世界气象中心(北京)全球预报服务共享平台设计与实现

世界气象中心(北京)建设是中国气象局承担世界气象组织(WMO)的全球数据处理和预报系统(GDPFS)要求的任务,为全球实时气象预报预测业务提供高效丰富的无缝隙天气气候监测、预报、预测分析指导产品及数据产品服务共享,提高区域性国际天气业务会商交流效率,国家气象中心设计并实现了世界气象中心(北京)全球预报服务共享平台,通过分析全球监测、预报预测等业务数据海量、异构、实时性强等特征,采用浏览器/服务器(B/S结构)多层架构和分布式实时处理、任务调度等关键技术实现了全球实况监测、天气模式、气候模式、模式检验数据的高效加工预处理、产品分析制作、产品自动流转、网络服务共享和业务指导等全流程业务功能,并提供了国际天气预报会商等专业化功能。平台自2018年6月6日业务运行以来,已有13个国家和地区注册会商用户,超过15万次全球访问量,为全球专业用户高效提供了全球实时天气监测、预报服务产品业务指导,未来将成为中国气象局对外气象业务指导和气象服务的重要窗口和纽带。     

中央气象台决策气象服务智能移动终端的设计与实现

中央气象台决策气象服务智能移动终端(简称为“决策服务App”)是在发展智慧气象的大背景下,针对桌面应用、网站等传统天气预报业务系统存在时效性、移动性不足的问题,利用最新的移动互联技术,面向决策服务领导和一线决策服务人员设计研发的手机应用程序。在研发过程中实现了基于WebGIS和OpenGL ES技术的渲染引擎、基于大数据分析技术的用户行为统计,以及高安全性等多项关键技术。在此基础上实现了包括基于精细化智能网格的城市天气预报、决策服务产品、实况监测及其统计查询,以及预警预报在内的主要功能。决策服务App在日常天气预报业务、国家重大会议与活动,以及特大灾害的气象保障服务中提升了中央气象台和各级台站的精细化分析和决策服务水平。     

基于RIA的气象信息网络发布关键技术

通过分析气象数据的特点和RIA(Rich Internet Application)技术的优势,为实现气象影像数据的高效发布,对网络地图发布的关键技术进行了详细的研究。主要包括缓存切片的分层分块规则建立,影像数据瓦片缓存目录构建,动态切片生成技术,Flex客户端地图展示技术。结果表明:与传统基于Web的地图发布技术相比,RIA技术具有界面元素丰富,交互响应快,大数据量显示效率高的优势。此外,还能够在改变地图缩放级别时,实现地图数据的快速加载和无缝拼接,这为后续气象GIS平台的开发以及高效运行奠定了基础。     

MICAPS4网络平台设计与实现

针对多源、海量、实时气象数据的特点和高交互天气预报预警的业务需求,设计开发了MICAPS4网络平台,该平台包括服务器和网络前端结构,该平台可以实现网络气象数据叠加显示和交互分析等功能。该平台基于统一气象数据模型和分布式实时计算处理框架对多源海量、实时气象数据进行快速处理、计算分析、网络传输和发布,基于HTML5渲染绘制技术实现了浏览器端气象数据的标准实时渲染绘制和交互操作等。MICAPS4网络平台及基于该平台搭建的国家级、省级专业气象网络应用业务系统运行稳定,实现了海量气象数据的网络快速处理分析、高效渲染绘制、预报预警制作交互操作等功能,对建设国家级和省级气象网络应用系统具有重要意义。     

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。     

中央气象台决策气象服务智能移动终端的设计与实现

中央气象台决策气象服务智能移动终端(简称为"决策服务App")是在发展智慧气象的大背景下,针对桌面应用、网站等传统天气预报业务系统存在时效性、移动性不足的问题,利用最新的移动互联技术,面向决策服务领导和一线决策服务人员设计研发的手机应用程序。在研发过程中实现了基于WebGIS和OpenGL ES技术的渲染引擎、基于大数据分析技术的用户行为统计,以及高安全性等多项关键技术。在此基础上实现了包括基于精细化智能网格的城市天气预报、决策服务产品、实况监测及其统计查询,以及预警预报在内的主要功能。决策服务App在日常天气预报业务、国家重大会议与活动,以及特大灾害的气象保障服务中提升了中央气象台和各级台站的精细化分析和决策服务水平。     

气象GIS网络平台关键技术研究与实现

针对WebGIS在气象业务应用系统的现状和存在问题,开发了具有自主知识产权的气象GIS网络平台。该文介绍了平台开发的背景、目标、功能结构,结合气象数据特点和业务需求分析,对系统建设中的关键技术进行详细探讨,包括智能缓存技术,基于RIA (Rich Internet Application, 富互联网应用程序) 的渲染绘制技术,气象数据监视机制以及地图服务聚合技术。基于气象GIS网络平台搭建了国家级和省级气象应用业务系统,系统运行稳定,实现了海量气象数据的网络高效发布、快速渲染绘制、数据自动监视更新以及地图服务定制等功能,对气象信息网络服务具有重要意义和应用价值。     

MICAPS中天气图交互制作子系统

该文详细讨论了MICAPS中天气图交互制作子系统主要功能的实现技术与方法,包括使用组合设计模式定义图形对象,得到的类结构体现了图形对象之间的联系,不仅使代码可复用性较高,而且便于新类型图形对象的加入;使用状态设计模式设计了图形对象交互绘制过程的程序结构,既为用户提供了自定义手势事件功能,又增加了程序代码的可读性和可维护性;提出了修改曲线型图形对象的算法;使用命令设计模式实现了编辑图形对象的撤销/重做功能和软件系统运行日志,提高了软件系统的易用性和可靠性;讨论了编辑文档的自动保存功能的实现方法。通过以上功能的实现,天气图交互制作子系统方便用户操作,具有较高的运行效率和可靠性。     

波谱模拟模型在遥感中的应用

波谱模拟模型在遥感应用中至关重要，但是传统的波谱模拟模型应用主要是基于单机版的应用，模型模拟的结果不能广泛共享，并且利用波谱数据库的支持也十分有限。试图突破这种局限，以波谱模拟模型在遥感中的应用为主线，参照知识库系统建设的理论，采取B／S的网络结构．充分利用波谱数据库和先验知识库的强大支持，建立分布式波谱模拟模型的应用系统，通过一定的规则和算法自动从波谱数据库和先验知识库中调用数据和知识作为模型的输入参数；对于模拟的结果．可以根据用户意愿决定是否录入波谱数据库，作为知识库系统的知识获取机制，为用户进行遥感应用提供了一个有力的支持平台。