自动站质量控制终端系统的设计与实现

1引言目前,黑龙江省自动站数据出站质量、自动站及区域站数据传送情况、国家质量控制反馈信息等都通过"黑龙江省气象信息中心"网站以WEB页面的方式发布,需要人工监控、查询,效率不高,工作量大,容易出错,为提高测报业务的自动化程度,减少大量人工操作,提高观测工作效率和数据质量,考虑开发自动站质量控制终端系统,将以上各任务整合到统一平台,并对以上各任务实现实时监控,出现异常信息,自动报警,保障观测业务稳定可靠运行。     

基于前置模式的气象观测数据整合技术实现

为实现地市级气象、水务、水文部门观测数据的整合并解决基层气象业务单位跨省调用本部门自动站数据的问题,基于FTP、Web Service等网络协议和数据交换方法,构建了前置模式共享网络,通过XML文件交换部门间需要共享的观测数据,利用面向对象的编程技术,将多个信息渠道的数据进行了同化处理,在Sql Server数据库环境下完成了多源数据的整合。整合机制和业务系统的建立实现了部门间的信息共享和部门内部自动站数据的跨省调用,为基层气象部门的监测预警、预报服务工作提供了更加全面的基础观测数据。     

全区台站数据采集分发综合监控系统设计与实现

文章针对目前基层观测台站传输现状,设计了气象观测数据采集传输监控平台,实现了观测数据采集、传输、分发、管理、监控的统一,克服和解决工作人员工作流程繁琐、效率低;数据传输管理分散,监控难度大：原始数据存储分散,不利一统管理,共享能力低;格式及数据质量控制程序由各厂家开发,不利于根据本地化情况进行修改和调整;不利于基础数据传输工作的全区统一规范管理和部署等方面的弊端和难题。系统具体功能包括：观测数据文件的实时采集传输、观测数据初步质量控制、观测数据文件存储管理、监控信息采集存储、信息前台显示操作平台、实时报警功能、时钟同步功能,系统的实施将降低工作强度、提高工作效率、促进全区整体信息网络业务的进一步发展。     

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。     

区域自动气象站双数据库方式初探

分析了济南市气象局区域自动站观测数据应用现状,提出了区域自动站观测数据同时入两个数据库,不同用户分别访问主、副数据库,负载均衡的区域自动站双数据库方案,介绍了该方案的网络结构及实现。     

长江三角洲气象数据实时共享技术研究与实现

通过基于数据超市理念的气象数据实时共享技术研究,首次建成上海、浙江、江苏、安徽三省一市间互联互通的长江三角洲(长三角)气象数据实时共享平台。该平台设计并使用标准规范体系,建立基于分布式的数据管理模式,采用多层系统架构,实现物理上分布、逻辑上统一的长三角区域气象数据资源组织与共享。能有效支持短临天气预报对实时数据的高时效要求,支持灾害性天气移动观测、加密观测业务的数据共享,提高气象数据实时共享效率,降低数据更新分发的难度。     

河南省气象观测数据综合服务平台的设计与实现

概述了河南省气象观测数据综合服务平台整合、集约的设计原则及总体框架,介绍了平台的数据收集、质量控制、站网管理和平台展示等主要功能及SqlServer存储视图、SOA架构、Android定位、WebGIS及等值线等关键技术的实现。该平台以用户为中心,坚持集约、统一、智能、易扩展、易维护的原则,采用分层架构进行科学设计和布局,分四个层次、五类用户对整个平台进行开发。气象部门、外部门共享数据业务人员均可通过河南省气象观测数据服务平台获取需要的数据,提高了业务人员的工作效率。该系统业务化后,实现了自动气象站、区域站、土壤墒情、雷达回波、卫星云图等实时观测资料及外部门(环保、水利)数据在全省实时共享,充分发挥了这些数据的效益,促进了河南省气象信息化能力进一步提升。同时,气象业务人员及外部门决策用户可随时通过手机APP获取气象数据,为各级政府防灾减灾科学决策提供参考。     

省级区域站数据直传监控系统设计与实现

全国省级区域站数据传输业务流程逐步由市级转发省级调整为直传省级,省级区域站中心站成为数据传输的枢纽。区域站数据传输业务的调整给省、市、县3级区域站运维保障工作带来了一定的挑战。为了应对统一管理难、监视难、故障诊断难的挑战,本文设计并实现了一种省级区域站数据直传监控系统。该系统依托CIMISS系统和省级区域站中心站,基于Django框架实现了CIMISS CTS环节、省级区域站中心站环节、区域站报文来源环节、区域站电池环节的监视和展示,以及区域站报文历史传输情况的展示和故障诊断。该系统已经投入业务应用,进一步提高了全省区域站数据传输业务的运维保障能力。     

自动站数据备份

自动站的建成，实现了数据采集自动化，大大减轻了观测人员的劳动强度。然而，它采集的数据自动存储在硬盘中，不再像人工站观测资料那样，都记录在册，一旦数据丢失，损失无法弥补。     

风云卫星地面应用系统计算机网络平台架构

计算机网络平台是风云卫星地面应用系统的重要支撑。从计算资源池、存储资源池、网络系统和管理软件等四个方面详细介绍了风云卫星地面应用系统计算机网络平台的架构和特点。计算资源池中采用了资源调度、并行计算、云计算、大数据等技术实现了计算资源的充分共享和高效使用;存储资源池采用了存储虚拟化、分布式存储等技术实现了存储资源的池化共享;采用软件定义的网络SDN技术保证了网络系统的高效与灵活;通过一体化智能运维系统及典型应用分析与优化软件对系统进行了统一管理和持续优化。实际业务运行表明该平台运行高效可靠,很好地支撑了卫星观测数据的接收、处理、存档、服务与应用以及卫星在轨管理等业务。     

中尺度区域加密自动站建设初探

1引言中尺度区域加密自动站建设是自治区气象业务技术体制改革“三站四网”建设的重要组成部分。如何建立稳定的中尺度区域加密自动站,获取高质量、稳定、连续的区域性天气、气候资料,提高区域灾害性天气的监测能力是我们建站的最终目标。中尺度区域加密自动站是集数据采集、数据处理、数据存储、数据通讯为一体的气象观测设备。数据采集部分包括雨量、温度和风速风向等传感器;数据处理部分对采集到的气象数据按照气象要求进行运算与分析;数据存储部分采用动态链表方式存储小时气象数据,最多可以存贮3个半月的气象数据;数据通讯部分一般采用…     

自动站逐小时观测资料质量评估反馈系统的设计与实现

该文详细阐述了"自动站逐小时观测资料质量评估反馈系统"的设计和实现功能,系统已经投入业务使用,并且稳定运行。该系统的投入使用,实现了自动站疑误数据的及时反馈,有效地发挥了基层台站的数据质量源头控制作用,大大提高了我省自动站疑误数据的反馈率。     

全国自动气象站实时观测资料三级质量控制系统研制

迄今,中国气象局已在全国建立了55000余个地面自动气象站（含国家级自动站和区域自动站）。为了促进众多台站观测资料质量提高,在实时业务中保障用户用到基本正确有效的数据,2009年底中国气象局启动了“全国自动站实时资料质量控制与综合评估系统建设”工程,旨在研制一套基本适用于全国自动站实时观测数据的质量控制技术方法,建立台站、省级、国家级资料部门的地面自动站实时资料三级质量控制与反馈业务系统。在探究自动站错误数据表现形式的基础上,研制了自动站实时观测数据质量控制技术;从业务分工与应用角度,设计建立了台站负责质量监控、省级负责质量控制和国家级主要负责质量评估的自动站实时资料三级质量控制系统。该系统已在2400多个国家级气象台站、31个省级和国家级资料部门安装部署与业务应用。通过系统建设与应用,实时上传的自动站数据质量得到明显改善。主汛期全国自动站逐小时气温、降水数据可用率分别从2009年的88%、83%提升到2012、2013年的98%左右。     

区域自动站统一版软件通信模块设计

区域自动站中心站软件在自动站的观测中发挥着重要的作用,但由于设备厂家的不同,造成中心站软件的不统一.统一版软件实现了将多厂家的设备接入到统一的数据收集平台上;通信模块是整个统一版软件的核心模块,是自动站设备和软件总控模块之间的桥梁,一方面能够将自动站设备发来的数据进行正确解析并封装成统一的格式提交到主控模块,另一方面能够将主控程序发来的命令进行正确解析并发送到对应的设备.通信模块采用分层和模块化的思想,综合运用宏解析和多线程等技术,实现了将多厂家的各种设备从通信层面上统一的接入.     

大气本底站反应性气体观测数据处理系统功能设计及实现

基于反应性气体多年观测的较为成熟的数据处理和质量控制方法,采用模块化功能结构设计,通过应用Visual Studio开发平台并结合MAP WinGIS等空间和时间显示控件,对反应性气体观测数据处理系统进行了设计和开发.系统实现了观测数据在空间和时间上的可视化显示,实际业务应用表明,具有良好的人机交互和数据处理能力,具备一定的数据统计分析功能.实现了对大气本底站反应性气体观测数据的统一管理和综合处理,已成为大气成分观测数据质量控制业务系统的一个重要组成部分.     

基于ORACLE的长三角自动站数据库系统

在气象部门自动站资料存储实现中,大型数据库系统如ORACLE、SQL SERVER等已经得到了初步的应用,不过目前存储的自动站数量都较少,数据库性能容易保持.在区域级或者省级气象业务中,自动站的数据量非常大,且数据量不断快速增长,需要对自动站数据的存储进行重点设计.2009年,为服务上海世博会等大型活动,设计实现了基于ORACLE 10 G的长三角自动站数据库系统,系统实时处理长三角地区的自动站资料并入库,极大地扩展了资料的共享度.重点介绍了数据库系统的设计实施方案,主要包括事件驱动入库处理、自动站核心大表设计、索引实现,以及SQL语句的查询优化原则等.     

自动站小时气温数据的质量控制系统研究

逐小时自动站数据对于气象灾害预警、决策服务及预报预测等十分重要。以国家级自动站小时观测气温数据为基础,分析研究了小时气温数据的疑误形式,针对各种疑误数据,利用国家级台站建站以来的日最高、日最低以及4时次(北京时02点、08点、14点、20点)定时观测气温数据,研制形成了适用于中国自动站(区域站和国家站)逐小时气温数据质量控制系统,并将此系统应用到2006-2010年中国27000多自动站小时气温观测数据中。结果表明：区域站的正确率、可疑率、错误率分别为99.43 %、2.24 ‰和3.45 ‰,国家站则分别为99.82 %、1.27 ‰和0.49 ‰;区域站和国家站数据的可疑率相当,但国家站错误率明显比区域站低一个量级。通过历史数据质量控制结果的分析,证明自动站气温质量控制系统设计合理,可以判断出错误和可疑数据,具有可用性。     

干旱气候观测系统

建立一体化观测系统是中国气象事业发展战略确定的重要目标之一。本文站在西北区域气象事业发展的高度上,在充分分析西北地区天气气候和环境特征以及气候观测系统现状的前提下,对干旱气候观测系统(ACOS)进行了初步设计。系统由地基观测、空基探测、天基监测和信息传输与共享系统4部分构成,其中地基观测站网分为气象站(代表站)、生态气候试验站(重点站)和陆面过程综合试验基地(关键站)3个层次。干旱气候观测系统(ACOS)的建成将实现对西北地区内大气圈、水圈、冰冻圈、岩石圈和生物圈等5大圈层以及各圈层之间相互作用三维综合的观测。     

山东MDOS疑误信息统计系统的设计与实现

为了提高自动站实时观测数据的有效性和可用性,中国气象局推出了气象资料业务系统（MDOS）,建立了集质量控制、加工处理、存储分发、服务于一体的现代资料业务,实现了实时和历史资料一体化处理与管理。针对山东省地面资料疑误信息处理反馈应用的实际,以及对疑误信息进行统计分析的需要,设计了MDOS疑误信息统计系统,介绍了系统设计的背景、系统设计思路、系统界面等。     

表格驱动码业务试验系统设计与实现

表格驱动码是世界气象组织推荐并在全球范围内被广泛使用的数据编码格式,也是我国气象数据格式标准化实施中采用的主要国际互信通用格式之一。建立表格驱动码业务试验系统,依据观测系统和CIMISS数据环境核心业务构架,选择有代表性的观测数据和产品,针对其自描述和灵活扩展性特点,采用编码模板制定、码表动态加载、编码要素和序列向存储要素和模型映射转换、数据库存储模型设计等关键技术,建立其编码、传输、处理、存储和应用完整业务流程,试验和验证其业务适应性,为我国基于表格驱动码的气象数据格式标准化工作全面开展提供参考。