基于RIA的气象自动站异常数据分析系统模型

气象区域自动站观测系统由于存在缺测、误测气象要素的问题,影响到气象预报的准确性。提出一种气象自动站异常数据分析系统模型,利用气候学界限与极值检查分析方法,将异常数据进行实时统计、排名和告警,提高区域自动站观测资料质量和管理水平。业务运行表明,系统响应速度、兼容性和使用便捷性较好,满足相关部门对区域自动站观测资料的质量监管需求,提高观测数据质量保障水平,减少区域自动站观测缺测、误测发生。     

气象资料省际共享监控系统

气象资料省际共享为预报预测以及气象服务提供了及时的周边省资料服务. 目前国家气象信息中心按月统计省际共享资料传输质量,不能及时发现资料收发异常. 参照上行传输监控方案,设计与实现了省际共享实时监控系统,将接收与发送的自动站文件解码得到的站级信息以及雷达基数据站级信息写入省际共享监控库. 通过Web展现国家级自动站正点资料、区域自动站正点资料和雷达基数据接收与发送情况. 基于数据库实现各省资料日、月和年统计分析,为资料应用部门和管理部门提供实时的省际资料传输情况. 系统自动生成省际共享日志并定时上报. 业务应用证明,该系统运行稳定可靠,体现了气象资料省际共享实时业务质量监控的优势.     

区域自动站数据异常监控审核系统建设

本文以福州市为例,通过建立福州市区域自动站数据异常监控审核系统,对各市县气象局区域自动气象站观测资料进行实时监控,实现区域自动站数据实时入库、异常数据监控及审核,为自动站数据传输提供高保障性。     

区域自动站数据异常监控审核系统建设

以福州市为例，通过建立福州市区域自动站数据异常监控审核系统，对各市县气象局区域自动气象站观测资料进行实时监控，实现区域自动站数据实时入库、异常数据监控及审核，为自动站数据传输提供高保障性。     

基于Hadoop技术的气象数据实时传输监控系统设计

气象数据在传输过程中,可能会出现数据丢失、重复、错误等问题,为准确分析气象问题表现情况,实现对气象问题的实时监控,设计了基于Hadoop技术的气象数据实时传输监控系统。联合JTAG调试电路与数据采集器,调节风速风向、雨雪、雷电、温湿度四个基础监控模块,完成气象数据实时传输监控系统的硬件设计。根据Hadoop架构体系连接形式,搭建Hadoop架构体系,预处理气象数据。在此基础上,匹配数据库机制与业务信息表单,实现应用系统的实时传输监控功能,再联合相关系统硬件,完成基于Hadoop技术的气象数据实时传输监控系统的设计。实验结果表明,在本文设计系统作用下,能够有效实现对风、雨、雪、雷四种气象问题的实时监测,可以准确分析气象问题表现情况。     

基于Android的新一代气象通信传输监控系统

针对目前市县、省、国家三级气象部门之间气象观测数据的传输,依托新一代国内气象通信系统对数据的收集、发送的统计,设计开发了基于Android的新一代气象通信传输监控系统,为气象部门利用移动设备监控气象数据提供了有效的监控方式,在日常业务使用中证明能够较好的满足移动监控的需求.     

基于Java的主城区防汛排涝技术支持系统设计与实现

根据城市主城区防汛排涝气象服务的需求,利用气象自动站数据、雷达产品数据和预报数据,基于Java开发主城区防汛排涝技术支持系统,在系统中使用GIS的方式在主城区地图上实时显示自动站雨量数据、雷达产品等,为城市主城区放心排涝工作提供技术支撑,提供了当前本单位实现产品的设计思路及部分产品。     

船载卫通站历史监控数据管理系统设计

现有的船载卫通站伺服监控系统虽然可以实时显示监控数据,但是无法显示历史监控数据,不便于故障分析排查和历史数据管理及重复利用。本文设计构想一套基于B/S架构的船载卫通站历史监控数据管理系统,可对历史监控数据进行可视化操作和数据分析,将为监控数据的高效利用提供解决方法。     

国家自动站长Z文件处理软件技术研究

国家自动站长Z文件处理软件,以11个国家自动站为基础,每个整点后从区局共享服务器读取我市国家自动站整点数据,拷贝到市局服务器,利用vb读取长Z文件,经过处理生成为原Z文件格式,建立新的文本文件(.txt),同时自动入库到CAWS600B中,提高了市局监控各国家自动站的及时性,保证了国家自动站气象资料的完整性,为预报员准确分析天气提供必要数据参考依据。     

基于GIS的自动气象站实时资料空间展示方法研究

气象自动站数据准确度高、时间和空间分辨率强,但在当前预报应用中表现形式相对单一,传统气象数据处理手段无法有效、实时直观展示气象数据的时间与空间特性,导致自动站数据的利用受到了一定的限制。为发挥自动站数据的时空优势,通过使用GIS在空间数据管理和分析上的强大功能,实现自动站数据实时显示、气象要素查询结果 GIS可视化表达等功能,为自动站数据提供一个稳定、方便、快捷的数据平台,提高气象业务工作效率。该系统已在上海市嘉定区气象局业务中得到应用,明显提升了气象数据的运用水平。     

降水时空关联特征可视分析

目的 降水是影响全球气候变化和系统环境的重要因素,面向降水数据开展时空关联分析,对于区域气候特征探索及异常情况监测具有重要的意义。然而,降水时空关联特征的分析是一个复杂且耗时的过程,与气象站点的空间分布以及降水的时间序列密切相关。本文综合考虑降水的时空变化特征,研究和设计面向降水数据时空关联特征分析的可视化系统工具。方法 利用地图和矩阵图呈现降水数据的空间分布和周期变化特征,设计径向盒须图对降水数据的时空变化异常特征进行捕获;通过局部Moran''s I指数的计算和热力图的呈现表达降水的空间相关性,支持用户交互式地探索空间相关性的时序变化特征;利用普通克里金插值模型获得降水空间插值图,并对插值结果的准确性进行可视化评估。结果 以中国安徽省1971-2014年气象观测站长时间序列月降水数据集为例进行分析,实验结果证明本研究可视化交互系统能够直观高效地探索区域降水长时间序列时空变化特征和极端降水情况;有效探究区域降水空间分布模式、不同站点降水信息间空间依赖性和异质性,并快速发现降水奇异点;分析区域不同时间尺度降水气候特征空间变化。结论 系统工具集成便捷的交互模式,支持用户探索式地分析降水数据的时空关联特征,进而有效地探究区域气候变化规律和特征分布关系。基于真实降水数据的实验结果以及降水领域专家的反馈,进一步验证了本文系统工具的有效性和实用性。     

区域自动气象观测站软件设计的研究

当前在区域小气候观测项目中,随着社会发展的需要出现了不同主题的小气候站。典型的代表有农业气象,交通气象,空气质量,湖泊生态监测等。这些小气候站的构成一般包括支架地基、供电系统、传感器组合、采集系统、传输模块及应用软件等组成。随着科技的发展这些小气候站硬件方面不断采用新技术,结构和传感器也朝着一体化趋势演进。但是应用软件却没有跟随软件开发技术的更新而升级换代。还普遍停留在较旧的技术体系,软件整体功能性不强,扩展性较差,无法兼容其他厂家的设备,数据结构也缺少规范统一。本文针对区域站应用软件的建设情况,结合实际项目情况,充分利用分层设计、软件复用、插件开发等设计模式提出了一种架构合理、功能规范、数据统一、兼容性强的基于区域自动气象观测站的应用软件架构设计。     

Acquisition,processing and distribution of operational satellite data

Abstract

Satellites have become essential for routine use in meteorology and environmental monitoring. Fifteen years ago there were perhaps only a dozen or so user stations in the whole of Europe. Today there are nearly 1000 Metcosat stations alone. In addition there are many stations for the National Oceanic and Atmospheric Administration's (NOAA) polar orbiting meteorological satellites and a number of extensive ground networks to distribute these data further. There arc also many specialized processing facilities to extract information from these data. Europe also provides and makes extensive use of satellite data collection facilities to obtain and use environmental data from many remote locations.     

地面气象观测站运行监测与控制系统设计

地面气象观测站是一种重要的气象探测设施,由主采集器、分采集器、各种传感器以及供电系统等构成,能够自动观测气温、湿度、气压、风速、风向、雨量等地面气象观测要素;为提升地面气象观测站运行状态监测及时性和丰富程度,实现远程电源控制,研究并设计一套地面气象观测站运行监测与控制系统;系统由站端控制器以及上位机软件组成,以树莓派为核心完成站端控制器硬件设计开发,基于python语言完成上位机软件以及控制器程序设计开发;对系统可靠性、功耗进行测试;测试结果表明：系统对自动站运行状态的成功获取率在99.5%以上,并对运行状态异常具有较好的识别能力;控制器平均值为3.9 W,接入常见的8要素地面气象观测站功耗占比为5.6%,电池供电情况下对蓄电池续航时间影响不大,但在低功耗气象站中使用时应考虑更换更大容量的电池;该系统可进一步提升地面气象观测站运行质量,降低维修保障人员工作强度。     

Using the NDVI as auxiliary data for rapid quality assessment of rainfall estimates in Africa

Rainfall estimates derived from satellite imagery and global circulation models are frequently used for vegetation monitoring in many areas of Africa because of the shortage of observed rainfall data and the sparse network of meteorological stations. At the same time, this scarce density of rain gauge stations makes the calibration and validation of the modelled data nearly impossible. In this study we propose a methodology for a rapid quality assessment of rainfall estimates that is based on the well-known relationship between rainfall and the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI). The results clearly confirm that the NDVI can be used as an indicator of the quality of rainfall estimates at the continental/regional scale and allow a rapid detection of major over- and underestimations of the two rainfall datasets examined for the African continent.     

基于5G通信及遥感卫星的气象观测站数据监测系统设计

针对传统气象观测站数据监测系统受到干扰数据影响而导致监测精准度低的问题,提出了基于5G通信及遥感卫星的气象观测站数据监测系统设计;根据系统平台架构,将系统分为应用层、插件层、数据层和软件硬件支撑层4个层次;使用CC2530采集终端采集空气温湿度、土壤湿度等数据,利用5G通信技术将数据发送至物联网关,再通过Web将数据存储到手机中;使用PCIE数据采集卡采集遥感卫星气象观测站数据,选择MSOP8监测器监测串口通信数据,完成系统硬件设计;选择后台遥感卫星气象观测站数据库,利用平均算子分析滤波器降噪情况,得到异常数据模型,确定正常数据,实现气象观测站数据监测系统设计;由实验结果可知,该系统监测最高监测效果可达到99%,能够为气象观测站提供设备支持。     

基于北斗平台的山洪气象信息保障传输系统

福建省是山洪灾害的易发区和多发区,具有发生频率高、影响范围广和灾害损失重等特点。因此,福建省气象 局近年来也建设了不少的山洪自动站,来加强山洪地区的气象信息监测。本文提出一种基于北斗平台的山洪气象信息保障传 输系统,能够及时地将山洪自动站的气象信息传输至省级业务系统,特别是GPRS 网络不易达到的地方,也可与山洪自动站的 GPRS 链路并行传输气象数据,形成互备。     

Inferring urban air quality based on social media

Outdoor air pollution is a serious environmental problem in many developing countries; obtaining timely and accurate information about urban air quality is a first step toward air pollution control. Many developing countries however, do not have any monitoring stations and therefore the means to measure air quality. We address this problem by using social media to collect urban air quality information and propose a method for inferring urban air quality in Chinese cities based on China's largest social media platform, Sina Weibo combined with other meteorological data. Our method includes a data crawler to locate and acquire air-quality associated historical Weibo data, a procedure for extracting indicators from these Weibo and factors from meteorological data, a model to infer air quality index (AQI) of a city based on the extracted Weibo indicators supported by meteorological factors. We implemented the proposed method in case studies at Beijing, Shanghai, and Wuhan, China. The results show that based the Weibo indicators and meteorological factors we extracted, this method can infer the air quality conditions of a city within narrow margins of error. The method presented in this article can aid air quality assessment in cities with few or even no air quality monitoring stations.     

Monitoring the grasslands of the Sahel using NOAA AVHRR data: Niger 1983

Normalized difference vegetation index data derived from the Advanced Very High Resolution Radiometer on board the NOAA-7 satellite for the 1983 growing season for the Sahelian Zone of Niger are compared with biomass estimates derived from an empirical grassland productivity model. The model used daily rainfall data to estimate the potential biomass production for fourteen meteorological stations through the growing season. A good general correspondence (r = 0·75) was seen between the productivity model and the satellite-derived integrated NDV1, although specific differences were apparent between actual and potential biomass. The study shows the utility of high-temporal-resolution satellite data for monitoring grassland conditions at a local and regional scale and emphasizes the importance of a maximum value compositing approach to the analysis. The study also shows the potential of the satellite data for quantifying phenological characteristics of vegetation     

扬州市智慧排水安全综合监管平台设计与实践

为解决排水业务中面临的数据分散孤立、标准不一、不能共享，主管部门无法进行及时科学监管， “云上扬州”基础数据库缺失排水行业数据等问题，利用云平台、视频监控、城市排水模型等技术，经过实地调研，多方座谈，制定数据标准，采用互联网、专线、电子政务网混合组网的网络方案，汇聚泵站、污水厂在线数据及实验室检测数据，集成气象、水利、排水管线、CCTV 检测结果、排水户等基础信息，开发 1 套智慧排水安全综合监管平台。平台具备接入多元异构数据、查询统计、水质管理、预报预警、模拟仿真、数据共享、 应急处理、远程调度指挥等功能，为主管单位提供数据和功能支撑，实现监管体系标准化，从线下监管转变为线上监管，从人工监管转变为智慧监管，从各自为政的监管转变为跨地域协同联动的监管。