基于5G通信的地面气象观测站数据监测系统设计

针对当前地面气象观测站中冗余干扰信息研究存在的数据监测精准度低的问题,提出基于5G通信的地面气象观测站数据监测系统设计;以CC2430芯片参考电路为基础,设计系统硬件结构,利用传感器单元将物理量转化为电信号形式,使用HMP45D型温度/湿度传感器调理温湿度信号,采用MSP430F437 MCU模块,具有可编程电压管理器/监视器;通过GPRS通信模块,将采集到的气象数据传送到处理设备之中,经过后端数据处理模块完成数据处理;确定5G通信RIM-RS时域传输位置,构建地面气象观测站数据监测方程,使用5G通信TD-LTE远端基站干扰管理技术,完成观测站数据监测;由系统调试结果可知,该系统能够抑制来自雷达150°方位0~160 km和雷达300°方位150~300 km的干扰回波,数据监测精准度最高为99%,对地面气象观测站数据具有良好的监测效果。     

灾害防御区域气象观测站服务数据监测系统设计

受到灾害防御区外界环境干扰,观测站服务数据监测结果不精准,提出灾害防御区域气象观测站服务数据监测系统设计;利用TS910测控通信设备采集区域灾害防御气象观测站的服务数据,结合现场的视频图像,获取预警信息;报警子系统采用不同颜色的灾害预警指示灯,结合采用控制中心和探测引擎构建防御子系统,抵御外部攻击,避免受到外部环境的干扰;利用ArcGIS模块处理业务数据,根据所设计的监控和预警功能,结合WebSocket通信协议设计出三维可视化流程,并将结果实时地显示在计算机上;将冷空气等级作为评判未来天气趋势预判指标,以此为实验对象进行验证分析;由实验结果可知,该系统天气数据监测结果与实际结果一致,具有精准监测效果。     

基于多源卫星遥感的灾害性气象观测数据监测系统设计

灾害性气象的频发不仅给人们的生活带来了极大的影响,而且还危及生态环境的稳定。为减小实测气象数据与真实数据样本之间误差,实现对灾害性气象观测数据的准确监测,设计基于多源卫星遥感的灾害性气象观测数据监测系统。设置温湿度传感器及防辐射罩,按照数据信息传输网络布局形式,将风速风向传感器、雨量传感器、太阳能控制器接入既定模块单元之中,完成监测系统的硬件设计。利用多源卫星遥感技术,定义多源影像空间,通过分解数字卫星图像的方式,确定监测极值点所处位置,并计算相似性度量指标的具体数值,完成基于多源卫星遥感的灾害性气象图像配准处理。根据上位机组网模型,完善WINSOCK控件的连接形式,实现监测系统的执行程序编制,联合相关传感器元件,完成基于多源卫星遥感的灾害性气象观测数据监测系统设计。实验结果表明,多源卫星遥感技术设计系统的湿度测量曲线、气压测量曲线、风速测量曲线与真实气象数据样本之间的误差值均未超过2%,能够准确监测灾害性气象观测数据。     

基于遥感卫星的极端气象观测数据安全预警系统设计

影响极端气象产生与演变的因素众多,给极端气象的预警工作带来较大难度,为及时对极端气象作出有效防御,利用遥感卫星观测数据设计并开发了极端气象观测数据安全预警系统。设计遥感卫星观测数据校准器、观测数据采集器、处理器、安全报警器,调整通信模块的连接方式,完成安全预警系统硬件的优化。通过遥感卫星、暴雨极端天气等数据库表的构建与连接,建立系统数据库。在系统硬件和数据库的支持下,利用遥感卫星观测数据获取气象观测数据,通过气象观测数据特征的提取,估算极端气象参数,将其与设置的安全阈值进行比对,综合极端气象强度和紧迫度系数,实现系统的安全预警功能。实验结果表明,所设计系统的平均预警时间偏差为0.18h,误警率和漏警率平均值分别为2.8%和2.7%,,响应时延平均值为20ms。     

基于MPI并行计算的卫星遥感数据变化监测系统设计

为控制卫星遥感数据变化指征与非变化指征之间的实值误差,实现对卫星遥感数据传输变化行为的准确监测,设计基于MPI并行计算的卫星遥感数据变化监测系统。建立A/D转换电路与Zigbee网络节点的匹配关系,将所得卫星遥感数据按需分配给传感器模块与协调器设备,完成数据采集与监测终端的硬件设计。按照并行拓扑结构连接形式,实施MPI的基本调用,再联合数据进程编写原则,实现对MPI并行计算的完善。根据传感器几何校正原理,求取遥感数据度量值,再分析核函数表达式,完成对卫星遥感数据的处理。利用MPI并行计算,控制数据采集与监测终端的硬件执行设备,完成卫星遥感数据变化监测系统设计。实验结果表明,所设计系统的卫星遥感数据变化指征与非变化指征之间的实值误差明显缩小,能够准确监测卫星遥感数据传输变化行为。     

基于卫星遥感数据的恶劣气象监测预警系统设计

针对传统恶劣气象监测预警系统的检测准确率低、预警时效性较差的问题,提出基于卫星遥感数据的恶劣气象监测预警系统。利用GDAL软件自带的读写功能,处理已读取的遥感影像基本信息,再根据辐射定标与亮温计算数值,完成卫星遥感影像的预处理模块设计。连接插件模块的逻辑结构,利用待集成的平台插件,控制下级遥感信息显示与预警模块,实现恶劣气象监测预警系统的设计与应用。按照系统多线程的同步与通信关系,完成遥感数据的云识别处理,实现卫星遥感程序与恶劣气象监测预警模块之间的实时交互。选取风向指标作为实验对象,分析对比实验数据可知,在不同风向条件下,卫星遥感型监测系统所检测出的风向指标均呈现显著性状态,能够及时响应系统主机的预警指令。     

基于卫星遥感数据的城市规划动态自动监测系统

为实现城市规划动态变化情况自动监测,提出基于卫星遥感数据的城市规划动态自动监测系统。系统利用商业卫星World-View-2采集城市规划遥感数据,并将遥感数据调整为计算机可处理的数据,存储到数据库中,通过辐射定标、大气校正预处理数据库中的遥感数据,并提取道路、用地等城市规划特征,通过无线通信技术将规划特征传输至监测结果发布模块,完成城市规划自动监测结果显示。经实验验证：该系统能够精确监测不同阶段的城市规划情况以及新增土地使用面积变化大小。     

一种基于卫星信道GPS气象监测系统设计与实现

为了实现气象数据远程采集,提出了基于卫星信道数据传输的GPS气象数据监测系统的设计与实现方法,给出了软、硬件电路的具体实现;利用数据复用综合组帧结构,制定了应急、实时、高效数据复用传输方法;为了在汽球浮标气象站与气象数据采集控制中心之间进行可靠、高效、便捷的数据交换,设计了汽球浮标气象站与气象数据采集控制中心之间数据传输通信协议;该方法已应用于将边远地区气象情报数据传输至控制中心,满足气象数据采集、监测系统实际应用需求。     

滇池蓝藻水华监测预警空间信息系统设计与实现

针对昆明滇池蓝藻水华污染问题,以满足有关环境保护管理部门对滇池蓝藻水华的监测、治理及环境保护需求为前提,设计开发了滇池蓝藻水华监测预警空间信息系统。介绍了系统设计思路、系统体系结构和系统功能,并依托计算机软硬件环境与网络通信平台,基于基础地理数据、卫星遥感数据、地基遥感数据、气象水文数据和蓝藻水华专题数据,利用GIS、遥感监测、物联网、计算机网络等技术实现了系统开发,提供蓝藻水华数据地图浏览、综合查询、空间分析、遥感监测、视频监控、应急处置、报告输出等功能,辅助管理人员开展蓝藻水华监测预警工作。     

5G技术在智能水文监测中的应用

5G技术的应用与发展带来了大容量数据可以低能耗、低延时且高速率传送的福音.本文从传送速率、时延和带宽3个方面比较了5G和4G的差异,分析了近年来用于智能水文监测的通信技术,以5G在雷达测流系统中的应用优势为例,具体分析、总结了5G通信技术在智能水文监测系统中的应用前景和改进方向. 水文监测中常用的通信技术 系统中监测站使用卫星、超短波、GPRS和4G等传输方式收集各要素数据,再利用通信网络传送到数据控制中心.超短波传输受地形影响大,卫星通信运行成本高,应用范围受限,GPRS可使数据承载与传输业务永远在线,且占用系统资源少.     

基于卫星遥感及数据库同步的气象灾害监测预警系统设计

为缩小预警监测指标与测试指标之间的数值差,实现对气象灾害现象的准确监测,设计基于卫星遥感及数据库同步的气象灾害监测预警系统。在中心站体系内建立自动监测站局域网络,按照实际响应需求,连接影像显示模块与预警、响应模块,完成监测预警系统主站部分的设计。求解遥感影像数据集,根据卫星信息堆叠系数求解结果,定义核函数任务映射表达式,实现基于卫星遥感技术的气象灾害监测信息处理。建立数据库模型,通过分析中间件性能需求的方式,确定监测数据的XML同步处理结果,完成数据库同步中间件的搭建,结合相关设备元件,实现基于卫星遥感及数据库同步的气象灾害监测预警系统设计。实验结果表明,卫星遥感及数据库同步处理技术可以有效控制预警监测指标与测试指标之间的数值差,其最大取值结果不超过0.26,符合精准监测气象灾害现象的应用需求。     

基于无线传感器网络的应急气象观测系统设计

针对传统车载移动气象台在复杂地形中灵活性差和覆盖面积小的缺点,提出了一种基于无线传感器网络的应急气象观测系统。系统包括数据采集层和远程数据传输层,数据采集层实现了一种基于无线传感器网络的便携式气象观测节点,远程数据传输层实现了一种具有通用分组无线业务（GPRS）和北斗卫星通信模块的车载网关。测试结果表明：系统在应急气象观测中便于部署,可以有效扩大气象观测网络的覆盖面积,提高气象观测密度和精度,保证气象观测数据的稳定传输。     

基于出口遥感卫星移动接收站站监控软件设计

对于出口国际的遥感卫星移动接收站,站监控软件负责完成整站任务规划与调度、轨道预报、数据管理以及设备集中监视和控制;针对有人值守无人操作的遥感卫星移动接收站的运行特点和任务需求,制定遥感卫星数据接收优先级和任务筛选规则,按需采集地理位置信息,定时通过以太网获取最新卫星轨道数据,自动规划遥感卫星数据接收任务,利用任务节点矩阵驱动数据接收流程,自动化控制和调度移动站内各系统完成遥感卫星数据接收工作;在实际应用中提高了遥感卫星移动站的利用率,避免了人工操作降低系统运行效率,保障了遥感卫星数据接收的全覆盖,实现了有人值守无人操作的全自动化运行。     

基于遥感卫星资料的台风监测技术研究进展

受到全球气候变暖的影响,台风的年暴发频率及其造成的危害都成上升趋势,中国位于西北太平洋沿岸,已成为世界上少数几个遭受台风影响最严重的国家之一。卫星遥感资料因其覆盖范围广、成像面积大、时间分辨率高,已成为台风灾害损失评估的有效资料。在综合近年来台风监测相关研究的基础上,从常规观测资料、气象卫星遥感资料、微波遥感资料等角度出发,对遥感技术在台风监测中的应用现状进行了详细的论述。同时,也对各种数据资源存在的问题以及优势进行了分析,并提出需要加强开展多源数据融合、台风监测系统建设等方面的研究。     

基于ZigBee技术的远端通信站监控系统及其实现

提出了一种基于ZigBee技术的远端通信站环境监控系统设计方案。包括系统结构、Zigbee通信接口、单片微处理器、温度采集等模块的软硬件设计。此方案设计的监测系统已在某远端无人小型频谱监测站使用。