基于宽带网技术的气象数据传输系统

介绍了以ADSL宽带专线方式接入Internet，进行雷达资料等气象信息分发的实现方案，说明依托目前ISP提供的通讯手段进行气象信息的传输是完全可行的。     

基于流程控制的国际气象通信数据收集管理系统的设计与实现

近年来,天气和气候业务对国外数据种类和时效要求不断提高,为解决大量数据的收集分发压力以及管理问题,设计并实现了基于流程控制的国际气象通信数据收集管理系统。系统应用数据收集器Logstash、Inotify监听机制与分析平台Kibana等技术,支持多种通信协议,扩展Scrapy网络爬虫功能,通过流程控制、任务调度等方式实现大量数据快速高效收集和集成管理,有效提高数据并行处理能力和可扩展性,且设计了全流程监视,保障数据时效。系统已经上线提供服务,为业务/科研用户提供全球观测数据、国外卫星数据和数值预报产品等300余种,日收集数据量约2 TB。     

基于消息通知机制的国省数据共享系统的设计与实现

为解决卫星广播传输缺陷及省级用户获取临省实时观测资料和实况分析产品等迫切的业务需求,设计并实现了基于消息通知机制的国省数据共享系统。系统基于RabbitMQ的消息机制进行业务和数据资源的整合及集成,采用多层体系架构,满足基于地面宽带的数据快速有序下载和卫星广播数据补调等国省数据共享需求,支持大容量多种数据的高速传输,支持HTTP、FTP、SFTP等多种数据传输协议。系统已经上线提供服务,实现智能网格、多源融合实况分析等25种气象资料的国省数据共享,月平均共享数据量达6.3 TB,且建立全流程监视,有效保障数据共享的时效性。     

夏季青藏高原地区水汽向平流层的等熵绝热和非绝热传输的气候学特征及其与落基山地区的对比

夏季亚洲季风区是对流层向平流层物质输送的主要通道,其对平流层水汽的变化有重要贡献。以往的研究表明亚洲季风区向平流层的水汽传输主要在青藏高原及周边地区。本文利用多年平均的逐日ERAi、MERRA再分析数据和微波临边观测仪（Microwave Limb Sounder,MLS）数据,首先对比分析夏季青藏高原周边上空水汽的分布特征,再利用再分析资料分析了对流层—平流层水汽传输的特征。结果表明:青藏高原周边特定的等熵面和对流层顶结构分布有利于水汽向平流层的绝热输送;在南亚高压的东北侧,从青藏高原到中太平洋地区,340~360 K层次存在最为显著的水汽向平流层的纬向等熵绝热输送通道,7~8月平均输送强度可达约7×103 kg s-1。此外,在伊朗高原及南亚高压的西部,350~360 K层次也存在一支水汽向平流层的经向等熵绝热输送通道,但强度相对较弱（约2.5×103 kg s-1）。在青藏高原南侧370~380 K层次存在强的水汽向平流层的非绝热输送,主要由深对流和大尺度上升运动引起,7~8月平均输送强度约0.4×103 kg s-1。落基山以东到大西洋西部,350~360 K层次存在水汽向平流层的纬向等熵绝热输送通道,但强度也弱得多（约2.5×103 kg s-1）。     

基于51单片机的气象数据无线传输系统的设计开发

针对自动气象站探测数据短距离无线传输的需要,设计了一套气象数据无线传输系统。系统由发送器、接收器组成,基于51单片机和NRF905无线射频控制芯片开发。该系统对不同型号自动气象站具有良好的自适应能力。实现了气象数据的无线传输、显示和存储。经测试系统在环境适应性和传输能力方面均达到了设计要求,系统运行稳定、可靠。本文从工作原理,系统构成,硬件设计、单片机程序设计及系统测试几个方面对传输器开发方法进行了详细介绍。     

内蒙古自治区气象大数据管理云平台设计与实现

文章介绍了内蒙古自治区气象大数据管理云平台利用分布式存储与计算架构,构建数据采集子系统、数据加工处理子系统、数据存储管理子系统、业务监视子系统、数据共享服务子系统和数据展示子系统,实现部门内外常规气象观测资料、服务产品、行业部门相关数据的集约化、标准化、统一存储管理,对接内蒙古自治区政府“云上北疆大数据平台”和“政务资源共享平台”,完成了行业的互补和延伸,开辟了气象信息化发展的新舞台。     

基于电商模式的气象物资管理云平台设计与实现

为解决实际业务运行中物资信息彼此不透明,存在"信息孤岛"的问题,提出了利用互联网+,建设网络化的具有电子商务功能的可面向全国气象部门的物资储备供应系统,实现了气象装备和备品备件的快速申请、检索查询、设备全生命周期跟踪、仓储信息统计、质量评价等功能。通过系统构建出布局合理、运转流畅的气象装备供应保障体系,基本形成了扁平化的业务管理模式,有效提高气象物资周转的效率。     

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。     

基于5G的气象数据备份传输及监控告警系统的设计与实现

气象观测数据通常情况下通过内网有线宽带进行上传,但因设备故障、人为、自然等因素造成有线线路不通时,需要一种应急通信替代内网通信。此外,由于气象观测台站缺少断网、断电、软件卡死等故障告警机制,造成故障处理周期长,影响观测数据传输质量。本文针对气象观测台站存在的风险设计开发了基于5G的气象数据备份传输及监控报警系统,具备网络通信监测、数据自动传输、软件状态监控、各种信息提示、故障报警等功能,能在一定程度上提高气象观测台站数据传输的可靠性,减少业务人员故障解除过程耗时,从而提高气象信息传输质量,适应地面测报业务自动化的发展方向。     

基于大数据云平台的天山气象APP设计与应用

为提升大数据云平台与移动互联网的耦合气象服务质量,满足气象防灾减灾移动可视化需求,推进新疆气象信息化事业高质量发展,亟需开发一款专业气象服务APP。该APP在“云+端”业务模式下充分利用气象业务现有数字化成果,采取多源存储、接口调用、控制反转和数据交互技术,对全疆天气自动站的地面观测、格点实况融合、雷达回波、灾害预警等气象资料进行加工处理和移动展示。天山气象APP可按用户需求提供疆内基于实时位置的天气实况、精细化预报、预警详情、雷达拼图、实况要素产品和统计值要素产品,同时继承大数据云平台服务接口高额承载能力,实现毫秒级响应,在全疆天气自动站应急保障与气象防灾减灾服务中应用成效显著。     

基于GPRS的远程气象观测数据实时采集传输系统及其应用

通过对远程自动气象站数据实时采集传输通讯方式的比较,提出基于通用分组无线业务（GPRS）的远程自动气象站数据实时采集和传输系统的技术方案,以小数据流方式,实现野外自动气象站观测数据的实时采集、传输和对观测设备运行的监控,达到节约经费,提高数据传输时效的目的,并将此系统成功地用于苏通长江公路大桥施工期气象环境监测与预警系统中。     

基于Hadoop的数值预报产品服务平台设计与实现

数值预报产品数据与日俱增,采用传统的关系型数据库对其进行存储和管理存在效率低和存储能力不足的问题。另外,基于文件的存储方式在数据存储处理、数据读取和算法计算等方面存在性能瓶颈。针对这一问题,基于Hadoop技术体系设计了分布式的数据存储模型,实现了数值预报产品数据的分布式存储和处理,开发了数值预报产品数据接入处理模块;并实现了基于Rest Web Service的获取数值预报产品要素场数据访问接口、时间序列数据访问接口、数据下载接口等业务应用接口。多业务用户的实际业务测试表明, 该平台在诸如数值预报产品气象数据处理和业务应用方面较传统技术架构具有一定优势。     

利用ISCCP资料分析青藏高原云气候特征

利用ISCCP提供的1983年7月－1993年12月3h一次的月平均卫星决云量资料，将整个高原分为39个网格点，分析了高原总云量的年、季节、日变化规律及其空间分布特征，并根据高原水汽条件和地形动力影响以及环流特征作出一定的科学解释。将ISCCP总云量与地面观测总云量分布形势作了比较，证明了ISCCP－D2资料的合理性。对总云量与OLR进行相关分析，发现夏季相关好，冬季相关差。     

基于插件技术的湖南气象服务平台设计与实现

为达到整合省级气象服务数据资源、统一气象服务出口的目标,推动气象数据产品在防灾减灾和公共服务中的高效应用,基于Spring Cloud云架构,采用软件插件(Plugin)、WEB服务(WebService)等技术研发了湖南气象服务平台。本文详细介绍了此平台的分层模型和功能结构,以及所采用的多源气象数据融合处理、基于微服务的气象数据并行处理、基于可缩放矢量图形(Scalable Vector Graphics,SVG)的气象数据矢量化和数据安全交互等关键技术方法。此平台通过天擎获取气象数据产品,统一加工处理后封装为数据插件、图形插件和行业插件,通过标准接口提供观测资料、预报预警、卫星云图、雷达拼图等产品,基于气象数字对象标识符(Meteorological Digital Object Identifier,MOID)保障气象数据产品服务过程的安全性。此平台的气象服务插件已应用于湖南省应急管理厅、自然资源厅、水利厅等单位的业务系统。应用结果表明:此平台的插件服务模式适应C/S客户端、WEB网站、移动APP等不同类型的气象服务需求,实现了气象数据服务的统一管理、高效加工和规范应用,提升了省级气象服务的能力。     

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。