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...     

传统海图和电子海图一体化数据模型的构建与应用研究

针对国内在一定时期内既要生产传统纸质海图保证传统导航,又要生产电子海图满足电子导航的需求,构建了一个能够包容S-57电子海图和传统海图信息全集的一体化海图数据模型,基于此模型分析了两种数据到一体化数据模型的转换机制,并应用此模型开发原型系统,实现了二者之间的一体化组织和切换显示,为探索传统海图和电子海图的数据融合提供了思路和参考。     

CDC到S-57物标属性对照研究

分析我国数字海图(简称CDC)和国际海道测量数据传输标准(S-57)结构特点,特别是两种数据结构中物标和属性的定义及相互关系;研究CDC要素或属性拆解细分,整合为S-57物标或属性技术并提出对照方法;探索数字海图从CDC格式向S-57转换的理论基础。     

外大陆架划界信息系统中数据交换方法

采用VB.NET作为开发工具,ArcGIS Engine作为开发平台,进行外大陆架划界的数据交换研究,所开发的程序能够实现图元和文件层次的交换。该方法的研究对于我国外大陆架的划界有着非常重要的参考作用。     

HRCLDAS-V1.0和ERA5海面风场对比评估分析

基于2020年中国近海31个浮标的逐小时数据,使用统计分析方法对中国气象局高分辨率陆面数据同化系统(HRCLDAS-V1.0)和欧洲中期天气预报中心第5代全球大气再分析数据(ERA5)海面风场进行了系统的检验,检验结果表明：两者在我国近海均具有较高的可信度,风速平均绝对误差(MAE)分别为1.16 m/s和1.09 m/s,风向MAE分别为23°和22°。随着风力增大两者的风速准确度均有所降低,当风力等级≥10级时,前者准确度优于后者;对于风向而言,随着风力增大,两者准确度均升高。此外,选取2020年典型的两次冷空气过程和2008号台风“巴威”过程,检验两者在不同天气过程影响下的准确度,两类融合产品均能较好地再现冷空气过程引起的风向变化,而对不同强度的冷空气过程下的风速反映存在差异;对于台风引起的大风,在风速较低时两者风速均具有不错的表现,但HRCLDAS-V1.0对峰值强度的表现优于ERA5。     

卫星遥感接收数据的管理与软件开发

卫星遥感接收数据是遥感影像应用的重要数据来源,因此对特殊格式的海量接收数据的存储和管理成为卫星遥感应用的重要环节。采用多层存储模式对数据分类、分级存储,建立空间数据库管理空间数据和属性数据。基于ArcEngine开发技术建立卫星接收数据管理平台,实现空间数据的快速查询和属性数据的自动入库等高效管理功能。     

数据库与实测数据融合实现对深海跃层的快速估算

海洋跃层的快速估计对于环境的态势评估具有重要意义,跃层估计的精度和估计所用时间是两个主要评估要素.基于实测的温度、密度和LEVITUS数据库中的温度、密度进行融合来对跃层进行快速估计,可通过实测数据对数据库的数据进行补充和修正,然后利用修正后的数据对跃层进行快速评估.结果表明,该方法可以大幅度地缩短跃层估计的时间和提高...     

基于扩散滤波的多尺度三维变分研究

将扩散方程引入三维变分分析,揭示了传统3D-VAR不能有效提取多尺度观测信息的根本原因,即观测导致的目标函数梯度在空间的不连续分布.将扩散滤波融入基于梯度的最优化算法,发展了基于扩散滤波的多尺度3D-VAR.海表面温度数据同化试验结果表明,新方法可从长波至短波有效地提取多尺度的观测信息.     

3S技术在海南省海岸保护利用规划中的应用

利用3s技术强大的空间信息处理和管理能力及制图能力,实现了在海南省海岸保护利用规划中多源地理数据采集处理、专题信息分析提取、规划图集编制和规划信息管理系统的建立等．结果表明：采用3S技术能够较好地处理海南省海岸保护利用规划中涉及的陆图、海图、遥感图、海洋功能区图、相关规划图和项目用海图等基础地理数据,以及现场调查、勘测数据的空间位置关系;提取了海南岛海岸类型、海岸开发利用现状等专题信息;结合海南社会经济发展对海岸资源开发利用的需求和生态环境保护要求,划分基本功能岸段,总体为北部海岸以港口、旅游岸段为主,东部海岸以旅游、渔业岸段为主,南部海岸以旅游、港口岸段为主,西部海岸以港口、渔业岸段为主．     

高度计波高数据同化对印度洋海域海浪模式预报影响研究

为提高海浪模式预报的精度,改善初始场是途径之一。研制了基于最优插值(OI)方法的海浪数据同化并行程序模块,并将其植入第三代海浪模式WAVEWATCH IIITM,建立了印度洋海域海浪同化预报方法,使用卫星高度计波高数据进行了同化预报试验。OI模块的并行设计使得植入同化模块的海浪模式仍能以并行方式运行。文中5°S以北印度洋海域为目标区域,嵌套在WAVE-WATCH IIITM的全球网格中,使得目标区域开边界条件得到较好解决。同化数据使用Jason-2高度计测量有效波高(SWH)沿轨数据。海浪同化预报模式由大气模式WRF(Weather Research andForecasting)输出的1小时一次的海面10 m风场驱动。将同化的模式结果(SWH)、无同化的模式结果(SWH)分别与高度计沿轨数据(SWH)进行比较,表明同化改善模式预报初始场的效果是明显的。以同化初始场出发进行海浪预报试验,结果表明,高度计波高数据同化在一定程度上可改进海浪短期预报的精度。