风云静止气象卫星地面应用工程计算机网络系统发展

计算机网络系统是风云系列静止气象卫星地面应用工程的重要组成部分,是卫星在轨管理和卫星观测数据接收、处理、存档、服务的重要支撑。自第一颗静止气象卫星发射以来,计算机网络系统规模不断扩大,其架构经历了近二十年的滚动发展和持续改进。对该发展历程和取得的成果进行了回顾,并对未来计算机网络系统建设所面临的诸多机遇和挑战进行了分析。最后,基于灵活的作业和资源调度技术,设计了具有良好可靠性和可扩展性的我国新一代静止气象卫星风云四号地面应用工程计算机网络系统架构。     

基于问卷调查的风云气象卫星效益分析

如何评估风云气象卫星服务的综合应用效益,一直是国内外关注的重点和难点,至今尚未形成一种有效的方法和模式.基于2014年至2020年风云气象卫星数据及应用服务调查结果,分析了风云气象卫星的社会效益构成,通过评估数据与服务满意度,分析影响效益的关键因素和关键环节,为气象卫星的服务流程优化及相关政策的制定提供决策支持,从而进...     

风云气象卫星数据处理算法的若干创新

This study introduces some innovations in the data processing algorithm for Chinese FY meteorological satellites. Issues about satellite image navigation, radiation calibration, and data assimilation are discussed.
A time series of the earth＇s disk center-line count provides information on the orientation of the satellite spin axis. With this information, the altitude parameters of the satellite and then the earth disk location in the south-north direction may be solved. In each spin cycle, the satellite views the sun and the earth. Given the satellite position and altitude, the angle （β） subtended at the satellite by the sun and the earth can be calculated and predicted. Thus, the earth＇s disk location in the east-west direction is fixed. Based on this principle, we derived an automatic image navigation algorithm for FY2 geosynchronous meteorological satellites with an accuracy approaching pixel level.
The FY2 meteorological satellite traveling in a geostationary orbit suffers a large amount of radiation from the sun. The radiation varies on both diurnal and annual scales, which causes radiation responses in the thermal infrared （IR） bands wherein the wavelengths greater than 3.5 μm vibrate periodically on scales of hours to years. These vibrations must be precisely calibrated. First, based on the accurate estimation of the radiant contribution from the front-optics, the variation characteristics of the calibration parameters are obtained on a temporal scale of hours from the space-borne inner-blackbody （IBB） measurement results. Second, the in-orbit measured radiation of the lunar surface is referenced and utilized to correct the sys- tematic bias of the IBB calibration from daily to annual scales. By using such algorithms, we achieved a calibration accuracy of the FY2 satellite＇s IR imagery of less than 1 K.
The on-orbit satellite instrument parameters play an important role in data quality; however, they may be mis-measured due to limitations in the measurement conditions or may be     

提升风云气象卫星服务能力,筑牢防灾减灾第一道防线——2020年风云气象卫星用户大会综述

2020年风云气象卫星用户大会于2020年10月28—29日在苏州召开.本次大会是风云气象卫星事业50周年系列活动之一,也是首次面向国内风云气象卫星用户的学术交流盛会.大会回顾了我国风云气象卫星事业50年发展历程和取得的成就,集中检验和展示了风云卫星在国内各领域和行业的应用进展.     

风云三号气象卫星的特点和作用

风云三号（FY-3）是中国第二代极轨气象卫星，在功能和技术上比第一代极轨气象卫星风云一号向前跨进了一大步。它将进行三维大气探测，大幅度提高全球资料获取能力，进一步提高云区、地表和海表的遥感能力。风云三号第一颗星的技术状态目前已大致确定，卫星正在研制中。文章介绍并分析了该卫星及其所载遥感仪器的性能、特点和水平，对于风云三号在我国天气预报、气候预测以及自然灾害和环境监测等方面将发挥的作用也进行了简要的论述。     

气象卫星数据传输的发展

分析了国内外气象卫星数据传输的发展方向：气象卫星数据传输的频率正在从传统单一的L波段向L波段和频率更高的X波段及K波段同时使用发展;数据格式采用空间数据系统咨询委员会标准（CCSDS标准）分包传输,信道编码采用了纠错及抗干扰能力较强的R—S加卷积的级联编码技术;原有的模拟传输体制都改为数字传输。文章归纳了各国极轨和静止气象卫星高低速率数据传输特性。便于广大气象卫星数据接收站及早做好接收新的气象卫星数据的准备。     

风云三号气象卫星掩星大气产品精度的初步检验

风云三号气象卫星C星于北京时间2013年9月23日成功发射,其上搭载了中国第一个以掩星方式探测中性大气和电离层大气的民用新型有效载荷——全球导航卫星掩星探测仪(Global Navigation Satellite System Occultation Sounder, GNOS)。GNOS可以接收GPS(Global Positioning System)导航卫星和中国北斗导航卫星信号,进而得到全球范围内的中性大气和电离层大气的探测结果。利用常规无线电探空资料,对GNOS接收GPS信号的掩星探测大气产品(包括折射率、密度、温度以及湿度廓线)进行检验,结果表明:在近地面至25 km垂直范围内,GNOS掩星大气产品折射率廓线和干大气密度廓线的平均偏差在0.5%左右,标准偏差在2%左右;温度廓线的平均偏差约为0.5 K,标准偏差约为2 K;水汽廓线的标准偏差在6 km 以下为0.25—1.0 g/kg。对于风云卫星首次尝试的掩星观测技术,GNOS掩星产品的精度基本达到预定目标,在未来还有改进的空间。     

各国静止气象卫星的发展

该文阐述了各国静止气象卫星平台的技术特点，卫星所装载的探测仪器的种类和性能，也对各国静止气象卫星的发展进行了简述。     

卫星气象和气象卫星的发展:分析与建议

一、卫星气象理论的发展在苏联第一颗人造地球卫星上天之前,King就提出利用地球大气在某些波长放射的热辐射的角分布推算大气温度垂直分布的思想;Okaplan发展了King的思想,在1959年首次提出大气红外遥测(remote sensing)原理,发表了题为《从遥测辐射测值推断大气结构》的著名论文。随着空间和计算技术的迅速发展,Kaplan遥测原理受到越来越多的大气科学家、分子光谱学家、以及数学家的注意。1961年前后King、BenedictYamamoto、Wark和Twomey等分别独立地发表了有关根据大气光谱和辐射传递遥测     

风云四号静止气象卫星测距站坐标测量点的确定及修正

风云四号(FY-4)静止气象卫星是通过测量多个地面站到卫星的距离实现对卫星的轨道确定和预报,所以测距站站址坐标是影响定轨精度的主要因素之一.星地间距离通常是指地面天线相位中心到卫星天线相位中心之间的距离,但是FY-4测距站天线的相位中心无法用作测距距离起始参考点和站址坐标测量点.本文针对FY-4测距站简易半转台天线的特...     

利用风云3号气象卫星接收系统实现NPP卫星数据的接收

广州气象卫星地面站拥有风云3号气象卫星接收系统,可利用该系统实现接收NPP卫星的HDR数据。以广州站为例,具体地解析NPP的HDR的接收方法:主要是利用气象卫星接收系统中的天线子系统、变频解调子系统、网络存储子系统、站管理子系统,并新建进机分包子系统,从而构成NPP数据接收系统;分别从获取NPP卫星的HDR信号频谱、测试取得解调模式参数、开发数据采集软件、建立存储与分发网络、系统自动化接收处理、制定数据接口协议等方面进行叙述。按照该方法,可推广至各卫星地面站,以构建全国的NPP的HDR数据接收网络。     

未来20年国际极轨气象卫星系统发展计划

一、引言极轨气象卫星与静止气象卫星相比,其优势是可以获取全球资料,为数值天气预报模式提供初始场,提高预报准确率,同时在全球自然灾害和环境监测以及气候研究中发挥重要作用。因此,对于极轨气象卫星来说,不会改变长期维持双星业务系统,而且星载仪器的探测能力(探测精度、分辨率和多功能等)将不断提高和加强。卫星将由自由飞行体(目前的NOAA系列)向平台结构方向发展。1991年初国际极轨气象卫星(IPOMS)的技术工作组(TWG)给出了未来20年国际极轨气象卫星系统发展计划等方面的最新研究结果。本文将简要介绍该项研究涉及的主要     

气象卫星的应用现状及其发展

本文简要介绍并展望了气象卫星在气象和环境等领域的广泛应用。     

我国气象卫星的发展与应用

本文介绍了风云系列气象卫星的现状,从观测内容、技术水平、业务运行、数据共享、应用等多个方面比较了国际和中国气象卫星的发展状况,并且提出了我国为提高气象卫星应用水平应该做的工作。经过四十多年的努力,我国已经成功地发展了风云一号、三号极轨和风云二号静止两个系列的气象卫星,并实现了业务化。从气象卫星获取的大气和地表信息,已被广泛应用于天气预报、气候预报、环境和自然灾害监测、农业等多个国民经济领域,为国家经济发展、社会进步做出了贡献。风云气象卫星不仅提供数据直接分发广播,而且通过Internet网络与用户广泛共享;不仅提供云图和观测数据,还提供大量的定量产品。但是风云气象卫星的定量产品精度不够高,影响了使用效果,我国气象卫星资料和产品进入数值预报模式的工作进展缓慢,基层台站预报人员对风云气象卫星云图的判读和应用水平不够高。提高卫星观测仪器的研发水平,做好数据预处理、处理、同化方面所涉及的基础理论研究工作,从根本上提高数据应用的水平是当务之急。     

气象卫星的应用现状及其发展

本文简要介绍并展望了气象卫星在气象和环境等领域的广泛应用。     

基于风云四号静止气象卫星的局地对流智能化预警模型及应用

强对流等灾害性天气给人民生活和社会经济发展造成了严重影响,准确理解强对流发生的机理及提高其预报效果仍然是具有挑战性的工作。综合利用我国自主研发的新一代地球静止轨道气象卫星风云四号高时空分辨率观测数据和中国气象局全球数值预报(China Meteorological Administration-Global Forecast System, CMA-GFS)格点化产品,研究局地对流发生前大气环境场的特征和关键影响因子的变化。分析表明：卫星观测得到的云顶冻结信息以及表征大气的不稳定性、水汽含量等数值模式变量是预测局地对流发生的重要因子。利用面积重叠法和光流法对云团进行连续追踪,采用机器学习技术建立了中国区域局地对流发生和强度分级(弱、中、强)预警模型2.0版本(Storm Warning In Pre-convective Environment Version 2.0, SWIPE-V2.0),实现了局地对流的智能化预警。独立检验结果表明：模型对6个不同分区的雨季8 mm/h以下强度降水相关的对流判识准确率在0.5～0.85,对8 mm/h以上强度降水相关的对流判识准确率在0.69～0...     

气象卫星的发展、应用及前景

引言近几年来,气象卫星遥感监测发展迅速,应用领域,不断扩大,已成为天气预报业务、大气及其它有关科学研究不可缺少的重要工具。我们对近两年来有关文献资料,侧重于极轨卫星在我国的发展及其应用方面进行了调研,本文从以下几方面予以综述。     

风云三号气象卫星红外分光计探测大气CO2浓度的通道敏感性分析

依据红外分光计（InfraRed Atmospheric Sounder,IRAS）光谱通道特征,发展了基于IRAS的大气辐射传输计算模式。以大气分子吸收光谱数据集（HIgh resolution TRANsmission,HITRAN） 2004为初始谱线输入资料,利用该模式模拟计算IRAS在CO2 吸收带的10个通道辐射率测值对CO2浓度变化的响应,并对比了其与大气温度和水汽、O3等气体浓度误差对辐射率测值的影响,探讨了利用风云三号气象卫星探测大气CO2浓度的可行性。结果表明,IRAS的通道4最适于用来监测大气CO2浓度的变化,当CO2体积混合比浓度变化在10×10-6时,对应的辐射率变化同仪器等效噪声辐射率相当,所以IRAS在理想状态下,最高可分辨的大气CO2浓度变化约为10×10-6。     

“基于风云气象卫星数据的新疆积雪及融雪型洪水监测研究”项目

一、项目背景伊犁河谷地区、塔额盆地和天山山区是新疆主要的融雪洪水爆发区,每年给当地交通、牧业、设施农业和人民生命财产等造成巨大损失。新疆积雪及融雪型洪灾在全国范围内具有典型的代表性,加之其地域宽广,大气条件好,利用遥感手段开展积雪及融雪型洪灾的监测是必然方向;FY-3气象卫星是我国新一代极轨气象卫星,加强FY-3气象卫星观测资料的应用已成为国家和区域气象部门的一项重要工作,因此,有必要应用FY-3资料在新疆地区开展针对积雪及融雪型洪灾的监测与应用研究。