地面气象资料审核专家系统

1 概述 准确的气象资料是搞好各项气象工作的保证,因此地面气象资料的真实性与准确性的审核一直被人们所重视。然而地面气象资料的审核是一项细致而繁杂的工作,技术规定多,劳动强度大。为了从根本上减轻审核人员劳动强度达到提高工作效率和数据质量的目的,我们研制了地面气象资料审核专家系统。该系统以中国气象局规定的模式数据为主要审核对象,建立资料数据库,根据气象原理和观测规范的要求,收集了审核人员大量经验,建立了专家知识库、台站档案库和审核参数库,知识的表达用产生式规则形式,并用智能型语言prolog编制而成。该系统具有如下功能和特点:     

气象数据云数据存储技术及应用

针对气象数据种类多、信息量大、精度高等特点,传统的关系型数据库系统在存储处理、数据读取等方面存在负载饱和、读写性能不理想等问题,利用云数据存储技术,结合气象数据特征,设计了基于云数据存储平台的气象数据存储和处理方法。通过分析气象数据的结构化、半/非结构化特征,采用云关系型数据库存储结构气象数据;采用NoSQL对象库存储半/非结构化气象数据;在数据的存储过程中,应用了气象数据分块压缩技术,进行气象数据存储和传输。结果表明,所讨论的方法具有很好的存储传输效率,能够满足大规模气象数据在业务应用中对存储查询和处理速度的要求。     

应急气象频道本地化信息采集与发布的技术

为适应应急气象频道本地化信息的快速播出要求,搭建了气象频道本地气象资料处理系统来处理实况气象信息、天气预报信息、预警信号挂角、预警信息等气象资料,采用文件推送的方式,向气象频道转发预警通知和预警信息文件,提高了信息采集的时效性;同时,采用AirCG．3D字幕机播出系统,实时和本地气象资料系统中的气象资料数据库关联,当数据库中的气象数据信息更新后,字幕机播出系统实时播出更新后的气象信息,确保气象信息“实时”播出。     

Hadoop在气象数据密集型处理领域中的应用

气象资料的统计分析计算属于数据密集型计算,目前的处理方式多为单机处理,对大量数据的处理比较慢,难以应对日益增长的数据,对气象资料的研究形成一定的制约。针对数据密集型气象数据的处理,尝试应用Hadoop的MapReduce思想提高计算效率;对Hadoop在处理大量小文件组成的气象数据时的低效率,提出对原始文件进行预处理,将多个小文件整合成能直接用于计算的大文件。试验证明,该方法解决了Hadoop处理大量小文件时的低效率问题,通过与Oracle入库检索的比较,应用Hadoop处理数据密集型气象资料具有实际意义。     

地理信息系统与气象的融合应用

地理信息系统是3S技术之一,融合计算机图形和数据库于一体,用来存储和处理空间信息的高新技术.通过分析气象数据的特点以及其应用特点、分析地理信息系统的发展现状,提出地理信息系统与气象的融合应用的构想.     

台风与海洋气象信息综合服务平台数据集成应用

正1数据分类及应用台风与海洋气象信息综合服务平台对台风信息、预警信息、云图、雷达图、降水量、风力风向、海平面气压场和形势场等数据进行收集和整理。数据读取方式包括以下3种:直接访问信息中心实时库,读取台风实况数据;实时检索数据库中最新到达站点资料,将所需气象要素形成文件及时推送到接口目录,由平台数据处理子系统进行处理;卫星、雷达数据分别由国家卫星气象中心、中国气象局气象探测     

基于消息中间件技术的分布式气象数据同步系统设计和实现

本文针对新的资料传输流程建立后江苏省气象数据实时共享需求,基于消息中间件技术,设计并实现了一种省市气象数据同步系统。提出数据同步系统的总体架构和实现方案,基于业务需求设计了数据库表和消息模型,开发了数据同步状态信息查询Web页面。目前系统已在全省多个地市部署应用,为省市县3级气象业务提供稳定、及时有效的数据支撑,取得较好的应用效果。     

广东省气象科学数据共享系统的建设

利用广东省86个地面气象观测站1951～2006年的气象资料,通过数据标准规范研究、数据整合、共享数据库建立和共享网站建设,制作了广东省86个地面气象观测站自1951年以来的历史气象资料的多个数据集,建立了数据库系统和数据共享网站,并制定了数据共享发布策略,为科研部门和社会开展气象科学研究共享数据服务。     

气象科研数据共享系统建设

气象科研部门长期以来积累了大量的气象科学试验、科学考察数据,以及大气成分观测数据.如何科学有效地利用这些数据资源,是急需解决的现实问题.该文阐述了气象科研数据共享系统建设的体系结构,系统功能,关键技术应用.并结合气象科研数据库的建设,介绍了基于WebGIS技术建立气象空间数据库的技术方法和未来广泛的应用前景.     

12121气象电话异常数据快速处理方法

介绍运用模块化结构研究方法对12121气象电话异常数据快速处理的技术实现。在保证系统数据和用户资料的准确和安全前提下,实现对异常号码的快速判别和异常话单的快速处理;使12121气象电话的投诉率迅速下降,12121气象信息费的回收率明显提高。     

“北京气象”手机客户端气象信息GIS快速可视化技术

随着移动互联网和智能手机技术的发展,客户端APP应用是满足便捷、高效、可移动、可定位气象信息服务的重要途径和手段。通过对格点天气、雷达回波、专题图等更新频次高、空间分辨率高、数据量较大的气象信息手机客户端GIS快速可视化关键技术的研究和实践,提出在服务器端应用支撑层部署Surfer专业绘图软件,在客户端数据资源层部署Google预先渲染好的离线栅格瓦片地图,应用支撑层部署开源的OpenLayers WebGIS二次开发组件,在两端应用逻辑层采用数据缓存和分布式存贮技术的手机客户端气象信息GIS快速可视化J2EE技术架构,实现了格点产品、雷达回波、专题图等气象信息GIS快速可视化展示。     

基于Flex的气象信息网络发布平台设计与实现

通过分析气象数据的特点和RIA (Rich Internet Applications) 技术的优势,结合系统建设目标提出了基于Flex的网络GIS气象信息发布平台的总体框架, 并详细介绍了该平台的主要功能。对系统建设的关键技术问题进行详细分析,主要包括数据组织与管理、气象数据转换、地图服务缓存以及基于Flex的地图展现技术等。系统运行结果表明:与传统气象网络GIS相比该系统具有界面元素丰富、交互响应快、大数据量的显示效率大大提高等方面的优势。该系统为气象工作人员、应急气象服务及公众提供了一个实时、快速、基于网络的气象信息共享平台。     

基于昆明市精细化GIS的天气雷达标准格式基数据应用

以国家地理信息公共服务平台、云南数字乡村、Mapinfo公共数据为数据源,在C#开发环境下实现了精细到乡镇、公路、行政村、自然村的昆明市精细化地理信息系统(GIS)的自主研发,解决了基层气象部门缺乏精细化GIS的难题。介绍了标准格式基数据的解析、成图过程及注意事项,在全国范围内较早实现了天气雷达标准格式基数据在基层气象部门的业务应用。在业务应用过程中,发现了CC天气雷达标准格式早期基数据存在回波强度严重减弱的问题;昆明市精细化GIS与昆明天气雷达回波图的融合应用,可以精确定位雷达强回波区,对精细化气象服务具有指导作用,提高了强天气精细化预警能力、短时临近精细化预报能力和防灾减灾能力。     

基于地理信息服务的海量气象信息网络发布

针对WebGIS在海量气象数据发布中的诸多不足,通过对地理信息服务的研究,结合气象数据本身所具有的特点,对栅格气象数据的发布采用了一种灵活高效的影像金字塔模型构建算法,结合服务器端动态生成切片的方式,有效减少了I/O操作和重采样计算,从而提高了系统的处理速度。在完成矢量气象数据发布的基础上实现了各区站气象信息的多级显示,实现了气象信息资料的共享和网络发布。实践证明,采用该方式能够实现在改变缩放级别时,地图数据的快速加载以及无缝拼接,为后续气象GIS平台的开发以及高效运行奠定了基础。     

面向河套区域农业的气象地理信息系统研究

针对河套区域农业气象服务需求,基于GIS技术成果,提出区域农业的气象地理信息系统设计构想,运用WEBGIS技术和B/S结构,完成该气象地理信息系统服务内容的设计,实现对区域农业气象服务的多源气象数据的采集、编辑、存储、分析、可视化查询,为区域农业发展提供多方位的高效信息服务。     

积温效应在电力日峰谷负荷中的应用及检验

从电力气象服务需求出发,利用2001—2010年5—9月河北省南电网逐日电力日峰负荷、日谷负荷与对应时间的气象资料,探讨晴热天气和闷热天气对电力日峰负荷、日谷负荷的影响特征。分析发现持续3 d以上的闷热天气相对晴热天气使电力日峰负荷、日谷负荷增长更显著;日最高气温32℃是引起河北省南电网日峰负荷增长的初始气温敏感点,35℃为强气温敏感点,38℃为极强气温敏感点,日最低气温25℃为引起日谷负荷增加的敏感气温临界点;建立了引入积温热累积效应的日峰负荷、日谷负荷多元回归气象预测模型,经2011—2013年应用检验,日峰负荷、日谷负荷预测平均相对误差分别为4.8%和3.5%,提高了预测准确率,对电力调度具有参考价值。     

全国综合气象信息共享系统的设计与实现

为满足对海量气象数据管理和服务的需求,国家气象信息中心设计开发了全国综合气象信息共享系统 (CIMISS)。该文描述了系统基本设计思路、功能结构、基础平台体系结构、信息流程,阐述了系统为用户提供的基础数据使用环境。系统由数据收集与分发系统、数据加工处理系统、数据存储管理系统、数据共享服务系统、业务监控系统5个业务子系统组成,承担数据收集、加工处理、存储管理、共享服务和业务监控任务。系统设计和开发采用了一系列现代信息技术,包括基于消息和文件共享的平台内信息交换、气象数据标准化分类、数据处理作业调度和算法的动态扩展、元数据的设计和应用、公共配置信息管理、全流程业务监视和调度控制、面向服务的多维度数据存储策略、全局数据访问视图和统一访问接口设计等。该系统为我国国家级和省级气象业务提供了统一规范的气象数据使用环境。     

风云气象卫星数据存档与服务系统

国家卫星气象中心依托风云卫星工程,对多批次工程建设采取统一设计、滚动开发、分批扩展的方法,建成气象卫星数据存档与服务系统。系统架构于多个高性能计算机集群,应用可配置的动态加载容器和多机作业负载均衡并发处理技术将集群构建为高扩展性、高可用、高效率的业务系统。对Internet的全集数据共享技术、分布式时空一体化数据库存储技术、基于WebGIS的全球卫星影像发布技术、可视化处理与显示技术、三维地球影像发布技术、多源数据融合处理技术等多项关键技术进行研究与应用,为用户提供多种数据共享服务方式,提高了数据下载效率。目前,国家卫星气象中心已存档国内外21颗气象卫星801类共1150 TB数据,为24258个注册用户提供各类数据共享服务,该系统亦可通过配置扩展,适应未来国家卫星气象中心数据存档与服务的需求。     

GIS技术在气象领域中的应用

地理信息系统(GIS)作为一门重要的信息技术,近年来在气象气候领域内引起了广泛的关注并得到了初步应用。作者从国内外学术研究、技术应用等方面综合分析了GIS在气象、气候的研究和应用现状,并从GIS技术发展的角度对GIS应用的一些基本问题进行了深入讨论。结合GIS功能特点,就GIS应用于气象信息系统建设的一般方法进行了分析。最后给出了结论,以期GIS这门信息技术引起广泛的重视,并能得到更深入的应用。     

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。