基于CIMISS全国精细化格点预报业务数据环境系统设计与实现

随着精细化预报业务不断发展,迫切需要建立支撑国省网格预报实时同步、协同一致的全国精细化格点预报业务数据环境。本文分析了精细化预报业务的特点,阐述了基于全国综合气象信息共享平台(CIMISS)的精细化格点业务数据环境的系统架构、数据流程、核心功能及相关技术实现。业务运行结果表明,数据环境实现了国省间格点预报实时同步和共享,有效支撑了预报产品的及时订正和发布,保证了国省格点预报一致性。     

荆江航运气象灾害预报预警系统

荆江航运气象灾害预报预警系统投入运行该系统由荆州市气象局和荆州海事局联合开发,整合了共享船舶自动识别系统(Automatic identification system,简称AIS)、水域闭路电视监控系统(Closed-circuit television,简称CCTV)、海巡艇CCTV、气象雷达、精细化网格预报、预警信息发布等多个平台及系统,通过将航运信息与气象监测预警信息实时叠加,能面向具体船只提供精准及时的气象灾害预报预警服务。细网格预报叠加层提供各气象要素的中短期精细化网格预报,集合了各类数值预报模式,预报产品时间分辨率为3 h,空间分辨率为5 km,能实现定点、定时、定量的气象预报。     

基于移动互联网的交通气象服务系统设计与应用

设计并实现了基于移动互联网的交通气象服务系统。通过对用户定位信息与天气现象、能见度、温度、降水、风力等精细化格点数据进行融合,提供了一系列基于位置的创新性交通气象服务:道路前方高影响天气路段语音提醒及气象信息自动化语言表达、基于WebGIS服务的交通气象服务信息展示和基于精细化格点预报数据的智能导航。与传统网页单向式的信息交互方式不同,交通气象服务系统绝大部分数据存储及处理工作在服务端完成,通过Web服务实现了与客户端的双向信息传递,向用户提供精准的基于位置的信息推送。本系统已经在浙江省气象局智慧气象手机客户端中作为一个独立模块实际应用。     

上海精细化格点预报业务进展与思考

针对大城市天气预报服务和精细化预报需求,借鉴美国的图形化格点预报编辑器(GFE)和中国气象局的气象信息综合分析处理系统(MICAPS),上海市气象局于2013年研究建成基于浏览器/服务器(B/S)框架的精细化格点预报系统,2014年6月正式投入业务应用。目前,精细化格点预报系统已成为上海市气象局预报业务的主要支撑平台,系统包括数值模式指导产品、格点编辑工具库和预报产品生成器等核心功能模块,制作发布短临、短期格点预报产品,以及基于订正格点场的图片和乡(镇)、重点功能区预报。主要介绍了系统设计开发和业务应用情况,并对业务应用中的相关问题进行了总结分析。     

陕西现代气象一体化格点预报平台简介

为了满足社会精细化预报服务需求,提升陕西气象预报预测精细化水平和准确率,开发设计了陕西现代气象一体化格点预报平台。平台由格点预报基础数据环境,智能编辑系统、智能解析应用系统、预报效果评估系统、气象监测分析系统、综合总控系统等五个子系统及系统配置、系统帮助两个模块组成,为省市县三级业务单位开展精细化预报提供重要支撑。     

基于百度地图的精细化格点预报显示

精细化格点要素预报是目前中国气象局的主推业务和未来天气预报的发展方向,如何有效地将预报产品提供给用户使用,是精细化格点预报的最终环节。本文介绍了基于百度地图API的陕西精细化格点预报显示系统,系统主要实现了:(1)降水预报,以CMORPH(NOAA Climate Prediction Center Morphing Method)卫星与全国3万个自动观测站的逐时降水量融合资料为基础,通过动态偏差订正的方法来提高格点降水的预报能力;温度预报,采用滑动线性回归的方法来改善温度预报效果。(2)任意位置的地理信息获取及对应格点240h预报时效的气象要素实时展示。(3)格点气象要素向站点转换,通过格点值提取全省98个观测站逐3h站点预报值,实时分析过去24h降水、温度预报与观测值的误差,供用户预判未来预报值的可能误差趋势;并提供未来168h逐日要素预报。(4)与以往的数据库后台支撑不同,本系统直接将3.5GB格点预报数据一次性读入内存,进行侦听,解决了数据库检索、调用效率低下的问题。     

高频精细化气象格点数据实时处理系统设计与实现

以高频海量气象格点数据为研究对象,针对传统实时处理系统数据处理效率不高的问题,设计并实现了高频精细化气象格点数据实时处理系统的总体架构和业务流程,在分析海量高频次气象格点数据特点的基础上,设计和实现了符合气象业务需求的分布式存储模型;利用多通道动态感知技术实现了动态多通道的文件处理和文件到达的快速感知触发;利用实时数据快速处理技术实现基于精准位置寻址的快速数据块定位算法,进而实现数据块的精准定位;利用数据按需实时截取技术实现了在空间范围内按需进行裁剪的截取算法,进而实现数据按需抽取;实际业务应用表明,系统有效地提升了半结构气象数值预报产品数据的实时处理效率。     

县级农业气象服务平台研制---以阳谷为例

针对阳谷县现代农业气象服务需求,依托阳谷县气象局官方网站,基于气象观测和农业气象服务业务,利用MySQL数据库,通过J2EE开发平台和的MVC框架,研发了“阳谷县农业气象服务平台”。该平台可实现中短期天气预报、农业气象观测资料、农业气象服务产品等信息的实时发布,同时具有气象科普和政策法规宣传,以及需求信息反馈等功能,为农业生产管理者和决策者提供精细化信息服务。     

基于MICAPS 4的精细化天气预报平台设计及应用

基于气象信息综合分析处理系统第4版(Meteorology Information Comprehensive Analysis Process System4,MICAPS 4)的精细化天气预报平台的设计与应用。从我国精细化气象格点预报业务需求出发,介绍了精细化预报系统的总体组织结构和数据流程,基于MVVM模式的总体架构设计、功能设计以及实现。平台采用高性能的分布式内存对象缓存技术,提高了系统运行效率;采用模型视图分离,将数据逻辑与用户界面剥离,增强其可扩展性,更便于省级本地化应用;开发了要素场协调性处理功能,集成了降水、温度等客观预报算法,并提供丰富的主/客观交互工具。目前,该平台已在业务中应用,为全国精细化预报业务提供了重要支撑。     

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。     

汉江流域(陕南段)水文气象服务系统介绍

详细介绍了陕西省安康市气象局搭建的汉江流域(陕南段)水文气象服务系统,该系统利用气象、水文等相关数据,基于精细化预报技术和水文气象模型,从自动化水文气象监测网建设、精细化水文气象预报、水文气象服务、三维仿真化模拟四个方面进行设计,采用人工智能(AI)、大数据(big data)和云计算(cloud computing)技术。该系统为汉江流域陕南段气象水文的监测预报和防汛抗旱气象服务,特别是各大中型水库防汛调度和蓄水发电,提供了精细化的预报服务产品和科学化的应急策略,提高了汉江流域(陕南段)水文气象服务的能力和水平。     

台风及海洋气象一体化预报平台的开发与应用

台风及海洋气象一体化预报平台为面向台风和海洋气象业务的预报预警服务的支撑系统,集数据采集、转换、预报、分析、产品制作、发布等功能于一体。该平台基于人机交互气象信息处理和天气预报制作系统MICAPS4（Meteorological Information Comprehensive Analysis and Processing System Version 4）框架开发,结合台风、海洋气象新型的观测和预报数据,实现台风、海洋气象数据的集约化检索与显示、精细化格点编辑、台风和海洋气象产品制作、产品发布等功能。台风及海洋气象一体化预报平台设计基于面向服务和分层体系结构,采用组件化设计方法,涵盖数据解析、分析处理、产品制作、交互工具、配置管理等核心组件,形成可扩展的业务功能模块和二次开发接口,目前已作为中央气象台台风海洋气象预报预警业务的主要平台投入使用。     

济宁市环境气象指数预报应用自动处理系统

“济宁市环境气象指数预报应用自动处理系统”利用计算机及通信网络,实现对本地气象预报要素、T213格点资料及其他气象数据的自动提取处理、数据格式转换、系列指数预报模式计算、实时网页更新、最终预报产品结果直接发送到专业气象服务网络终端,在Internet网络上进行气象信息发布多种功能。本文概述了系统主要的设计结构、工作流程、功能特点及技术要点。     

陕西省精细化气象格点预报数据环境的设计与实现

为了有效支撑陕西省精细化气象格点预报业务运行,从底层架构和数据流分析入手,提出了基于CIMISS标准框架的精细化格点预报数据环境的设计方案。包括硬件平台、数据清单、数据存储、数据共享、数据管理等关键环节,并遵循"冷热分离、读写分离、集中化管理、多样化共享"的原则,给出了优化实现方法。     

基于智能物联网技术的天津城市积水监测预警系统

通过智能物联网技术实时获取积水监测实况数据,利用天津市气象精细化格点预报产品和城市自动雨量观测站实况数据,以机器学习、神经网络模型和天津市城市内涝风险等级划分原理为基础,研究基于用户实时位置的城市内涝预报预警技术,研发天津市城市自动化积水监测预警系统。结果表明,该系统具备一定的城市内涝风险监测预警预报能力,并在2018—2020年多次重大天气过程中应用,积水深度预报结果与监测结果基本一致,应用数据表明验证结果良好,系统可以为政府防灾减灾决策、指挥调度提供精准、及时的气象数据支撑。     

2018年上合组织青岛峰会精细化气象服务综述

2018年上海合作组织青岛峰会(以下简称“上合青岛峰会”)于6月9—10日在青岛召开,会议筹备、运行及开幕式等活动对精细化气象服务要求较高。青岛市气象局通过升级改造自动气象站,新增海上浮球观测站,申请卫星加密观测,完善了会议场馆及周边气象综合探测系统;本地化了短时临近系统及海雾客观预报系统,建立了高影响天气个例库,实现了天空状况、能见度、降水量的精细化、无缝隙预报;开发了格点预报产品制作平台,服务于上合青岛峰会决策的显示服务平台和手机APP,实现监测、预报一体,预报预警高效制作分发;高度重视网络安全运行维护保障。组建专家服务团队,充分利用国内最新科技成果,确定服务重点,明确责任主体,坚持科学服务策略,通过服务网站、现场服务、电话、会商、传真等多种手段为政府会议相关官员、会议筹备成员单位等提供了精细化的气象服务,出色地完成了上合青岛峰会气象保障任务。     

浙江省新一代海洋气象业务平台设计和开发应用

浙江省新一代海洋气象业务平台是面向全省预报员开发的海洋气象精细化预报产品显示分析制作平台。该平台基于Silverlight和SQL数据库技术框架,采用模块化、组件化设计方法,结合国家局下发的海洋气象产品和省台海洋气象精细化客观预报产品设计开发。平台集数据采集、精细分析、格点订正、预报制作、快速发布、产品展示、工作记录等功能于一体。目前已作为浙江省气象台台风和海洋气象预报业务的主要平台投入使用。     

杭州市萧山区气象灾害分区预警制作发布平台初探

针对县级预警信息发布平台精细化程度不高、技术集约化程度低等问题,开发了杭州市萧山区气象灾害分区预警制作发布平台。该平台集成了各种探测资料和浙江省气象局0～36 h内模式预报产品,根据监测实况和模式外推智能自动形成分区预警提示;将气象灾害预警精细到乡镇辖区;该系统与突发事件预警信息发布平台建立自动连接,一次性制作分区预警产品,可在5 min内完成分区预警信号编辑制作和发布,高效地解决了预警发布的"最后一公里"问题。     

构建精准化智能化预报服务体系的深圳实践和展望

总结了深圳市气象局建立精准化智能化预报服务业务的三个重点阶段,系统论述了深圳模式的特点,深入剖析了体系的四大创新点:技术创新是引领精准智能化预报业务体系发展的不竭动力、"互联网+"气象服务模式成为大城市精细化预报服务标杆、预警信息全覆盖与高效精准靶向发布、打造气象灾害预警四级协同化防灾新机制。立足服务国际化城市发展,以构建以大数据为基础的深圳大城市预报服务业务体系为出发点,文章最后对体系未来发展提出总体设计:打造涵盖业务全链条的全面感知系统、构建基于大数据的多维度多类型的数据管理框架、发展基于大数据的智能预报大脑、发展基于影响的灾害预报和风险预警、构建一体化智能化的综合预报业务管理平台、形成基于影响的陆海一体化气象灾害预警预报服务体系。     

基于Silverlight的气象信息查询系统设计与应用

为减轻基层气象台站服务人员在气象数据统计分析方面的工作量,提高天气监测和预报服务核心能力,研究开发了基于B/S结构,通过具有RIA(Rich Internet Applications,富网络应用)特性的Silverlight框架,采用WebGIS技术的昆明市气象信息查询系统。系统实现了对预报服务所需实时地面观测数据、精细化预报产品和多普勒雷达回波产品等进行统计查询以及地理信息可视化显示。应用实践表明,系统在天气实况监测、临近预报与灾害性天气预警业务中为气象服务人员提供了直观的气象信息网络平台,为预报服务提供了科学、高效的技术支持。