淺談現(xiàn)代氣象預(yù)報系統(tǒng)平臺設(shè)計與實現(xiàn)

■　張曉峰　董斌　張孝亮

（1黑龍江省雞東縣氣象局黑龍江雞西158100；2黑龍江省雞西市氣象局黑龍江雞西158100）

淺談現(xiàn)代氣象預(yù)報系統(tǒng)平臺設(shè)計與實現(xiàn)

■張曉峰1董斌1張孝亮2

（1黑龍江省雞東縣氣象局黑龍江雞西158100；2黑龍江省雞西市氣象局黑龍江雞西158100）

自二十一世紀(jì)以來，中國的經(jīng)濟騰飛發(fā)展，與之相要求的是人們對天氣的及時精準(zhǔn)的把握以及需要實際性、實用性、易理解的天氣預(yù)報，因為人們這些生活生產(chǎn)的需求，所以現(xiàn)代氣象預(yù)報系統(tǒng)平臺設(shè)計與實現(xiàn)變得尤為重要，并且目前使用的系統(tǒng)在預(yù)報中難以檢測控制，同時效率較低下?；谶@些情況，每個地區(qū)的氣象部門都應(yīng)該建立與現(xiàn)代氣象預(yù)報相匹配的系統(tǒng)平臺，更好的為本地區(qū)市民的生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動服務(wù)。

天氣預(yù)報概念設(shè)計方法

0　引言

現(xiàn)代氣象預(yù)報系統(tǒng)平臺是一個較為專業(yè)、繁雜的系統(tǒng)，有多種高科技的檢測設(shè)備對氣象進行監(jiān)控，譬如：衛(wèi)星、雷達、氣象自動站等，有專業(yè)的氣象研究人員對這些設(shè)備監(jiān)控的信息進行采集、歸納、分析，將這些信息整理為可以用在人們生活生產(chǎn)上的需求。本文通過對此話題的基礎(chǔ)理論和意義進行介紹，以及系統(tǒng)方法的設(shè)計與實現(xiàn)進行研究，淺談現(xiàn)代氣象預(yù)報系統(tǒng)。

1　現(xiàn)代氣象預(yù)報系統(tǒng)概念

1.1基礎(chǔ)理論

為了精準(zhǔn)的做出災(zāi)害性天氣的預(yù)警預(yù)報，所以在氣象防災(zāi)減災(zāi)的工作籌劃顯得尤為重要。在最近一段的氣象預(yù)報系統(tǒng)發(fā)展中，每個地區(qū)的氣象局根據(jù)上級氣象部門的工作部署安排和下級地區(qū)的生活需要，積極的在完善現(xiàn)代氣象系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)更新。努力增長氣象預(yù)報、防災(zāi)減災(zāi)、預(yù)警預(yù)報的準(zhǔn)備工作，全面的建立起一套完善的公共氣象預(yù)報服務(wù)體系。使得氣象預(yù)報在服務(wù)業(yè)務(wù)中有了顯著的成效：縣級鄉(xiāng)級出現(xiàn)了更加精準(zhǔn)細致的天氣預(yù)報；每一小時的氣象預(yù)報更新；互聯(lián)網(wǎng)氣象播報平臺出現(xiàn)每一時段的具體天氣狀況，例如：2345天氣網(wǎng)站、中國天氣網(wǎng)等。此外，氣象預(yù)報還擴展到對氣象環(huán)境監(jiān)測范圍，例如：城市的熱島效應(yīng)分析、巢湖的藻類爆發(fā)原因分析、霧霾天氣在中國城市有北向南遞延趨勢的分析、PM2.5指數(shù)高低與天氣的研究等等。

弱點及需要改進的地方：

與現(xiàn)代氣象預(yù)報系統(tǒng)的硬件設(shè)施相對比，其軟件方面的設(shè)施則非常落后和不足，一些基礎(chǔ)的氣象預(yù)報軟件都還在版本陳舊的階段，根本不符合現(xiàn)在的實際應(yīng)用，與現(xiàn)代化社會的發(fā)展脫軌。盡管每個地區(qū)的相繼都在研究和買入了一些氣象預(yù)報系統(tǒng)設(shè)備,但是系統(tǒng)運行時各自獨立的，不能達到信息之間的傳遞共享，日常操作中很多都在進行簡單重復(fù)性的勞動和工作。并且在天氣預(yù)報的制作和發(fā)布也是兩個獨立工作的部門，導(dǎo)致重要的天氣預(yù)警信息不能在制作后及時發(fā)布，影響氣象預(yù)報的效果?？h級鄉(xiāng)級地區(qū)的氣象服務(wù)缺少細致安排和布置，監(jiān)控的信息不能夠整合到一塊，導(dǎo)致臨時天氣預(yù)報分析這方面不足。

1.2意義和目的

為了推動中國氣象事業(yè)的快速發(fā)展,提升和加強各地氣象業(yè)務(wù)領(lǐng)域的水平,構(gòu)建集氣象產(chǎn)品制作預(yù)發(fā)布、氣象文化交流與展示、氣象實時監(jiān)測及特種觀測資料顯示、氣象數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品顯示、衛(wèi)星反演產(chǎn)品顯示、災(zāi)害性天氣警報預(yù)警發(fā)布、天氣預(yù)報制作、氣象產(chǎn)品共享、氣象災(zāi)害跨省跨市聯(lián)防、實景監(jiān)控等一系列完整功能的現(xiàn)代氣象業(yè)務(wù)平臺,為中國氣象事業(yè)的深入發(fā)展打下良好的基礎(chǔ),現(xiàn)代氣象預(yù)報業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)運而生?，F(xiàn)代氣象預(yù)報業(yè)務(wù)系統(tǒng)綜合的統(tǒng)一的平臺實現(xiàn)預(yù)報的分析、制作、發(fā)布、歸檔的一體化的管理應(yīng)運而生。實現(xiàn)流程化管理、預(yù)報分析更快捷、預(yù)報產(chǎn)品制作簡單快捷、發(fā)布自動化、歸檔自動化?，F(xiàn)代氣象預(yù)報業(yè)務(wù)系統(tǒng)是一套非常復(fù)雜的系統(tǒng)。需要對衛(wèi)星、雷達、自動站多種設(shè)備報文提供的海量客觀數(shù)據(jù)的進行分析展現(xiàn),整理模式預(yù)報為氣象預(yù)報員提供基礎(chǔ)預(yù)報參考,適應(yīng)電力、交通、防災(zāi)等多種專業(yè)用戶與公眾用戶在應(yīng)用層面上的需求?，F(xiàn)代氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)中心架構(gòu)包括倉庫層、設(shè)計與部署層、業(yè)務(wù)層三個部分。其業(yè)務(wù)邏輯涵蓋了氣象預(yù)報領(lǐng)域的方方面面,主要包含氣象預(yù)報、預(yù)警檢測、氣象產(chǎn)品制作、氣象產(chǎn)品發(fā)布等幾個方面。是整個氣象行業(yè)最核心的系統(tǒng)之一。基于現(xiàn)代氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)的接口開發(fā)了眾多不同領(lǐng)域的應(yīng)用,真正地體現(xiàn)了“天氣盡在掌握之中”。

2　設(shè)計方法

2.1需求實際性

先對該氣象預(yù)報地區(qū)的地理信息系統(tǒng)進行采集，保證系統(tǒng)內(nèi)容和空間的準(zhǔn)確和完整。采集地理信息在整個氣象預(yù)報系統(tǒng)中極其重要，占到工作量的一半以上比例。在信息共享和信息自動錄入是地理信息系統(tǒng)主要研究的對象，利用手扶跟蹤數(shù)字化儀是地理信息系統(tǒng)采集的主要手段。在自動化掃描輸入和遙感數(shù)據(jù)集成方面更為人們所關(guān)注和研究，掃描技術(shù)的使用和更新，實現(xiàn)掃描數(shù)據(jù)的自動化編輯和處理依舊是地理信息系統(tǒng)研究的重要技術(shù)。

在信息歸納中主要用的方法是清除、轉(zhuǎn)化、總結(jié)，信息的清除是在不同的信息之間的變化，更好的做法是盡量少用，因為清除是一個浪費時間、經(jīng)常失誤、效率低下的方法。信息的轉(zhuǎn)化有信息格式轉(zhuǎn)換、信息比例更換，比例的更換有縮小、平移、旋轉(zhuǎn)，使用頻率最多的是投影變換。信息的總結(jié)主要選用的是在制圖綜合，其中包含數(shù)據(jù)平滑、特征集合，但是在現(xiàn)實應(yīng)用上不完全，未能發(fā)揮其最大效果，所以需要發(fā)展完善。

2.2方法實用性

運用氣象預(yù)報專家系統(tǒng)，根據(jù)現(xiàn)代氣象預(yù)報知識，仿照氣象專家的預(yù)報思維方法，實現(xiàn)氣象預(yù)報問題中的計算機人工云服務(wù)端。采用氣象預(yù)報專家系統(tǒng)合成的氣象預(yù)報，注意事項有：根據(jù)氣象專家的理論性和經(jīng)驗性的預(yù)報知識，用規(guī)定的表達形式輸入電腦中，作為預(yù)報時實時監(jiān)控的氣象信息可以用到的知識，再加以仿照專家的預(yù)報思維方式進行推測，產(chǎn)生一份與氣象專家水平靠近的氣象預(yù)報。氣象預(yù)報專家系統(tǒng)由知識庫和推測組成，知識庫是指氣象預(yù)報系統(tǒng)的依據(jù)對象，預(yù)報知識的超大硬盤。推測是氣象預(yù)報專家系統(tǒng)的中心，利用知識庫的所有內(nèi)容一一排查，選擇最合適的檢測方式，對氣象預(yù)報進行推測。

3　結(jié)論

現(xiàn)代氣象預(yù)報系統(tǒng)平臺的建立能夠極大地促進了氣象預(yù)報的業(yè)務(wù)效率,并能充分滿足預(yù)警監(jiān)測業(yè)務(wù)、預(yù)報分析業(yè)務(wù)、公共產(chǎn)品制作以及預(yù)報信息管理需求。豐富了專業(yè)用戶及公眾用戶在應(yīng)用層面上的產(chǎn)品數(shù)量,使得氣象產(chǎn)品開發(fā)有一套規(guī)范完善的應(yīng)用接口。日后,當(dāng)現(xiàn)代氣象預(yù)報業(yè)務(wù)系統(tǒng)開發(fā)完畢,功能健全之時,將會對全國各省進行推廣,勢必會改變?nèi)藗兾磥淼纳?、科?讓氣象服務(wù)于人類。

[1]曲文政.現(xiàn)代氣象預(yù)報系統(tǒng)平臺設(shè)計與實現(xiàn) [D].吉林大學(xué),2011.

[2]吳少峰.氣象精細化預(yù)報系統(tǒng)在線發(fā)布平臺的設(shè)計與實現(xiàn) [D].電子科技大學(xué), 2012.

[3]羅雪玲.市（州）級氣象臺公共氣象服務(wù)發(fā)布與管理平臺設(shè)計與實現(xiàn) [D].電子科技大學(xué),2012.

P429[文獻碼]B

1000-405X（2016）-3-442-2