观测网数据为基础,结合精细网格化气象要素预报产品、农业气象诊断指标、作物分布信息,研发了以气象指数为主的14类农业气象灾害监测预警指标、6类作物农用天气预报指标和水稻等作物生长发育动态诊断模型;基于B/S结构和ASP.NET开发平台,遵循SOA架构原则,采用C#、Java等计算机语言研制了基于WebGIS的浙江省省、市、县三级应用的农业气象业务平台。该平台集成了气象学、统计学、农学等研究领域的算法和模型进行跨领域数据分析,具备强大的定量及定性分析功能,平台操作简便、功能灵活,且支持自主构建评价体系,目前已经在浙江省省、市、县三级气象部门推广应用。     

全国气象干旱监测预警业务试验平台设计与实现

针对干旱监测预警业务及科研需求,在WINDOWS系列操作系统平台下,采用SQL SERVER2005数据库,建立了全国720个国家级站点自建站以来日最高最低气温、日降水量、日照时数、日蒸发量等要素历史和实时资料数据库,实现了实时、历史资料的对接,为干旱监测预警业务试验提供了资料保障。在此基础上,采用C#等开发工具,设计开发了全国气象干旱监测预警业务试验平台,该平台整合了K、SPI、CI等干旱指数算法,实现了气象要素的多条件灵活查询、统计计算及指数计算等功能,提供了色斑图、折线图、EXCEL表等形式多样的产品表达方式。     

海南省台风气象服务效益评估研究

考虑到台风气象服务效益影响因子的复杂性,利用2000—2015年海南省台风灾害损失数据和防御台风灾害行为效益评估三级指标体系调查问卷的统计数据,着重考虑防台减灾中政府组织领导、部门联防、公众防御能力、气象服务水平及不可避免损失因子,基于逆推算法构建了海南省台风气象服务效益评估模型,从防台减灾总效益中分离出其中的气象服务效益,实现了海南省台风气象服务效益的客观化定量化评估。结果表明:海南省台风灾害气象服务效益占台风直接经济损失的14%～49%,这与台风灾害过程中不可避免损失因子密切相关;2000—2015年海南台风灾害气象服务效益和台风直接经济损失均处于增长的态势,这表明当地社会经济的快速发展一定程度上使台风直接经济损失增长,同时伴随政府决策、部门联防、公众防御及气象服务能力的不断增强,气象服务效益将得到提升;台风气象服务效益与台风直接经济损失具有极高的相关性,一定程度上表明了当台风灾害影响较重时,气象服务显得尤其重要。     

市县级公共气象服务集约化业务平台设计

为了适应气象业务发展的需要,开发了市县级公共气象服务集约化业务平台,设计了业务面板,使基层台站软件操作简单化,并以气象服务产品为主线,将产品贯穿软件使用的全过程,实现气象服务产品管理标准化,业务规范化。该平台系统开发了气象服务业务发现引擎、气象资料实时计算引擎、气象信息可视化引擎、服务产品制作模板引擎和综合工具引擎,为产品制作智能化提供了有力的技术支撑。平台基于服务任务调度模型,采用多线程、多进程和负载均衡技术实现真正的气象服务产品一键式发布,解决了气象服务产品制作和发布环节的主要难点,提高了公共气象服务的能力和水平。