大城市专业气象预报服务产品数据生成系统

文章介绍预报服务产品数据生成子系统的开发运行环境、输入数据内容、预报服务产品数据输出内容及格式、系统包括的主要预报服务产品以及系统结构、系统流程、系统处理功能、各种预报服务产品的配置说明等内容。     

基于数据湖的省级卫星直收站数据共享服务设计

针对省级卫星直收站数据存储分散造成共享应用不便的问题,提出卫星多源数据便捷高效访问和安全分级管理方案。引入数据湖技术,按照全国统一规范构建了基于气象大数据云平台的省级气象数据湖系统,基于此实现了FY-3、FY-4卫星地面直收站原始接收数据、加工处理产品等多种卫星数据入湖集中管理,并提供统一的数据共享服务,解决了海量多源异构数据的存储、管理和共享服务等技术难题。通过数据湖统一权限控制,实现对用户访问数据的分级管理,保障了数据应用的稳定性和安全性。通过数据湖统一文件目录服务,实现长时间序列文件的便捷快速获取,有效支撑卫星数据的服务应用和挖掘分析。     

基于智能网格产品的广西行业气象服务集约化系统的设计与实现

依据广西公众气象服务产品、行业气象服务产品精细化、集约化及智能化业务发展需求,基于智能网格产品及CIMISS基础数据平台,实现气象数据的汇聚、分发、共享及存储。依托J2EE、GIS及分布式技术,对现有的电力气象、旅游气象、交通气象等业务系统进行整合,构建基于B/S与C/S混合架构的广西行业气象服务集约化系统,形成基于广域网络、上下一体、统筹集约的气象服务业务系统布局,为公众、行业用户提供更精细、更实时的预报、实况和预警信息产品。     

智能网格预报在重大活动气象服务保障中的应用——以环广西公路自行车世界巡回赛为例

在智能网格气象预报产品的基础上,采用B/S+C/S混合架构,建立了"环广西"赛道气象服务产品共享平台。通过共享平台,快速完成精细化气象服务产品的制作和发布,为做好重大活动气象服务保障提供借鉴和参考。     

基于互联网技术的新一代气象预报服务业务平台

气象业务平台是开展气象预报、气象服务工作的基础平台。早期的各种单机版气象服务系统,数据分散,运行环境不一致,大量的信息不能互联互通,缺乏对业务服务流程各环节的有效控制,直接影响气象服务能力的提高。2004年,陕西省气象局下发气象业务平台建设指导意见,各级气象部门把业务平台建设作为工作重点。宝鸡市气象局立足于现有的气象宽带网网络环境和硬件设施,针对平台建设中数据共享、流程控制、产品加工制作等需求,组织开发了基于互联网技术的新一代气象预报服务业务平台。     

WebGIS技术在气象网格产品精细化服务中的应用

数值模式已经成为天气预报业务发展的主要方向,数值模式计算产生各种气象网格产品。气象网格产品具有数据量大、更新频次快、专业性强等特点,需要借助专业工具软件进行处理,不能很好满足企业和社会用户使用的需求,应用范围受到极大的限制。面对气象网格产品专业化与气象数据应用需求简单化之间的矛盾,文章提出针对气象网格产品,尤其是实况网格产品和预报网格产品,采用互联网服务手段,通过对网格数据离散化处理的方法,空间化管理的方式,将WebGIS技术应用到气象网格产品服务中。用户在客户端只需要进行简单文字检索或者GIS图形检索,系统便可以实现对气象网格产品中的有效数据进行精细化抽取,最终实现服务精细。文中提出的数据处理方法,对不同行业间气象网格产品的应用起到指导作用。     

基于网格数据的内蒙古决策气象服务技术研究与实现

智能网格气象产品包括智能网格预报和cldasV2.0实况分析产品,将智能网格气象产品应用于决策气象服务,可提高内蒙古决策气象服务精细化水平。利用智能网格产品建立内蒙古地区决策气象服务敏感性分析启动阈值,采用动态数据库sql语句对智能网格格点预报数据和格点实况数据进行检测,当检测达到阈值后,自动启动制作决策气象服务材料。基于WebGis的Openlayers技术实现智能网格格点气象要素数据可视化动态展示和图形下载,根据需求设计自治区、盟市、旗县三级不同层级色斑图和格点图下载及预报图和实况图的自动生成;采用Postgres分布式集群数据库快速统计方法实现cldas2.0实况数据统计、计算和查询。     

基于智能网格降水产品的降尺度释用技术研究

利用空间分辨率为5km的广西智能网格降雨量预报产品以及桂南区域自动气象站降雨量实况资料,采用最邻近点法、双线性插值、双三次插值和统计降尺度方法,研究和评估空间分辨率在1km的格点降雨量插值预报释用技术.结果表明:(1)对于分辨率较高的智能网格预报产品,最邻近点法、双线性插值和双三次插值的预报效果无明显差异,其中最邻近点...     

CMA-GD模式江西省智能网格预报区域2 m气温预报误差分析

利用2020年6月1日—2022年5月31日CMA GD模式2 m气温预报产品（预报时效为13—36 h）和同期江西省智能网格预报区域内地面站气温观测资料,计算气温预报准确率、平均误差和均方根误差,并统计分析其时空分布特征。结果表明： 1）模式预报准确率在不同月份、起报时次存在差异,暖季总体较高,冷季总体较低;暖季08时起报产品的月准确率总体高于20时,冷季反之;秋、冬季旬准确率分布更离散。模式预报产品其准确率明显低于中央气象台和江西省气象台订正产品,需订正后使用。08时起报产品对寒潮的预报效果优于20时。2）气温预报年误差分布存在日变化,最大值出现在08时,最小值出现在15时;年均方根误差峰值出现在15时和06时,白天大于夜间。3）冬季平均误差多为正值,夏季为负值,春、秋季平均误差大小界于冬、夏季之间;白天时段夏季均方根误差最大,夜间时段冬季最大。4）气温预报年误差地理分布特征明显,平原地区预报值偏低,年均方根误差最小;丘陵和山区22 h时效预报值偏高,31 h时效偏低;高山站预报值偏高,年均方根误差最大。丘陵地区负误差最大,平原地区最小;山区正误差最大。     

四川省CLDAS和ECMWF再分析数据风速产品评估

利用2019年1月1日00时～12月31日23时(世界时)四川156个国家站和1768个区域站的观测数据,评估全国智能网格实况分析产品(CLDAS)和ECMWF再分析数据(ERA5-Land)的10m风产品。采用双线性插值方法,将两种分析产品插值到气象站点,与观测值对比,通过平均误差,平均绝对误差,均方根误差和相关系数等指标对以上两种产品进行评估比较。结果表明：两种分析产品对于四川省国家站和高原地区区域站风速都以低估为主,但盆地区域站高估。风速在高原地区所有评估指标都比盆地内差,高原地区需谨慎使用格点风产品。CLDAS对于国家站的各项评估指标都优于ERA5-Land。两种产品与区域站的平均误差,平均绝对误差,均方根误差结果整体相近,但CLDAS对非独立区域站的误差相对更小。ERA5-Land相关性较差,与四川地区实际观测的地面风速变化趋势相反, 不适用于四川。     

气象预报服务效益评估方法研究——以暴雨预报服务为例

暴雨是江苏的重要气象灾害之一,为了对暴雨预报气象服务效益作出恰当的评估,我们设计了预报准确率V、预报服务覆盖率P、预报服务时效率N、可能预防能力Z等四个指标,给出了定量评估暴雨预报气象服务效益的数学模型,并且用实例说明了该模型的实用性和可操作性.预报服务覆盖率、预报服务时效和预报准确率与服务效益成正比,各个因子都会很大程度上影响服务效益值.预防能力越强,气象服务的效益越大,这也说明了气象预报只是一种信息,信息价值的体现还在于应用信息群体的决策和防御能力.     

内蒙古公共气象服务业务系统的设计

气象服务工作是现代气象业务体系中的重要工作内容之一,是气象工作的出发点和归宿。文章对内蒙古气象服务中心开发完成的"内蒙古公共气象服务业务系统"核心技术以及创新点、实施步骤、总体目标等方面做了梳理,并针对其优点、不足进行阐述和总结归纳,同时也介绍了公共气象服务工作的发展方向,以便帮助我们正确认识气象服务的宗旨。     

基于Web Service的气象服务产品传真发布技术

介绍了宁波市气象服务产品传真发布系统的设计思路、技术框架、关键技术和应用情况。针对目前气象服务产品多使用网页方式展现的现状,开发了网页传真功能,通过Web Service方式实现了传真发布手段与气象服务产品的无缝衔接,提供了发送记录、回执查询和失败重发等功能;针对预警信号等服务产品传真对象相对固定的特点,研发了各类产品传真默认信息配置模块,实现服务产品与默认传真收件人的动态绑定。该系统高达100路/min的发送效率,极大地提高了预警发布的时效性,在气象防灾减灾中发挥了重要作用。     

基于小波分析的客观预报方法在智能网格高低温预报中的应用

基于2017—2018年中国气象局高分辨率数值预报产品、甘肃实时城镇预报产品和国家级地面观测站数据,利用小波分析、滑动训练、最优融合等技术,研发出甘肃省智能网格高低温客观订正产品。检验分析表明:城镇预报产品、滑动训练订正产品、最优融合产品3种订正产品对CMA预报均有订正能力,3种客观订正产品的最高气温订正能力强于最低气温订正能力;滑动训练法与最优融合法产生的高低温订正产品,在系统误差明显地区(甘南、陇南等)的预报结果要好于模式客观预报,而高低温城镇预报产品在气温局地性强或者模式客观预报能力差的区域有优势;最优融合预报方法生成的高低温产品预报能力略高于滑动训练订正产品且与现有预报员制作城镇预报产品基本持平,初步具备了替代主观预报的能力。     

浅析广西气象科学数据资源建设与共享服务的应用

对广西气象科学数据资源建设与共享服务项目进行了简述,并介绍广西气象科学数据数据集、数据共享策略和共享服务现状等内容,扩大和提升气象科学数据共享服务的共享面和影响力.     

基于小波分析的西北区智能网格气温客观预报方法的检验评估

基于中国气象局(China Meterological Administration,CMA)高分辨率数值预报产品、欧洲中期数值预报中心(the European Center for Medium-range Weather Forecast,ECMWF)精细化数值预报产品和国家级地面观测站数据,采用小波分析方法及滑动训练、最优融合等技术对模式误差序列进行时频处理,实现了对模式系统误差和局地误差的订正,发展了西北区智能网格气温客观预报方法(northwest intelligent grid temperature objective prediction method,NWTM)。以2017年3月—2018年2月数据作为训练样本,对2018年3月—2019年1月西北区239个国家基本站进行检验。结果表明:1)NWTM对CMA和ECMWF两种模式产品的气温预报能力有显著的提升;随着预报时效增长,两种模式订正产品的误差增大。2)NWTM对ECMWF西北区最高气温的订正效果要明显优于CMA,但就最低气温而言,NWTM对CMA的订正效果更为显著。其中,就24 h最高气温而言,ECMWF在宁夏的订正效果最好,CMA在青海的订正效果最好;而对于24 h最低气温的预报,CMA在西北4省的订正效果相差不大,ECMWF在陕西的订正效果最好。3)空间误差检验表明:针对最高气温的预报,ECMWF订正产品的订正能力明显优于CMA,特别是在甘肃河西走廊和中东部、陕西北部和南部、宁夏中南部及青海大部。就最低气温的预报而言,ECMWF和CMA对甘肃河东和陕西南部的订正能力较好;ECMWF订正产品在宁夏中南部及青海南部的订正能力高于CMA,而CMA订正产品在陕西中部的订正能力更优。     

中央气象台决策气象服务智能移动终端的设计与实现

中央气象台决策气象服务智能移动终端(简称为“决策服务App”)是在发展智慧气象的大背景下,针对桌面应用、网站等传统天气预报业务系统存在时效性、移动性不足的问题,利用最新的移动互联技术,面向决策服务领导和一线决策服务人员设计研发的手机应用程序。在研发过程中实现了基于WebGIS和OpenGL ES技术的渲染引擎、基于大数据分析技术的用户行为统计,以及高安全性等多项关键技术。在此基础上实现了包括基于精细化智能网格的城市天气预报、决策服务产品、实况监测及其统计查询,以及预警预报在内的主要功能。决策服务App在日常天气预报业务、国家重大会议与活动,以及特大灾害的气象保障服务中提升了中央气象台和各级台站的精细化分析和决策服务水平。     

基于MICAPS4的智能网格预报平台设计与实现

随着我国智能网格预报业务的开展,海量高分辨率客观数据需要便捷的分析显示及产品制作平台高效处理。该文基于MICAPS4（Meteorological Information Comprehensive Analysis and Processing System Version 4.0,人机交互气象信息处理和天气预报制作系统）设计并实现智能网格预报平台,采用MVVM（模型-视图-视图模型,model-view-viewmodel）设计模式,实现业务逻辑与视图的分离,通过对各子功能模块的划分,降低模块之间的耦合度,具有良好的可扩展性。平台实现了高分辨率网格预报数据的显示分析和产品输出,开发了基于等值线、网格、关键点等智能化预报制作工具,集成了降水时间拆分、温度极值订正等客观预报方法,开发了降水、温度、相对湿度等要素一致性处理方法,可有效帮助预报员提高工作效率,同时能够确保产品之间的一致性。平台继承MICAPS4的微内核组件服务、高性能渲染引擎和开放式插件扩展管理等优良特性,实现面向智能网格预报的业务编排、智能编辑和算法集成。目前,该平台已经实现业务应用,为全国智能网格预报业务提供重要支撑。     

基于多模式和网格预报产品融合的降水预报释用方法

网格降水的预报准确率是精细化天气预报业务的核心问题.利用多家数值模式和国家气象中心逐3h网格降水预报指导产品,以格点降水实况分析资料为参照,在客观评估模式表现的基础上,提出多模式和网格降水预报产品融合的降水预报释用方法.研究表明:给定降水阈值,不同降水产品的预报性能有显著差异,存在预报表现好的降水产品漏报,而其他降水产...