基于MICAPS4的灾害性天气个例检索与训练系统设计及应用

基于气象信息综合分析处理系统(Meteorological Information Comprehensive Analysis and Processing System Version 4,MICAPS4),河北省气象台研发团队重新自主设计并开发出一套灾害性天气个例检索与训练系统。该系统通过对历史灾害性天气个例及其资料的整理与保存,实现了个例的检索、分析、训练、收集与管理等功能,解决了历史资料的积累与使用问题;同时,拓展了MICAPS系统的历史资料应用功能。该系统可用于灾害性天气预报预警业务、科研与预报员培训等方面,其可移植性强,具有较好的推广应用前景。     

广东灾害天气历史个例库系统的设计与实现

介绍基于地理信息系统(GIS),用VC++开发的灾害天气历史个例库系统的开发与应用。系统实现了:1)灾害天气个例相关气象资料的收集整理、分类入库、查询检索。2)在具有GIS功能的平台上快速方便地浏览MICAPS数据、图片格式数据、数据库资料以及NetCDF、GRIB格式数据和转换的二进制数据。3)各级台站可以根据自身业务需求,定制个性化的灾害性天气历史个例库。     

灾害性天气个例库智能分析系统的设计与实现

灾害性天气个例库智能分析系统是由基础数据支持子系统(数据层)、气象数据应用中间件子系统(服务层)和个例库综合分析业务子系统(应用层)3部分组成,综合运用HTML5 Canvas技术、数据库技术、GIS技术、高效可视化渲染技术等实现了气象灾害性天气个例的交互式录入、关键词查询与检索以及相关气象资料智能再分析等功能。文章针对系统的组成架构、个例库设计、功能特点等关键技术进行了重点探讨,并详细介绍个例库录入与查询、WebGIS组件、可视化渲染以及气象资料再分析等功能的设计和实现。系统投入业务运行结果表明,页面响应速度快、兼容浏览器性能佳、人机交互体验好,能够满足高效、智能、灵活的业务需求,在为预报员建立正确的预报思路、提升天气过程分析能力等方面发挥了重要作用。     

基于MICAPS3.2的灾害性天气个例库与预报训练系统的设计与应用

采用C/S(客户端/服务器)架构,基于MICAPS3.2操作平台,开发了河北省灾害性天气个例库与预报训练系统。该系统在Microsoft.NET Framework 3.5框架和MICAPS3.2的基础程序集下以插件形式进行二次开发。本文详细介绍该系统的架构、系统集成方式以及个例数据库的设计方案,并且对其功能、应用以及开发前景做了介绍。     

MICAPS4网络平台设计与实现

针对多源、海量、实时气象数据的特点和高交互天气预报预警的业务需求,设计开发了MICAPS4网络平台,该平台包括服务器和网络前端结构,该平台可以实现网络气象数据叠加显示和交互分析等功能。该平台基于统一气象数据模型和分布式实时计算处理框架对多源海量、实时气象数据进行快速处理、计算分析、网络传输和发布,基于HTML5渲染绘制技术实现了浏览器端气象数据的标准实时渲染绘制和交互操作等。MICAPS4网络平台及基于该平台搭建的国家级、省级专业气象网络应用业务系统运行稳定,实现了海量气象数据的网络快速处理分析、高效渲染绘制、预报预警制作交互操作等功能,对建设国家级和省级气象网络应用系统具有重要意义。     

基于MICAPS系统的数字化天气图及常规气象资料检索分析系统

介绍了基于“9210工程”和MICAPS系统的资料自动存储、整理、检索和历史天气图分析业务系统——基于MICAPS系统的数字化天气图及常规气象资料检索分析系统，较全面地介绍了该系统高度自动化、设计友好的功能和在业务中的应用。     

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。     

安顺市暴雨个例数据库应用系统的设计与实现

基于省—地—县气象光纤通信网,采用B/S软件体系结构,建立安顺市暴雨个例数据库应用系统,实现安顺市暴雨天气个例档案、各种物理量及历史灾情的显示与查询、统计与输出等功能。系统基于Web方式,所有程序运行在服务器端,用户端不用安装任何程序,各部分功能设计均结合实际需求。自投入业务运行以来,在本地预报业务、气象服务、科研与管理等方面发挥了重要作用,已成为一个实用性较强的业务服务支撑系统,有效提高了灾害性天气保障能力。     

MICAPS中英文安装程序的制作和使用

气象信息综合分析处理系统（英文编写为MICAPS）是中国气象局9210的一个子.经负责业务气象资料的处理和显示，是业务预报员的基本工作平台。MICAPS系统分为工作站版和微机版，其中微机版应用于全国省、地、县三级气象台站。为此，MICAPS系统开发组首先开发了MICAPS系统中文版安装程序。随着MICAPS系统应用范围的扩大，MICAPS系统开发组又开发了MICAPS系统英文版安装程序。文章着重介绍目前国内广泛使用的中文版安装的使用方法和技巧，并对MICAPS系统中英文安装程序所使用两种开发软件的特性做出简要比较，旨在使MICAPS用户对MICAPS系统安装程序有一深入的了解，同时对从事安装程序制作的开发人员有一定的帮助和借鉴作用。     

新一代天气雷达基数据管理与个例整编系统设计

针对目前短临预报业务及科研需求,开发了新一代天气雷达基数据管理与个例整编应用系统。该系统采用VC++60 编程语言和MSSQL Server 2008数据库开发技术对不同历史个例资料建立了相应的数据库,对基数据文件采取压缩后直接入库的方式,实现了省、市、县级天气预报人员、气象服务人员、人工影响天气业务人员和科研人员对基数据的实时高效查询和下载。系统提供了不同检索条件的查询与个例资料的实时查阅和实时、历史基数据和个例信息的下载功能。为各级天气预报人员更有效地开展短临预报业务提供了便捷,也为其他科研业务人员提供了详细和全面的观测数据支撑。投入业务运行一年来,效果良好,可以进一步推广应用。     

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。     

阿拉善中雨以上“历史个例”参考的实现

＂阿拉善盟中雨以上降水预报业务系统＂是基于该地区防汛需求而自主开发的本地区降水预报工具,实现了历史个例库查询、资料获取等功能。其中阿拉善中雨以上降水＂历史个例＂天气图按照环流形式分类存放在不同的文件夹之下,文件夹是按照过程出现的年月日命名的,另外少量历史数据则存放于excel表中。     

MICAPS2.0服务器版安装、更新及维护

MICAPS2.0是在MICAPSl.0的基础上开发和完善的,在MICAPS2.0中增加了一个动态连接库和4个ACTIVEX控件,包括参数检索控件、辅助图表控件、数据分析控件和地理信息控件,增加了气象资料的文本和表格显示功能,增加了单窗口多屏显示功能,提供了新的图形图像操作功能和气象数据分析工具。MICAPS2.0数据接收处理部分和图形显示部分完全分开。

     

全球天气分析服务系统的设计与实现

气象服务业务系统的开发和建设是实现优质气象服务的基础和保障。针对气象服务业务系统建设滞后的现状,根据气象服务的特点,应用三维地理信息技术(3DGIS),研发了全球天气分析服务系统(Global Weather Analysis Service System Version 1.0GWASS V1.0)。该系统实现基于GIS的气象信息处理与集成分析、气象服务产品制作、显示和输出等功能,为气象服务业务提供基础支撑平台,达到所见即所得的气象服务效果。文章介绍系统设计与实现的思路,给出基于.net平台开发的GWASS的总体架构设计以及分层设计,说明系统中的核心子系统和功能子系统的功能与作用,分析面向气象服务应用的3DGIS关键技术,最后给出系统的应用实例。     

地面气象资料一体化统计加工系统设计与实现

地面气象资料一体化统计加工系统是基于国省统一的CIMISS数据环境,准实时生成日、候、旬、月、年值等统计产品的业务系统,能够满足用户对准实时质控后地面气象资料统计值的业务需求。本文主要介绍地面气象资料实时历史一体化统计加工系统的开发,从软件的需求分析、统计方法、功能实现、关键技术等方面阐述了如何在技术上实现地面气象资料一体化统计加工系统。通过运行策略配置,实现了系统定时自动运行,进一步丰富了CIMISS系统地面气象资料的产品库。     

MICAPS4预报业务系统建设进展与未来发展

以精细化预报为标志的现代天气预报业务对高时空分辨率气象数据的应用提出了更高的需求,而传统的预报分析制作系统MICAPS3（Meteorological Information Comprehensive Analysis and Processing System Version 3）无法满足符合大数据特征的实时预报相关的数据应用。同时,模式预报和集合预报应用已在各专业预报领域中发挥越来越重要的作用,网格预报产品正在涵盖全部的预报业务流程,而MICAPS3无法提供便捷高效的支撑。为解决上述问题,国家气象中心启动了MICAPS4建设,一方面建立了基于大数据的气象实时预报应用技术体系,解决了气象大数据处理、存储、分析和显示效率的关键技术难题;另一方面搭建了多个满足不同复杂预报业务需求的专业化版本。MICAPS4将信息化技术与预报技术、预报业务流程紧密结合,解决了现代化预报方法的平台化集成应用与精细化预报制作的关键技术难题,基于MICAPS4基础框架的多个专业版在中央气象台和部分省级气象台进行业务化应用推广。基于CIMISS（China Integrated Meteorological Information Sharing System）-MICAPS4的海量数据存储环境,极大减轻了系统部署和本地化工作量,显著提升了数据解析及数据存储访问效率。     

基于MICAPS系统的分县综合预报方法

利用 MICAPS系统的通信、资料处理、数据格式转换、图形图像显示等功能对 MICAPS系统进行了二次开发。它包括实时资料自动处理 ,天气分型 ,相似分析、个例分析、反例分析、动态因子计算 ,动态预报模型建立 ,预报结果集成和最终产品分发等功能。利用本系统制作预报方法 ,无需再处理具体繁杂的气象资料 ,只需把预报思路 (如何分型 ,如何消空 ,选用什么因子 ,用什么方法等 )写入相应的模块 ,预报方法即成 ,而且经验完全预报和 MOS预报都同样可实现     

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。     

MICAPS预报业务平台现状与发展

文章介绍了气象信息综合分析处理系统(MICAPS)系统开发的过程和MICAPS未来发展计划,重点介绍了MICAPS第三版开发的基本情况、系统构架和系统中使用的关键技术和算法。MICAPS第三版采用开放式构架,基本框架负责系统主界面、地图投影、图层控制等基本功能,各种功能模块通过扩展功能模块实现,对系统二次开发提供最大限度的支持。MICAPS第三版实现了MICAPS定义的各类数据,如地面观测、高空观测、离散点数据、标量和矢量格点场、城市预报台风路径、地理信息等的显示,并增加了雷达主要PUP产品、雷达基数据、卫星GPF数据、卫星AWX格式数据、GPS水汽、闪电定位、AMDAR资料、风廓线数据等资料的显示,增强了网络资料检索、菜单资料检索、综合图检索等数据检索能力,增加雨量累加、会商支持、历史资料检索应用等实用功能。     

多屏显示技术在MIACAPS系统中的应用

介绍了直接利用windows 98中扩展的多屏显示技术在MICAPS系统中实现多屏显示的技术要点。指出多屏显示系统是运行MICAPS及气象业务软件的优秀平台,可以明显提高业务应用软件的使用效率,并为业务软件的开发提供了一种全新工作环境。