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气象监测范文1
Part 1:从地球模拟器说起
“NEC地球模拟器”自问世以来就引起许多人的关注。几年前,由NEC为日本海洋科学技术中心打造的这台地球模拟器大型机以强大的运算能力连续两年占据着Top500超级计算机排行榜的榜首。虽然在今天看来,地球模拟器35.61 TFlops*的浮点运算能力也不过与几十块NVIDIA Geforce GTX 280显卡的运算能力相当,但在当时已经是非常厉害了。因为在2002年排名第二的IBM ASCI White-Pacific超级计算机也不过只有7 TFlops的浮点运算能力。1G=1024M、 1M=1024K , 这里的TFLOPS就是每秒运算能力为1兆=10的9次方,1TFLOPS等于1万亿次浮点指令。
和蓝色基因、RoadRunner这样拗口的超级计算机名字相比,地球模拟器不仅易懂,还富有强烈的科幻色彩。一部超级计算机,真的能模拟地球的一切运作吗?事实上地球模拟器所能做的,只是帮助人们模拟全球变暖问题,并且预测地球总体气候变化趋势而已,距离模拟整个地球的各个子环境运行仍然有着遥不可及的距离。但即便如此,把地球模拟器在1秒钟内完成的计算任务,交给一个人使用计算器来完成,却需要花上3000万年。毫无疑问,模拟天气变化仍然是当今庞大惊人的计算之一,我们每天看的天气预报背后实际上就是无数超级计算机连续运转的结果。
可是虽然当今最快的超级计算机IBM Roadrunner运算能力也已经达到1.026P Flops(千万亿次),但在Top500超级计算机排行榜中,仍然有大量超级计算机的运算能力,被天气变化和环境预测程序所消耗殆尽。可以预见,气候与环境的预测分析仍然是超级计算机们大显身手的领域。究竟气象与环境预测为什么需要如此惊人的计算能力?我们在多久的未来才能获得完全准确的天气预报甚至是地震警报?接下来请随我们一探究竟。
Part 2:气象模拟与预测:精确度与计算能力的较量
1.计算机在天气预报中起到的作用
天气预报自诞生以来就成了我们生活中不可或缺的重要元素。我们每天都会根据天气预报确定着装、是否带雨具等生活问题。如你所知,当今的天气预报仍然无法做到十分准确,无论是降雨还是气温都难以预报到百发百中。然而如今的天气预报,其实已经包含了无数科技上的巨大进步。
在过去我们只能使用天气图配合过去天气记录来进行预报。整个天气预报以天气图为主,配合卫星云图、雷达图等,用天气学的原理来分析和研究天气的变化规律,并通过概率统计总结出天气变化的统计规律来进行预报。而随着计算机科学的快速发展,当今的天气预报,除了运用上述手段外还引入了数值预报方法,即利用大型、快速的电子计算机求解描述大气运动的动力学方程组来制作天气预报。在这三种方法融合的情况下,天气预报的准确率已经大大提升。对于计算机来说,天气预报实际上是海量的方程求解,由于整个计算涉及大量方程组和变量,只要有细微的参数发生变化,整个结果就会完全不同。和其它科学计算相比,天气预测计算还有极强的时效性――面对瞬息万变的气候,也许大量参数在运行过程中就需要进行修正,天气预报更是在4~12小时内就会重新一次,这就意味着计算机必须在时限之内完成计算任务。
如果我们将获得的所有天气参数都交由计算机运算,那即便是Roadrunner也需要几天时间。为了解决时效性与精细度、精确度之间的矛盾,人们又构建了许多天气预报模型。当今我国使用的天气预报计算模型主要有国家气象中心中期数值预报业务谱模型(T106L19)、有限区域模式(HLAFS)、MM5模型以及WRF(Weather Research and Forecasting)模型等。其中T106L19和HLAFS模型一般只能用作中期(48~96小时)天气预报,而MM5模型则由美国宾夕法尼亚州立大学和美国气象研究所联合开发,适用于更精细尺度的短期天气预报。作为新一代的天气预测计算模型, WRF有着更准确的结果和区域性,但其计算量同样基于所有类型之首。在当今计算能力的限制下,我们一般只采用中尺度计算“颗粒”*(20~200km),而对于MM5和WRF来说精细度其实完全可以做到1km。
*注释:中尺度计算“颗粒”就是距离在20~200km之间的天气预报模型。颗粒是计算尺度/精度,20~200km之间为一个颗粒。
2.计算机可视化对气象预报的分析
那天气预报是如何在电脑上进行的?至此我们需要粗略了解一下什么是可视化计算。你可千万别以为我们当今玩的3D游戏、进行一些3D模型渲染就被称作可视化计算。事实上科学计算可视化(Visualization inScientific Computing)是发达国家在80年代后期提出并发展起来的一个新的研究领域。所谓可视化计算,是将科学计算过程中产生的数据及计算结果转换为图形或图像在屏幕上显示出来,并进行交互处理的理论、方法和技术。随着技术的发展,科学计算可视化的含义已经大大扩展,它不仅包括科学计算数据的可视化,而且包括工程计算数据的可视化:如有限元分析的结果等;同时也包括测量数据的可视化:如用于医疗领域的计算机断层扫描(CT)数据及核磁共振(MRI)数据的可视化等等。
气象预报的准确性依赖于对大量数据的计算和对计算结果的分析。一方面,科学计算可视化可将大量的数据转换为图像,在屏幕上显示出某一时刻的等压面、等温面、位涡、云层的位置及运动、暴雨区的位置及其强度、风力的大小及方向等,使预报人员能对未来的天气作出准确的分析和预测。
气象监测范文2
【关键词】电子科技气象;监测
1气象灾害对我国生产生活的影响
我国自古就是一个人口众多的大国,在历史的长河中人民受到的自然灾害数不胜数,直到现在有时人们依旧受到人类不可控的自然现象的影响,例如,中国的汶川地震、印尼的火山爆发、2006年的超级台风“珍珠”横行,这些给人类的生产生活造成巨大的影响,对于人类不可控的自然灾害,人类需要提前监测,进行科学的管理与规避,使人类减少或免受自然灾害的侵害。传统的气象监测系统性能较低,传输的速度较慢,且信息传输有延时,因此在自然现象发生前不能及时检测到信息,人类无法规避气象灾害带来的风险,造成对人类生产生活巨大的威胁。对自然现象的监测,应该使用科学的监测系统,现代气象监测大量运用互联网技术,通过监测格点分区域监测气象环境,在互联网提速背景下监测信息得以快速传输,有效的规避了气象灾害不能及时传输带来的风险。
2电子科技在气象监测中的应用
2.1利用电子标签对气象信息进行识别
为了规范监督气象信息数据统计的系统,在气象数据系统中加入监督和监测的节点,通过互联网和数据挖掘技术对气象数据进行深入分析,针对分析结果做出处理,以此来完善互联网在气象中的应用,使气象数据系统更贴近使用者。监测信息的多样性和复杂性决定了气象数据网络的结构和形式,气象信息需要根据气象要素不同的类型通过不同的监测网络进行收集的,例如,沙漠气象信息、农林气象信息、湿地气象信息等。不同的地域以及不同性质的气候条件需要收集对应的气象信息,电子科技技术可以满足各种气象要素监测的要求,因此电子科技在气象监测中发挥了重大的作用。由于一些监测到的数据非常相似,气象数据系统的职能识别显得格外重要。在气象数据系统中,由于气象监测的网格化需要,设立了大量气象监测点,并且在一定的范围之内每一个地点都设有1个甚至更多的气象要素监测点,这些监测点需要在同一地区的不同时间段或是同一监测范围不同的区域,进行连续不断的监测。针对这种情况,气象局相关部门依据监测的需要制定出监测点最优位置,自动化气象监测设备通过对不同地点不同要素的进行唯一身份编码,这里实际是大量运用了物联网技术,使得每份气象信息都能得到快速、精确的传输和存储,最大效能地发挥电子科技在气象信息中的作用。
2.2构建气象监管系统
通过互联网和物联网技术利用电子标签对气象信息进行编码后,气象局构建了科学的气象监测及监管系统,这样就可以够将监管及各监测节点数据及设备的状态。由于各气象监测系统是针对不同气象信息设置的,因此需要利用对应的传感器技术,将智能的传感器节点无逢接入气象信息网络是离不开网络监管这一手段的,气象部门信息系统得到了有力的保护才能通过互联网搜集气象信息,分析数据,作出决策。在气象监管系统中对气象信息进行身份识别,通过计算进行多层的部署,设置监管节点位置。利用这些监管的节点在相应的软件系统中输入需要识别的信息,这样在传输气象数据时,可以将监管对应的数据结构与信息一同传输,从而将气象监控系统中的各种信息与气象监测数据融合在气象互联网中。气象局采用这种方法,一方面可以节省电子标签的设备费用,另外还可以及时的得到各气象监测设备的信息。
3气象监测未来发展趋势
改革开放以后我国经济迅猛发展,九十年代中后期计算机技术也得到极大的发展,特别是微型计算机、通信、传感器等技术发展和推广应用,将计算机技术应用到气象监测中可以解决传统气象监测中设备性能低、传输速度低、延时较大的缺陷,近期随着互联网技术的升级必定将进一步推动气象信息采集系统技术向微功能、多功能、智能化、高精度、高可靠性的方向快速发展,因此将电子科技融入到气象监测中可以促进气象监测的发展,气象数据收集与分析必将更加及时、高效、完善。
参考文献
[1]JoshuaKerievsky[美].重构与模式,杨光,刘基诚(译)[M].北京:人民邮电出版社,2006(12).
[2]总参气象水文空间天气总站信息中心[S].常用气象水文资料手册,2012(12).
[3]王世忠译.C语言与Unix系统编程,(美)胡佛著[M].北京:清华大学出版社,2011(07).
[4]宋晓宇.windows操作系统核心编程实验教程[M].北京:中国铁道出版社,2010(04).
气象监测范文3
[关键词]无人自动气象站 监控系统 Web应用
中图分类号:p415.1+2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)16-0107-01
无人自动气象站是气象部门为加大探测密度而广泛采用的技术手段之一,为了不断提高黑龙江气象监测预报服务能力,更好地发挥气象防灾减灾的服务效益,2010年以来,黑龙江通过气象现代化建设,已建成无人值守国家级自动气象站24个[1],并纳入全省的自动气象站地面监测网。覆盖全省的自动气象站地面监测网的建成,改变了县级气象站布点少、间隔远、观测频次少的现状,大大增加每天可得到的观测资料的时空密度[2]。这对于做好重大灾害性天气预报服务工作,搞好对政府的决策服务及其它各部门的气象服务,都起到显著的作用。
1 黑龙江无人自动气象站监控现状与发展趋势
由于黑龙江大量无人观测台站基础设施落后,网络不稳定,缺乏有效监控手段,人员短缺,导致实时数据不准确,观测站点故障时有发生,极大地影响了黑龙江自动气象站实时数据的可用性。如何在现有基础条件下,通过有效监控来减少故障发生并且及时解决故障,保证无人自动气象站稳定运行,提升各台站运行效率是值得研究的问题,实现无人自动气象站实时资料监测将有效解决无人自动气象站观测站点运行效率不高的问题。
经过多年的发展,黑龙江自动气象站的保障体系已经建成,形成了完善的监控、保障和维护系统。但是,在黑龙江新建的24个无人自动气象站,由于长时间未能系统的使用、维修和维护,在纳入大监站之后,有许多问题需要解决,其中站点故障监测是首要问题。
自动气象站的要素数据与设备运行状况有着紧密的联系,对自动气象站的要素数据进行质量检查[3],对出现错误的数据和缺测数据报警,可及时发现设备运行中存在的问题,并及时采取维修与维护措施,减少故障的发生及故障持续时间。
2 系统应用的研究思路及相关技术
2.1 研究思路
如图1,系统设计采用气候极值检查法。该方法设计的关键是合理选择极值上下界值,因此,要结合历史气候资料及设备运行允许值范围设置极值上下界值[4]。对于超过极值上下界的数据,要素数据将自动显示。
检测出上传为空值的实时数据。检测实时数据,当要素数值为空值时,将这一出错信息显示出来。
检测出没有上传实时数据的台站信息。台站有时会因为停电、设备故障或网络故障无法上传整点数据,系统将这一信息显示出来。
2.2 相关技术
Spring用于贯穿实现整个项目软件的体系架构,支持Java和C#。它是为解决企业应用开发的复杂性而创建的[5]。Spring使用基本的JavaBen来完成以前只可能由EJB完成的事情。而且,Spring的用途不仅局限于服务器端的开发[6]。从简单性、可测试性、松耦合性的角度而言,任何Java应用都可以从Spring中受益[7]。Spring是一个轻量级的控制反转和面向切面的容器框架;DAO是DataAccessObject数据访问接口,数据访问,简单说就是与数据库打交道[8]。夹在业务逻辑与数据库资源中间。在这个应用程序中,当需要和数据源进行交互的时候则使用这个接口。并且编写一个单独的类来实现这个接口在逻辑上对应这个特定的数据存储;JDBC访问数据库的过程是-用户通过浏览器从Web服务器上下载含有JavaApplet的HTML页面[9]。JDBC是一个与数据库系统独立的API,用来管理各数据库软件商提供的JDBC驱动程序,各数据库公司只需提供一个类似JDBC驱动程序,开发人员就可以用Java语言访问数据库。
3 系统的详细设计与实现
3.1 用户管理
Web服务器不仅要为用户设置登录密码,以限制用户查看、运行和操作JSP页面的方式,还应对各功能模块有访问控制,可限制特定人对特定功能模块的访问。该部分主要实现系统的登录及系统用户管理功能。其中登录模块应该完成用户登录及用户权限验证,并保存登录信息及权限信息,同时用户管理模块也要允许用户进行个人密码信息的修改。当用户正确输入登录用户名和登录口令后,系统会根据用户的信息显示相应的界面。用户提供相应的登录用户名和登录口令,系统会根据这些信息决定用户是否能够进入系统,以及能够访问的功能。
3.2 自动气象站管理
自动站管理模块实现了中心站对远程无人自动气象站的基本控制,主要实现以下功能:自动气象站的信息管理、自动气象站观测要素管理、数据采集时间间隔管理,数据采集协议管理、自动气象站状态查询等功能。自动气象站信息管理功能提供了用户对自动气象站信息的添加、更新、查询等操作。自动气象站信息主要有以下部分组成:台站号、台站名、台站所在位置的经度、纬度、海拔高度、气压传感器高度、台站类型、台站区域等。
3.3 数据分析及管理
在该功能模块里,主要实现了对观测数据、系统数据的分析和管理。在数据分析服务子模块以表格或图表的方式直观的显示了对观测数据的分析结果,完成了单站日常规数据及状态数据的显示、所有站点日常规数据、状态数据的汇总等功能。
3.4 数据监控功能
数据监控功能提供用户对实时和历史采集数据的查询。这里的数据分为气象数据以及自动站状态数据。气象数据由数据采集命令协议决定,自动站状态数据指自动站的主板温度、电压以及传感器通道设置信息。
4 结论与展望
通过本项目的建设和实施,对自动气象站监控技术的发展,起到积极的促进作用。满足了对无人自动气象站的远程控制和维护的需要,尤其是在维护时效性上较之传统手段大为提高。为进一步加强气象技术装备管理,不断提高气象技术装备的管理水平和技术支持保障能力,更好地为气象业务和气象现代化建设服务,结合气象技术装备工作的实际,不断的优化系统,完善功能,下一步打算在本系统中加入地理信息,进一步对代码进行优化,使系统更为直观、实用。
参考文献
[1] 高峰,侯飙,王伟,等.自动气象站实时数据监测及SMS报警系统[J].气象水文海洋仪器,2009,2:85-89.
气象监测范文4
**县气象局
二〇一一年三月一日
一、项目名称:**县蔬菜拱棚农业气象灾害监测基地
二、项目负责:**县气象局 **县扶贫办
三、项目概况:
1、随着人民物质生产水平的为断提高,对水果和新鲜蔬菜需求量与日俱增。由于气候条件所限,**县经济作物品种单一,生产利润小,通过扶持拱棚种植所产生的显著经济效益,可极大的调动贫困农牧民的生产积极性。因此,利用**县宽敞的庭院资源,发展拱棚种植是十分可行,也是必要的。
2 、提高农牧民收入是建设社会主义新农村的现实需要。建设社会主义新农村是一个全面的目标,也是一项长期的任务,归根到底是农村经济的繁荣。
3、新建日光温室农业气象灾害监测基地一个,提高气象为农服务机制。
四、项目建议目标与依据
(一)项目建设目标
本项目总体目标是:以拱棚优质高效气候生态环境开发为模式,研究**县拱棚蔬菜优质高效与气候生态环境的相关性;趋利避害在发展拱棚蔬菜生产,不断壮大蔬菜拱棚产业,具体如下:
1、提高广大农民的拱棚蔬菜的管理水平、提高全县蔬菜质量。
2、通过该项目的建成,推动**县蔬菜拱棚产业化建设。
3、研究**县发展蔬菜拱棚生产得天独厚的气候条件。
4、拱棚内蔬菜生长发育、产量形成、品质与气象条件的关糸。
5、充分利用气候资源,趋利避害的农业气象措施和建议。
(二)项目建议依据
1、具有自然资源优势
**县为大陆性冷凉干旱气候,热量充足,雨量充**,年均降雨量适中,昼夜温差大,具有得天独厚的气候资源优势,适宜拱棚蔬菜的生长。全县地面积大,交通方便。土壤以山地黄泥为主,土层深厚达1M以上,肥沃疏松,易于开垦。**县具有发展拱棚蔬菜得天独厚的条件。
2、符合市场消费需求
蔬菜是人类生存必不可少的特殊商品,是人们保持膳食平衡的重要食物。蔬菜生产属劳动密集型产业,产高效农业项目之一,也是农民增收的主渠道。
3、能有效调整农业产业结构
能过此项目的建设,继续推动**县农业生产发展,改变现有不完善的产业结构状况。
五、建设规模
项目产品主要为拱棚番茄为品种,建设一个农业气象灾害监测基地。进行拱棚湿度、地温、空气温度、湿度、等气象要素的观测;进行拱棚蔬菜生长发育期品质量监测。
六、主要经济技术指标
1、研究**县拱棚蔬菜优质高产、高效的气象条件和各种环境指标;
2、为发展优质高效蔬菜生产、栽培管理为生产者提供决策方面的依据。
3、研究拱棚蔬菜生产发育的最佳气象条件及不利气象因素,趋利避害的措施和效应。
七、资源条件与自然条件
气候条件适宜。**县处于大陆性冷凉干旱气候区,热量较充足,雨量充**,四季分明,年平均气温2.1℃,历年平均≥10℃活动积温达6255.6度,年均降雨量220.6mm,适宜拱棚蔬菜的生长。
八、主要技术方案
1、研究**县拱棚蔬菜优质高产、高效的气象条件和各种环境指标;
2、为发展优质高效蔬菜生产、栽培管理为生产者提供决策方面的依据。
3、研究蔬菜生产发育的最佳气象条件及不利气象因素,趋利避害的措施和效应。
4、土地开垦实行治山与改土增肥紧密结合,增拱棚内的蓄水抗旱能力,同时减少水土流失。普及蔬菜高产优质栽培技术,从而使蔬菜生产达到“早、丰、稳、优”的目的。
5、搞好水土保持,坚持开发和治理并重,采取以生物措施为主,生物措施与工程措施相结合。
6、加强项目区的生产技术指导,成立由专业技术人员组成技术指导组。
九、建设地点与条件
项目建设地点主要为303省道旁的南园子村拱棚内,建立1个气象站。
气象监测范文5
关键词:高速公路气象灾害 监测 决策服务
中图分类号:P429 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)10(c)-0103-02
近年来,我国高等级公路得到突飞猛进的发展,但伴随而来的却是一系列的公路交通事故。其中诱使交通事故发生的很大一部分原因来自不良的路面情况,恶劣的天气环境会给整个路面交通造成极大的负面影响,致使车辆无法正常驾驶,引发翻车、互相碰撞等严重的交通事故。为此,创建高速公路气象灾害实时监测与决策服务系统是确保道路使用效率与道路安全的有效保障,同时为公路管理单位第一时间提供各个路段的天气情况及路面状况,便于路面维护决策,可促使道路使用效率及安全得到较为显著的提升。除此之外,高速公路气象灾害实时监测系统的创建,能够促使整个高速公路的服务质量得到非常显著的提升,并且供应相关的重要信息、提供交通事故与气象条件之间潜存的密切关系。
1 国内外公路气象研究概况
高等级公路的发展在我国是非常迟缓的,对于公路气象方面的研究更是极少,目前依然处在最初的发展阶段。最近几年,从我国高等级公路及城市道路服务的现实需求出发,气象部门相继进行了有关雾的探究,譬如,上海率先创建起城市道路能见度监测及预报系统,同时成为城市道路信息体系中的有机构成单元;北京、陕西等地区曾开展了对高速公路雾的探究,这些工作的开展为我国高速公路气象服务的建设打下了坚实的基础。可是,这些工作仅仅是最基本的研究,涉及范围非常小,气象服务只是对能见度的监测与雾的预报方面,对于其他气象灾害的监测与探究并未全面地开展起来。
在世界其他国家,像欧洲、北美洲的一些发达国家,具有完善的高速公路网络系统及先进的道路管理信息系统,在公路气象上的探究开始得较早一些,并且也进行了较为深入化的探究,同时,很多的研究成果早已在现实中进行了具体的使用。譬如,欧、美、日等一些国家创建起道路气象信息系统,能够在第一时间发现道路存在的问题及对道路恶劣天气数据进行采集,通过网络自动化把数据传输至道路管理信息体系当中,道路管理工作者通过这些数据,分析当前气象条件下对道路运行有可能造成的影响进行评价,制定相应的对应措施。
有的国家运用的是与气象部门相互合作的方式对公路气象灾害进行监测,譬如:原联邦德国通常会要求气象部门提供未来1~3 d的公路气象预报用来制定公路的相关养护规划;英国不列颠公路管理部门与瑞士气象研究所签订的气象服务合同,平均一年支付的服务费用达到45 000瑞士法郎,公路管理工作人员便能够全天候地、无障碍地使用气象雷达。国外公路气象方面的探究成果能够为我国的公路气象研究提供非常宝贵的可借鉴性资源和成功的经验。
2 公路气象灾害实时监测与决策服务系统的设计
按照世界RWIS设计观念与应用经验,从我国目前的公路交通状况出发,提出我国高速公路气象灾害实时监测与决策服务系统的设计理念。
2.1 系统的构成
高速公路气象灾害实时监测与决策服务系统的构成如下。
2.1.1 公路气象信息采集系统
公路气象信息采集系统通常包含:终端计算机、自动气象观测站、通信网络。其中,自动气象观测站的数量是根据各个地区的实际状况来确定的。通常情况下,间隔25~50 km的距离设置一个监测站点,对当地的能见度、气温、湿度、风向、风速、路面温度、降水情况等进行监测。观测到的路面气象因素实时传送至终端计算机当中,同时以特定的格式储存在数据库里。
2.1.2 公路气象信息传输系统
公路气象信息传输系统主要是依赖于公路部门的通信网络,同时综合INTERNET,形成气象信息传输的专门网络系统,对气象数据及信息实时传输。
2.1.3 公路气象灾害专家判别系统
对路面气象因素的观测得到的气象因素都是零碎的信息,不能够非常直观地查看到这些气象信息对整个公路交通带来的不利影响。为此需创建一个完善的公路气象灾害专家判别系统,针对各个路段传输过来的路面气象观测信息进行系统的、全面的解析及判断,获得每一时刻路面的实际状况。
公路气象灾害专家判别系统包含一系列的气象灾害判别指标,这些指标是在对道路情况进行观测,做出科学的系统性调查、前人的研究成果及气象因素做出基本统计与分析的基础上形成的。
2.1.4 公路气象灾害决策服务系统
公路气象灾害决策服务系统是对公路管理单位长时间内积累的预防和减轻公路气象灾害的实际经验及具体策略进行搜集整理,同时按照公路气象灾害专家判别系统得到的灾害种类、灾害影响程度等,生成具体的防御对策,通过通信网络第一时间将相关气象灾害决策信息传输到公路管理部门,公路管理单位在接收到信息后,利用信息系统,如沿路显示终端,在第一时间将这些气象信息通知给公路上的驾驶员,做出信息的提醒,并且采取封闭高速公路或减流等措施,将不利气象因素对交通造成的影响降到最低,从而减少交通事故的发生。
2.2 实施步骤
公路气象灾害实时监测是在自动气象观测站的基础上创建而成的,气象灾害监测成效与自动气象观测站的密度、观测要素的设置有直接关系。创建高密度、多观测要素的自动观测站需要投入大量资金,成本较高。所以,在建设公路气象灾害实时监测的过程当中,要有针对性、分重点、分阶段进行。
第一,借助历史资料开展全国、全省区域内公路气象灾害的全面分析及普查,以确定气象灾害多发的路段;第二,在这些气象灾害多发的路段设置自动气象观测站点,先行进行气象灾害监测的探究,等各方面条件成熟后,将整个监测范围再行扩大,进行大范围的推广。第三,上述两项工作完成之后,采用可视化的计算机语言,对高速公路气象灾害实时监测与决策服务系统软件进行编制,为公路管理部门及公路使用者提供及时的信息服务。
3 结语
对于高速公路的日常管理及养护而言,气象信息发挥着不可替代的重要作用,为此,创建高速公路气象观测系统、实施高速公路气象灾害监测是发展的必然。高速公路气象灾害实时监测与决策服务系统的建立,使气象部门能够提供高质量的道路交通气象服务,为社会经济发展提供气象保障,为公众出行带来便利。
参考文献
气象监测范文6
关键词:三农 自动气象站 雨量
中图分类号:TP311.52 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2015)11-0000-00
1 引言
近年来,为贯彻落实“中央一号”文件提出的“健全农业气象服务体系和农村灾害防御体系,充分发挥气象服务‘三农’的重要作用”和国务院关于全国山洪灾害防治规划的批复国函〔2006〕116号提出的“在山洪灾害重点防治区初步建立以监测、通信、预报、预警等非工程措施为主并与工程措施相结合的防灾减灾体系,减少群死群伤事件和财产损失”的要求,张家口区域自动气象站从2005年首批建设的60套到现在已有的521套,为有效利用已建成自动气象站资料, 充分发挥新建自动气象站资料高时空分辨率的特点, 为中小尺度天气分析和气象信息服务提供更多的实时观测数据, 结合日常业务运行流程和公众服务的需求,研发了一款能够在一个平台上查询显示统计所有类型自动气象站监测数据的软件,该软件使用GIS技术,实现了地图无级放缩,叠加区域内地质灾害隐患点、水库、尾矿库信息,所有站点雨量等多要素显示、统计、查询、导出等功能,特别是雨量的极值、平均值、雨强查询和等值线图制作功能,能极大地方便业务服务工作,也能为政府防汛抗旱提供更为优质服务。
2 系统设计
(1)系统结构及功能。该系统在.NET4.0环境下利用C#语言,采用C/S架构依托省局数据库实现实时数据显示、历史数据查询、数据统计分析等功能。系统界面采用MDI多文档窗体设计,各项功能分别由相应的子窗体实现。(2)系统功能实现。根据区域自动气象站的观测数据, 以及基层气象台站日常数据查询及显示的要求,本着方便实用、易于操作的原则[1], 以便提供针对性更强的本地气象服务该,系统由实时数据监测、数据查询显示、数据统计、数据状态监控、参数设置5个主要模块组成。(3)实时数据监测模块。该模块运用GIS技术实现对区域自动气象站的实时监测。实现了地图无级缩放、快速移动窗口、增减要素操作等功能。实时监测的内容包括区域自动气象站各要素的实时值、降水量颜色等级、温度颜色等级、地质灾害隐患点、水库、尾矿库信息等等。针对汛期气象服务实际工作的需要,又增加了降水量、温度、大风等阈值报警功能,报警阈值可以由用户自己设定。以雨量查询为例,选择“雨量”要素时,系统图形显示界面将显示前一天20―当前时间各站的累计雨量数据;选择时段雨量查询时,图形显示界面便显示这段时间内各站的累计雨量数据。当累计数据达到设定的预警阈值后系统会报警,累计雨量数值按照设定的等级颜色显示。(4)数据查询显示功能。数据查询模块实现区域自动气象站实时数据、历史数据查询。查询任意时间段的降水累计值,任意时间点的温度、风向、风速、气压、湿度值以及任意时间段的平均值、最大值和最小值。将最新或历史的各要素的数据直观地提供给用户。显示方式主要有地图显示、列表显示和Surfer图填充显示和文本文件四种,地图显示可将查询的各站点的要素值显示在地图中,可以形象地表达某一区域的具体天气特征,非常直观地了解各站的各个要素情况。列表显示系统可将查询的各站点的要素值显示在图表中,方便业务人员使用。Surfer图显示可以直观的看出各要素的分布情况。Surfer图使用Surfer8.0提供的ActiveX自动化对象,嵌入到本系统二次开发,从查询到的数据表格中读取绘图数据,包括数值如降水量、台站号,经纬度等生成绘图数据,再调用相应区县的的Surfer边界图以及色彩填充文件,生成图形并显示,还可以输出Surfer图用于制作气象服务材料。文本文件是系统把查询且甄别后的数据自动生成一段文本内容并显示在文本框中。把文本框中的内容复制后再粘贴到服务材料(如河北省气象灾害预警应急服务系统),减少了手工录入出错的机率。(5)数据统计功能。数据统计的主要功能是按照需求查询任意时间段的区域自动气象站要素并统计各要素(气温、降水、湿度、气压、风向、风速)统计值[2],如雨量的极值、阈值、平均值、雨强等。统计的结果按照区县名和台站号排列显示在列表中,点击导出数据可保存为Excel或Word文档,极大地缩短了业务人员统计气象要素的效率。(6)数据状态监控功能。为了确保自动气象站的正常运行和通信畅通[1],需要对区域自动气象站的网络在线情况进行监控。由于设备厂家入库的状态格式不统一,两要素有电源状态和网络状态之分,无锡厂的多要素只有采集器是否在线字段,而北京华创的多要素站和天津气象仪器厂的暴雨站没有状态字段,只能根据数据的入库时间去判断,对以上三种情况整合后系统实现了区域自动气象站运行状态的实时监控。使基层台站的维护人员能及时掌握区域自动气象站的运行状态和故障情况, 提高了工作效率。(7)参数设置功能。参数是维护系统正常运行的基础,所有参数都自动保存在ini配置文件中,包括数据库的链接、预警阈值、预警音乐、温度、雨量等级颜色、Surfer色价的设置等。变更后的参数经系统保存后在系统内即刻生效,无需重启软件。不同的用户根据自己的地域特性,通过改变参数,可使系统出现不同的效果,具有通用性、灵活性。
3结语
该系统于2013年6月正式进入业务化运行,经过基层台站两年多时间使用,期间对系统进行了多次修改完善,现已成为实用气象业务软件。由于实用性强,我省其他市局也陆续使用该系统,但是目前该系统只能在32位的操作系统下运行,有待于日后完善。
参考文献