生態(tài)氣象監(jiān)測評估業(yè)務平臺的設(shè)計與應用

馬宏達

摘要：現(xiàn)階段，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，我國的生態(tài)氣象監(jiān)測工作變得更加簡單化、專業(yè)化。生態(tài)氣象監(jiān)測評估業(yè)務平臺設(shè)計也利用現(xiàn)代的技術(shù)和編程語言，開始進行程序設(shè)計，并在該系統(tǒng)平臺中，包括了所有需要的數(shù)值，例如水體密度指數(shù)、濕潤指數(shù)、植被覆蓋指數(shù)等等，大大簡化了生態(tài)氣象監(jiān)測工作。本文就生態(tài)氣象監(jiān)測評估業(yè)務平臺的設(shè)計與應用進行探討，在介紹生態(tài)氣象監(jiān)測評估業(yè)務平臺設(shè)計的基礎(chǔ)上，闡述了其具體應用，以供參考。

關(guān)鍵詞：生態(tài)氣象；監(jiān)測評估業(yè)務平臺；設(shè)計；應用

近年來，隨著人們環(huán)保意識的提升和經(jīng)濟的發(fā)展，越來越注重生活環(huán)境質(zhì)量，注重保護環(huán)境。另外，生態(tài)監(jiān)測氣象評價體系的建立，有利于相關(guān)氣象局對環(huán)境進行動態(tài)實時監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)環(huán)境問題，可以迅速采取措施解決，為此，在這種發(fā)展趨勢下，推進生態(tài)質(zhì)量監(jiān)測工作的開展十分必要。所以，為了促進環(huán)境生態(tài)監(jiān)測工作的開展，必須要注重生態(tài)氣象監(jiān)測評估業(yè)務平臺的設(shè)計與應用，本文就此進行探討。

一、生態(tài)氣象業(yè)務系統(tǒng)的設(shè)計目標和原則

利用生態(tài)氣象業(yè)務系統(tǒng)可以更好的實現(xiàn)對生態(tài)氣象監(jiān)測評估業(yè)務數(shù)據(jù)的分析和智能化的管理，利用 AV HRR 極軌氣象衛(wèi)星和 EOS/MODIS 衛(wèi)生數(shù)據(jù)，對報文進行連接，并對質(zhì)量進行控制。并按照相關(guān)的分類對數(shù)據(jù)進行管理，結(jié)合各分類的實際情況對其進行不同等級的劃分，同時利用圖形和圖像的方式對生態(tài)氣象監(jiān)測評估產(chǎn)品進行輸出。為了真正的實現(xiàn)上述目標，在對系統(tǒng)進行設(shè)計時需要充分的利用現(xiàn)代科技技術(shù)，比如計算信息處理技術(shù)，并對系統(tǒng)的先進性和實用性進行不斷的完善，保證其穩(wěn)定性。根據(jù)生態(tài)氣象業(yè)務的發(fā)展方向，結(jié)合省級業(yè)務的整體思路和相關(guān)要求，讓生態(tài)氣象業(yè)務的各個部分進行更好的結(jié)合，形成一個真正的整體，同時考慮自然災害中的各種因素，對其進行有效的預測和防范。對模板進行系統(tǒng)的設(shè)計，并讓其具有獨特性，為后期的系統(tǒng)更新提供良好的發(fā)展基礎(chǔ)，并對其進行廣泛的推廣，讓更多的省級城市對其進行應用。

二、生態(tài)氣象監(jiān)測評估業(yè)務平臺的具體設(shè)計

生態(tài)氣象監(jiān)測評估業(yè)務平臺的具體設(shè)計包括兩個方面。首先是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能設(shè)計。根據(jù)生態(tài)氣象監(jiān)測評估業(yè)務建設(shè)總體要求，系統(tǒng)的設(shè)計必須具備對各種數(shù)據(jù)的管理和應用，同時具有較高的靈活性、可擴展性和穩(wěn)定性，以實現(xiàn)軟件的標準化和規(guī)范化。生態(tài)氣象監(jiān)測評估業(yè)務平臺采用面向?qū)ο?、模塊化的程序設(shè)計，MDI多文檔方式顯示，雙緩沖繪圖技術(shù)。系統(tǒng)開發(fā)語言為C和C++，開發(fā)環(huán)境為VS。NET2008。系統(tǒng)設(shè)計簡捷大方，圖文并茂，操作直觀方便，功能齊全。其次是系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程設(shè)計。該流程設(shè)計是為了便于數(shù)據(jù)的處理， 使數(shù)據(jù)在使用的過程中銜接緊湊 ，更得心應手，對數(shù)據(jù)的格式和處理流程進行了設(shè)計 ，每種要素都設(shè)計了標識符。

三、生態(tài)氣象監(jiān)測評估業(yè)務平臺的具體應用

（一）圖形繪制模塊工具的使用

圖形繪制模塊工具主要將生態(tài)質(zhì)量氣象評價的各種指數(shù)用圖形的方式體現(xiàn)。具體包括系統(tǒng)的數(shù)據(jù)與制圖窗口的切換 、圖層信息顯示 、數(shù)據(jù)信息顯示、提供對數(shù)據(jù)圖像的分析及計算工具 、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 、其它輔助功能等內(nèi)容 。本系統(tǒng)提供的繪圖模塊支持按照行政區(qū)域填繪色斑圖和分析等值線繪制色斑兩種方式， 其中分析等值線繪制色斑又提供了自主研發(fā)的 API函數(shù)分析模塊與 GIS 組件繪圖模塊。

（二）生態(tài)氣象指數(shù)計算模塊的設(shè)計應用

生態(tài)氣象指數(shù)模塊涉及的內(nèi)容較多，即：水體密度指數(shù)、濕潤指數(shù)、植被覆蓋指數(shù)、土地退化指數(shù)、災害指數(shù)及生態(tài)質(zhì)量綜合評價。該模板會先生成各項指數(shù)的文本并記錄，可以利用不同的文件名對其進行區(qū)分，隨后按照行政區(qū)域?qū)ζ溥M行繪色或者利用等值線色斑圖對其進行繪制。

其中，濕潤指數(shù)（K）：根據(jù)常規(guī)氣象觀測資料和氣候月表所統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，對某地區(qū)的干、濕程度進行判斷，并形成相關(guān)的指標。濕潤指數(shù)的表達方式為實際降水量和潛在蒸散量的比值。水體密度指數(shù)（H）：在指定的區(qū)域內(nèi)，對其水體面積進行計算，然后利用面積的比率值來表示水體密度，這也是水體密度的指標。而面積的計算主要是從 EOS/MODIS 衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)中得到的。在第一次使用時，可以根據(jù)行政邊界的地理信息進行計算，并結(jié)合衛(wèi)星中得到的經(jīng)緯度，然后形成一個文件。在下次使用時，可以當作有效的依據(jù)。依次對不同的行政區(qū)域進行測量，從而形成水體密度的指標。植被覆蓋指數(shù)（P）：地表植被覆蓋指數(shù)是生態(tài)狀態(tài)的重要表現(xiàn)，通過不同土地利用/覆被類型的不同權(quán)重，就可以得到地表覆被狀態(tài)值。土地退化指數(shù)（T）：該指數(shù)主要是通過收集土地、氣象信息并對其進行分析而得到的，對區(qū)域內(nèi)風蝕、水蝕、重力侵蝕、凍融侵蝕和工程侵蝕的面積占區(qū)域內(nèi)總面積的比重，同時對其進行評價。

（三）地理信息等其它功能的應用

使用 GIS 地理信息系統(tǒng)進行摳圖、對地理的邊界進行添加、對色標進行顯示、以及設(shè)置相關(guān)的等值線色斑圖。當系統(tǒng)被啟動后可以從相關(guān)的參數(shù)文件中對路徑進行設(shè)置，數(shù)據(jù)包含行政邊界和站點的等地理背景，以圖形的方式生產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品，從而真正的具有相關(guān)的功能，比如摳圖和繪制等等。利用衛(wèi)星探測儀或者衛(wèi)星數(shù)據(jù)中的資料，進行相關(guān)的反演亮溫場。并利用相關(guān)的數(shù)據(jù)對反演量溫場進行變分訂正，可以對我國一些特殊的區(qū)域進行分析，同時對生態(tài)氣象監(jiān)測評估產(chǎn)品具有檢索和調(diào)閱的功能。

四、生態(tài)氣象監(jiān)測評估業(yè)務平臺實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)

生態(tài)氣象監(jiān)測評估業(yè)務平臺實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù) 主要包括五個方面，分別為數(shù)據(jù)文件結(jié)構(gòu)設(shè)計 、報文解譯、衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制與訂正 、行政區(qū)域色斑圖的填繪、等值線分析與色斑圖繪制。首先，在日常的生態(tài)氣象監(jiān)測評價業(yè)務工作中，為了便于查錯、分析結(jié)果，要求輸出的中間結(jié)果詳盡、直觀。所以系統(tǒng)設(shè)計了各項模塊都可以生成中間交換文件，及生成了記錄各信息要素的可自由修改的文本文件，然后再由文本文件繪制等值線色斑圖形成圖形產(chǎn)品的系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 報文解譯 主要是利用全省的月報表文件，對原始報文進行預處理，截取正文、剔除誤碼、刪除多余字符等，找出錯誤并進行糾正。最后，系統(tǒng)在生產(chǎn)中間交換文本文件后，對其進行利用，可以分別形成兩種繪制方式。其一對行政區(qū)域的進行劃分，選擇不同的顏色進行填色；其二依照等值線對其進行填色。

五、結(jié)束語

總而言之，隨著生態(tài)氣象監(jiān)測評估業(yè)務平臺的建立，其技術(shù)日漸成熟，但在對其進行設(shè)計過程中，還要全面考慮問題，注重系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能設(shè)計和系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程設(shè)計，落實其應用，以保證在生態(tài)監(jiān)測過程中發(fā)揮更好的作用。

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