時間:2023-05-30 10:43:41
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇氣象監測,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
(北方民族大學電氣信息工程學院,寧夏 銀川 750021)
【摘 要】介紹一個小型多功能氣象監測系統,該氣象監測系統通過各類風速、風向、溫度、濕度、光照強度傳感器、大氣壓強傳感器和粉塵傳感器將檢測到的數據自動進行匯總分析,并通過無線設備傳輸到終端平臺。該系統采用無線傳輸,這樣在測量氣象環境時就不用線纜便可以檢測到數據以達到方便快捷的測量。
關鍵詞 STC15W204S/IAP15F2K61S2單片機;JL-FSX2風速風向傳感器;NRF24L01;光照強度傳感器;小氣候
0 引言
現在社會高度發達,氣象狀況變化萬千,氣象監測和災害預警工程對保障社會經濟發展和人民生產生活有重要意義,氣候狀況對經濟的影響也越來越顯著,人們需要實時了解當前的氣象狀況。
氣象觀測是指借助儀器和目力對氣象要素和氣象現象進行的測量和判定。由于各行業都對氣象數據有一定的需求,因此也讓氣象監測顯得特別有意義,及時的氣象數據能夠為農業、林業、工業、交通、軍事、醫療衛生和環境保護等部門進行規劃、設計和研究時提供依據。并且現在社會高度發達,氣象狀況變化萬千,氣象監測和災害預警工程對于保障社會經濟發展和人民生產生活有重要意義,氣候狀況對經濟活動的影響也越來越顯著,人們需要實時了解當前的氣象狀況。風速、風向、溫度、濕度、大氣壓強、海拔高度、光照強度以及粉塵濃度的測量是氣象監測的一項重要內容。
1 硬件設計
1.1 系統總體設計
小型多功能氣象監測系統其工作原理如圖1.1所示,它以AT89C51單片機為核心,通過風速、風向、溫度、濕度、光照強度傳感器、大氣壓強傳感器和粉塵傳感器將檢測到的數據進行匯總分析,并通過無線設備傳輸到終端平臺并且在終端平臺統計分析,以便于氣象分析人員分析氣象數據得出當前的氣象特征,進而對氣象可能影響到的事物做出規劃,起到預防作用,減少不必要的損失。
1.2 風速風向儀
風向、風速儀用于測量瞬時風速風向,具有自動顯示功能。主要由支桿,風標,風杯,風速風向感應器組成,風標的指向即為來風方向,根據風杯的轉速來計算出風速。內置或外接各種進口原裝傳感器,采用微功耗單片機對外部數據進行采樣,并將采集的數據保存在系統不易失存儲器內。風向風速儀由微處理器和高動態特性的測風傳感器組成。
風向、風速傳感器為機械轉動式傳感器,感應距地面11m 處的空氣流動,對空氣流動速度及方向進行檢測及光電轉換,并進行數字量化、時間平均、存儲等處理,再通過系統的通信設備及路由傳輸至室內氣象觀測工作站。室內數據處理工作站(DPU) 計算并做出一個2分鐘平均風速風向報告,依據傳感器5秒的風速風向數據,產生陣風和不定風向的報告。
1.3 溫濕度模塊
溫濕度測量是采用AM2301數字溫濕度傳感器,這是一款含有已校準數字信號輸出的溫濕度復合傳感器。它應用專用的數字模塊采集技術和溫濕度傳感技術,確保產品具有極高的可靠性與卓越的長期穩定性。傳感器包括一個電容式感濕元件和一個NTC測溫元件(AM2303采用DS18B20測溫度),并與一個高性能8位單片機相連接。每個傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進行校準。校準系數以程序的形式儲存在OTP內存中,傳感器內部在檢測信號的處理過程中要調用這些校準系數。單線制串行接口,使系統集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗,信號傳輸無需線纜,使其成為各類應用甚至最為苛刻的應用場合的最佳選擇。產品為 4 針單排引腳封裝。連接方便,特殊封裝形式可根據用戶需求而提供。因此該產品具有品質卓越、超快響應、抗干擾能力強、性價比高等優點。
1.4 無線收發模塊
其采用2.4Ghz 全球開放ISM 頻段免許可證使用,最高工作速率2Mbps,高效GFSK調制,抗干擾能力強,特別適合工業控制場合。125 頻道,滿足多點通信和跳頻通信需要,內置硬件CRC 檢錯和點對多點通信地址控制。低功耗1.9~3.6V 工作,Power down 模式下狀態僅為1uA。內置2.4Ghz 天線,體積小巧約24*24mm,模塊可軟件設地址,只有收到本機地址時才會輸出數據(提供中斷指示),軟件編程非常方便。內置專門穩壓電路,使用各種電源包括DC/DC 開關電源均有很好的通信效果,標準DIP間距接口,便于嵌入式應用。
1.5 光照強度模塊GY-30
本模塊采用IIC 總線接口(f/s模式支持),光譜的范圍和人眼相近其內部有照度數字轉換器可將光照強度直接轉換成數據輸出。有寬范圍和高分解的特點(1 - 65535 勒克斯),具有低電流關機功能,工作頻率為50Hz/60Hz ,1.8V邏輯輸入接口,無需任何外部零件,光源的依賴性不大,是有可能的選擇2 類型的IIC slave-address,可調的光學窗口測量結果的影響(它可以探測分鐘.使用本功能0.11 勒克斯, 最大.100000勒克斯),小測變異(+/- 20%),紅外線的影響很小。
2 軟件設計
單片機軟件設計程序主要包括里程設計模塊;輸出實時風力風向、溫度濕度、大氣壓強和海拔高度、光照強度及粉塵濃度的含量模塊;儲存歷史數據模塊;計算一分鐘平均風速、瞬時風級、一分鐘平均風級、平均風速及對應的浪高模塊;計算海拔高度模塊;數據顯示模塊等。
3 結束語
整個設計以可靠性為目標。實現對風向、風速、一分鐘平均風速、瞬時風級、一分鐘平均風級、平均風速及對應的浪高,濕度、溫度,大氣壓強和海拔高度,光照強度及粉塵濃度的測量。本儀器體積小,重量輕,功能全,可廣泛用于氣象、能源、農林、環保、海洋、科學考察及軍工等領域測量氣象的參數。對于硬件電路主要考慮的是元器件對環境溫度的適應能力,設計時選用工業級的器件。對于耐壓方面進行了降額設計 ,對于使用5V DC的環境 ,一般選用 10V 以上的耐壓。對于電阻的選取 ,除了滿足電阻阻值要求 ,還在功率的選取上預留了余量。在集成電路的選取上 ,采取優先使用成熟的、 以知名廠家芯片為主的原則。使器件的可靠性能得到最大的保證。由于儀器是在野外環境使用,因此整個系統安裝了防雷器件。其顯著的特點是功耗小、可靠性好,非常適合于野外工作。
參考文獻
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【關鍵詞】 交通運輸 氣象災害 監測系統 重要組成
一、引言
吉林省高速公路監測系統主要由信息采集子系統、監控中心及信息提供子系統三大部分組成。是采用先進的通訊網絡將高速公路各氣象監測站的氣象信息進行統一信息收集、顯示、的智能化交通氣象保障網絡系統。
二、氣象信息監測要素
吉林省高速公路氣象信息監測系統主要用于監測高速公路道路環境和狀況參數信息,主要監測信息根據各地不同的氣候特點、氣象災害類型和交通氣象服務需求,各交通氣象站均開展以下要素的觀測:(1)氣象要素。(2)路面要素。(3)天氣現象。這些精確、及時道路環境信息,經監控系統分析、處理、判斷后,可發出指令到信息提供子系統,信息提供子系統控制道路情報板,變更其顯示內容,可以為高速公路管理部門實施對高速公路交通流的調節和控制等決策提供科學依據。
三、系統組成
該系統主要由氣象監控中心站和外站(自動氣象監測站)組成。
(1)中心站安裝在省氣象信息網絡中心由計算機、軟件、通訊設備(如路由器、交換機、網卡)等組成。(2)外站是指分布于高速公路沿線的十個自動氣象信息監測站。具體組成結構見下圖。(3)氣象監控中心由硬件和軟件兩個部分,由省氣象信息網絡中心協同廠家一起完成安裝、調試。硬件主要包括:WEB服務器、數據服務器、計算機、通訊設備等。軟件主要包括:數據收集存儲管理軟件和數據應用軟件,主要功能是負責對自動氣象信息監測站氣象數據收集、數據處理與存儲入庫、氣象信息瀏覽、趨勢圖動態繪制、預警信息控制,外站工作狀態監控、遠程維護等。(4)外站(自動氣象信息監測站)由各類傳感器、數據采集平臺、電源、通訊部件、風桿及支架等部分組成。主要負責實時采集該站環境的能見度、路面狀況、路面溫度、風向、風速、溫度、濕度、雨量等氣象數據,并進行存儲;按照監控中心站命令,向氣象監控中心發送氣象數據和狀態信息。
四、信息上傳方式
根據實際網絡需要數據通訊可采用無線網絡、局域網絡或有線網絡。
五、供電方式
提供交流供電和太陽能供電兩種供電方式,可以根據環境選定。(1)交流:可直接接入交流220V±10%,50Hz±1Hz市電,蓄電池后備。(2)太陽能浮充電池:無日照自動站正常工作7天。
關鍵詞:氣象監測 降水資料 質量控制
中圖分類號:P44 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)08(a)-0105-01
氣象監測的降水資料對于我國人民的生產和生活是十分重要的。在這樣的情況下,就需要我國的氣象部門工作人員加強對于降水資料的質量控制。但是由于我國幅員遼闊,各地由于其降水特點,進行氣象監測的方法也各不相同。因此為了保證我國在氣象監測中的降水資料能夠達到要求,就必須優化我國的地面自動氣象站系統,并且也需要逐步的建立起比較實用的制動氣象站數據質量控制系統。在這樣的方法下就能夠為我國的氣象災害預警以及相關的預報工作提供內容詳實完善,可信度較高的監測信息,為我國的經濟建設作出更大的貢獻。
1 目前我國自動氣象站中降水資料質量不高的原因
1.1 局部氣候的變化較大
由于我國的局部氣候具有變化較大的特點,因此在這樣的情況下,中小尺度的天氣系統就會出現一定量的擾動,監測數據以及向鄰近的站點在同時間的比較,檢測出的氣候情況會出現較大的不同。這種現象就被稱作氣象監測出現了疑似的“異常”。但是這種數據卻經常能夠反映在這一時間段內的真是天氣情況,可以被稱作真值。
1.2 gross誤差
Gross誤差主要是由于在進行測量的過程中,因為測量儀器以及在傳輸以及采集數據的過程中因為有故障等原因造成的非氣象意義偏離錯誤的一些氣象資料。這種氣象資料主要是表現為在站點測量出數據后數據嚴重偏離真實的天氣數據。
1.3 系統性的誤差
這種數據的誤差主要是由于在進行測量的過程中,因為雨量計的結構以及進行雨量監測的過程中測量場地的環境條件引起的誤差。系統性誤差的起因并不能夠完整的被了解。系統性的誤差往往會造成降水量較少的結果。
2 如何在氣象監測中對降水資料進行質量控制
2.1 進行界限值的檢查
氣象監測的降水資料的質量控制過程中,首先應該進行界限值的檢查。界限值的檢查主要包括了氣候界限值的檢查以及儀器界限值的檢查。在儀器界限值的檢查方面,首先應該將雨量傳感器進行檢查,查看雨量傳感器的工作過程是否正常,并且也需要對雨量傳感器測量出的各種數據進行相應的比較,從而發現在儀器界限值中的一些問題。而對于氣候界限值檢查的方面,需要對降水量的界限值進行相應的判斷。降水量的上下限值需要在合理并且規定的范圍內。目前我國的氣候界限值檢查主要是使用常規探測中的極限值來作為氣候界限值。例如在降水資料中的界限值為0~150 mm/h。
2.2 空間一致性的判斷工作
在我國的一些地區經常會有大范圍的降水發生。在這樣的情況下,尤其是對這些地區的穩定性降水過程中,降水量的地域分布經常是呈正態分布的,因此空間一致性也就會顯得比較明顯。而對于氣象工作的實際過程中,各個站點之間的樣本數量經常會顯得不充分,因此就需要對于一些較大的紀錄作出相應的判斷,并且使用模擬二次多項式的方法來對一些較小的數據也作出相應的判斷。通過這樣的方法,就能夠讓測量出的數據顯得更加直觀與合理。這種方法主要是適用于已經過濾出了有較大偏差值的站點。而為了避免一些局部中小尺度天氣被過濾掉,就需要使用人機對話或是要素匹配一致性等方法來進行確認。
2.3 時間序列一致性的判斷
對于氣象工作而言,降水量的分布不均勻是無法通過人工方法來進行排除的。但是對于某一個單獨的測量站而言,如果降水量較大,那么就能夠呈現峰態分布,而且在同一個區域內的相鄰測量站的時間應該是相同的。通過這些特征,就可以進行時間序列一致性的判斷工作。在時間序列一致性的判斷工作中,可以根據雨量隨時間的變化來進行判別,在具體步驟上可以從降水時長以及降水量變化的角度進行。
3 結語
目前我國對于氣象監測中的降水資料質量的要求較高,因此就需要在氣象部門的實際工作中注意降水資料的質量。控制降水資料的質量可以從界限值的檢查,空間一致性的判斷以及時間序列一致性的判斷三方面進行,從而能夠加強對于降水資料的質量控制。
參考文獻
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關鍵詞關鍵詞:iOS;iPhone;BLE;氣象監測
DOIDOI:10.11907/rjdk.161944
中圖分類號:TP319
文獻標識碼:A 文章編號文章編號:16727800(2016)011010303
0 引言
越來越多的手機及可穿戴設備使用藍牙4.0技術。該技術優點:①低功耗:在靜態狀態,一節鈕扣電池可支持數年之久;②低成本:藍牙技術逐步成為智能手機標配;③開放性:以2.4GHz頻段全球開放。藍牙4.0技術使可穿戴設備炙手可熱,小米手環、蘋果公司的iBeacon等產品受到大眾歡迎,加速了物聯網革命的發展進程[1]。
1 BLE協議架構
氣象數據監測系統采集模塊使用Nordic自主研發的nRF51822藍牙低功耗2.4GHz片上系統。nRF51822采用優化的32位ARM Cortex-M0處理器,使BLE模式達到-92.5dBm 敏感度,最高達+4dBm的輸出功率,支持256KB片上閃存和16KB RAM,成為行業領先者。
藍牙低功耗(BLE)協議棧分為應用程序、主機和控制器3個部分,如圖1所示[2]。應用程序負責與實際用例相關的邏輯、用戶界面和數據處理,實現產品特定功能;主機包含GAP、GATT、SMP、ATT、L2CAP以及HCI層,可管理兩個或多個BLE設備相互間的通信;控制器主要用于收發編碼過的無線信號,并通過解碼這些信號獲取內部信息包[3]。
(1)物理層(PHY)。包含模擬通信電路,負責調制解調,將模擬信號轉換成數字信號[4]。
(2)鏈路層(LL)。負責管理設備協議棧狀態,此層定義4個角色:①廣告者(Advertiser):發送廣告包的設備;②掃描儀(Scanner):掃描廣告包設備;③主人(Master):啟動連接并對連接進行管理的設備;④奴隸(Slave):接受連接請求并與控制者時間同步[5]。
(3)主機控制接口(HCI)是一個標準協議。允許主機和控制器在串行接口進行通信[6]。
(4)邏輯鏈路控制和自適應協議(L2CAP)。是一個協議多路復用器,負責將上層的多個協議封裝成標準的BLE數據包格式,它支持分段和重組。
(5)安全管理協議(SMP)。既是一個協議也是一系列安全算法,負責為藍牙協議棧提供生成和交換安全密鑰能力,讓各節點通過加密鏈接安全交流,信任遠程設備身份[7]。
(6)屬性協議(ATT)。是一個簡單的客戶端/服務器無狀態協議,在BLE中,每個設備是一個客戶端或一個服務器,或者兩者兼有。
(7)通用訪問配置(GAP)。允許BLE設備相互操作。它提供一個框架,任何BLE實現必須允許設備發現彼此、廣播數據、建立安全連接以及執行其它基本操作標準。
(8)通用屬性協議(GATT)。它是基于屬性協議(ATT),添加了一個層結構和數據抽象模型,定義數據如何在應用程序之間組織和交換 [8]。
2 藍牙無線通信原理
對BLE網絡中的角色、藍牙通信過程中廣告包類型及通信模式介紹如下。
2.1 BLE網絡中的角色
通用訪問配置(GAP)定義了BLE網絡中4個角色,每個特定設備可同時扮演一個或多個角色。
(1)廣播角色(Broadcaster):定期發送廣告包數據,不建立連接,使用鏈路層(LL)廣告角色。
(2)觀察角色(Observer):優化了廣播設備收集數據的應用程序,觀察者角色偵聽從廣播端嵌入在廣告包中的數據,使用鏈路層(LL)掃描儀角色。
(3)中心角色(Central):相當于鏈路層(LL)主人角色,能夠建立多個連接設備,是連接的發起者。中心角色通常由智能手機或平板電腦扮演。
(4)角色(Peripheral):相當于鏈路層(LL)奴隸角色,這個角色通過廣告包使中心角色找到它,隨后建立連接[9]。
2.2 廣告包分類
藍牙通訊廣告包分3種類型:①是否可連接。掃描儀在接收廣告包時是否可開啟連接,如果不能,則這個包只用來廣播;②是否可掃描。在收到廣告包時掃描儀是否可發起掃描請求;③是否定向。定向的廣告包只包含廣告者和目標掃描儀的藍牙地址,不允許負載用戶數據,所有的定向廣告包都可連接,不定向廣告包不針對任何特定掃描儀,可包含用戶數據[10] 。
3 系統搭建
軟件整體設計基于MVC(Model-View-Controller),即模型-視圖-控制器,簡稱MVC。模型提供應用程序所需數據資源。視圖是用戶可以看到并與之交互的界面。控制器響應視圖傳遞的用戶事件,調用模型和視圖資源滿足用戶需求。MVC模式分工明確,降低了模塊之間的耦合性,是一種非常流行的設計模式[11]。
3.1 系統框架設計
系統通過藍牙4.0傳輸協議接收氣象數據采集模塊發送的數據,在iPhone上進行氣象數據處理分析及顯示,系統框架如圖2所示。
3.2 模型處理
本系統主要對溫度、濕度、氣壓數據進行實時監測,并繪制相應的變化趨勢圖,提供氣象預測功能。通常,氣壓隨時間增加預示晴天,氣壓不斷減小則更接近陰天或下雨,模型如表1所示。采用滑動均值濾波算法,采樣間隔為30分鐘。
3.3 數據庫設計
數據庫采用蘋果自帶的Core Data框架,它提供了對象-關系映射(ORM)功能,能夠將OC對象轉化成數據,保存在SQLite數據庫文件中,也能夠將數據還原成OC對象。本方案創建了兩個實體對象:WeatherFob(氣象設備對象)和WeatherReading(數據對象),是一對多關系,如圖3所示。
3.4 藍牙模塊設計
BLE氣象設備信號采集與處理采用CoreBluetooth框架,與第三方藍牙4.0設備交互。為了減少數據傳輸開銷,方案采用不可連接的藍牙通信模式,將用戶數據封裝在廣告包中進行廣播,過程如圖4所示。本方案創建了一個ConnectionManager對象,繼承自NSObject類,遵守CBCentralManagerDelegate協議,實現協議中兩個方法:
4 系統測試
方案將原始廣告包打印在Xcode中的控制臺,如圖5所示,設備名稱是WS,其中氣象設備發送的數據包含在KCBAdvDataManufactureData對應關鍵字中,KCBAdvDataIsConnectable = 0代表該氣象設備不可連接。系統將原始數據進行拆分解析顯示在iPhone手機上,如圖6所示。
5 結語
本方案充分利用了iOS設備強大的計算能力、靈活的
可編程性、足夠的存儲空間、網絡連接功能、便攜性等特點,使用藍牙4.0技術很好地解決了設備能耗問題,使本方案成本更低、速度更快、距離更遠,在花費較少的情況下,實現了便攜氣象監測系統功能。
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關鍵詞:GIS技術;氣象數據;農業氣象災害;氣象監測系統
中圖分類號:S42 文獻標識碼:A
引言
自然災害具有隨機性,對農業生產過程會造成嚴重的影響,導致農作物失收等情況。農業氣象災害一般包括水災、旱災、干熱風、冷凍災害、臺風災害、冰雹以及連日暴雨等。由于我國地理位置的問題,往往會在季節轉換的時候容易出現農業氣象災害,而目前我國在農業氣象災害預防的層面上相對較弱,農業生產的基礎設備還有待改進,抗災的能力并不強。因此,在遇到農業氣象災害的時候,造成的農業損失往往會很大。對農業氣象災害進行科學合理的監測有利于減低農業生產的損失,因此快速、準確地實現對農業氣象災害進行監測并劃分其等級以及對其波及的面積作出計算,具有十分重要的意義。
1系統的環境語言
GIS(地理信息系統)其主要功能是能夠對地球空間的數據進行采集、存儲、檢索、建模、分析并進行計算。其強大之處體現在不僅能夠處理數字數據以及管理文字屬性的信息,甚至可以對圖形圖像等空間信息進行處理。GIS能夠很好地對農業氣象災害等數據進行處理操作,有效地解決了數據空間分辨率低的問題。
本文中介紹的農業氣象災害監測系統主要是利用了地面數據以及衛星遙感檢測數據結合高程(DEM)數據,經過GIS的平臺實現對災害監測區域的再分區,以達到更客觀地對農業氣象災害分析的效果。
1.1軟件運行環境
Windows2000版本以上的操作系統,內存要求256M以上,CPU要求8OOMHz以上的主頻,硬盤容量60GB以上,地理信息軟件ArcViGIS8.3。
1.2編程語言
編程語言VBA,是Visual Basic6.0與ArcGIS二次開發的語言。
2系統結構
2.1系統結構流程
整個農業氣象災害檢測系統的流程包括了對所得數據的掉入轉換、對災害的檢測、對災害進行等級劃分以及進行輸出等步驟。
2.2災害監測類型
在農業氣象災害監測系統當中,對災害監測類型的劃分主要為洪澇、干旱、低溫冷害、霜凍、干熱風。
3系統數據
3.1地理信息背景數據
在地理信息系統當中,其基礎組成部分包括地理信息數據庫。在GIS的數據庫的數據分為2個方面,分別是對空間數據以及屬性數據這兩種。空間數據一般是描述地理空間的具體狀況如位置、大小、形狀、方向、幾何拓撲關系等;屬性數據則是反映出研究對象特性的參數。在系統開發的過程中我們需要選擇對農業氣象災害檢測有關的地理背景信息進行信息數據庫。
3.2實時監測災害數據庫
衛星遙感監測數據是對衛星反饋的資料進行定位,并將太陽高度角修正后的衛星數據進行LDF文件投影,其分辯率一般為0.01度/像素。
3.3災害統計數據
在GIS當中,災害統計數據分別由災情資料、受災面積資料、災害覆蓋面積資料等方面組成。其數據來源出自AB報或者QBS災情報。
4系統的主要功能
4.1數據管理
基于GIS的農業氣象災害檢測系統可以進行數據的管理,其基本操作是將已經放置在NS SQL Sever 2000數據庫的數據,以利用MS Visual Basic 6 Enter-prise語言編輯單元現成訪問組件,進行數據庫的訪問,便于后臺運行的數據管理操作。數據管理可以通過MS ADO訪問的操作對數據庫進行操縱,便于進行各種對象以及結構的處理。
4.2數據轉換
基于GIS的農業氣象災害檢測系統的數據轉換分別是將NOAA/FY-1D、EOS數據文件轉換成GRID數據以及將離散點數據轉換成GRID數據。
遙感衛星的護具分別是以LDF、VIX以及EOS等格式存在,為了適應ARCGIS8.3系統的格式要求必須要轉換成GRID的數據格式。同理利用氣象觀測數據以及農業氣象災害檢測模型來進行模式計算得出的離散點數數據也必須要轉換成系統默認的GRID格式。
4.3分區設置
利用災害檢測提供的Shape文件以及文本文件2種數據源可以對災害檢測進行分區,其分區原理是根據災害類型以及致宰因子等規律進行劃分。
4.4災害分析模型
災害分析模型包括災害等級劃分,作物提取以及不同作物受災分布圖、面積計算以及作物受災面積計算。
算法如下:
Begin
調入不同作物受災分布圖GRID文件
While GRID文件讀取合法do
讀取Polygon多邊形作物類型、多邊形面積屬性
屬性
Switch Polygon.作物類型
Case面積計算作物項1:多邊形面積加入作物項1
受災面積
Case面積計算作物項2:多邊形面積加入作物項2
受災面積
Case……
End Switch
End Do
End
4.5產品輸出
在產品輸出的階段,GIS平臺的應用能夠使產品根據其不同的需要以圖、表、文檔等多種不同的形式進行輸出。
參考文獻
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【關鍵詞】多普勒天氣雷達;民航氣象;實況監測;臨近預報
0 引言
國際民航組織統計顯示,在世界航空業務中,因天氣原因造成的飛行事故數量已經上升到占總事故的將近三分之一,其中強對流天氣是造成飛行事故的主因。[1]
目前我國民航日飛行量已經超過1萬架次,預計未來十年,中國民航運輸量仍然保持持續快速增長的勢頭。大飛行量、大流量的運行背景,使得民航在保證飛行安全的前提下,保障航班“正點”和“效率”的壓力空前增大。隨著航班量的增加,天氣對航空運輸安全與效益的影響日益突出,天氣因素已經成為制約我國航空事業快速發展的主要瓶頸之一。因天氣原因造成航班延誤導致旅客與航空公司糾紛日漸增多,甚至影響社會穩定。
新一代天氣雷達作為現代化的探測手段,可以有效地監測暴雨、冰雹、龍卷等災害性天氣的發生、發展;同時還具有良好的定量測量回波強度的性能,可以定量估測大范圍降水[2]。我國即將建成由216部新一代多普勒天氣雷達組成的全國性雷達探測網[3],中國民用航空局空中交通管理局航空氣象中心可以通過中國氣象局同城用戶服務系統實時獲取全國新一代天氣雷達產品數據,通過研制氣象監測與臨近預報系統,可以更好的滿足民航對氣象服務“定時、定點、定量”的要求,提高對災害性天氣的監測預警能力和服務水平。
1 建設內容
系統對接收到的全國新一代天氣雷達產品數據和機場天氣雷達數據進行解碼和產品加工,通過疊加精細化地理信息數據,輸出帶有機場中心點,50km為單位的距離圈產品,其上可以疊加機場走廊,機場詳細信息,不含經緯度。供用戶監視和分析重要天氣的發生、發展和變化過程。同時,產品可以以指定圖片形式輸出,供共享使用。
多普勒天氣雷達的主要產品包括(表1):
系統總體由兩部分組成,產品處理與產品顯示(圖1)。
產品處理:實時監測雷達PUP目錄的變化,當監測到新的數據來到時,根據需要進行產品的二次計算并輸出二次加工產品,最終根據產品的樣式將雷達PUP產品和二級計算產品進行圖像產品的繪制,生成圖像產品文件。
產品顯示:通過IE、Firefox、Chrome等瀏覽器訪問部署好的WEB服務器,可以調閱雷達圖像產品,查閱用戶所關心雷達圖像產品,雷達圖形產品推送到前臺后、可以對雷達圖像進行放大、漫游、前翻、后翻、動畫等操作;同時可以根據需要進行空間地理信息圖層的疊加,用戶可以根據需要進行圖層顯示和隱藏。
產品顯示工具可定時向用戶推送最新的、用戶所關心的雷達產品圖片,用戶可對雷達產品圖片進行動畫播放。
2 主要功能
1)雷達產品處理子系統主要功能
基于PUP產品的目錄規范和命名規范,雷達圖像產品生成模塊監測PUP數據文件目錄,當新的PUP數據文件到達時,輪詢PUP數據所在的目錄。對新到的PUP進行處理,生成圖像產品文件。
①數據監控
圖像產品生成模塊啟動后,檢測pup目錄下是否有新數據到達,若有新的數據到達,對新到達的數據進行處理。
②數據解析
針對已經生成的PUP產品數據,對雷達PUP數據進行解析,從數據文件中獲取PUP產品數據后調用繪圖功能進行圖像產品的繪制。
③投影變換
針對不同投影方式的地理信息數據,對雷達PUP數據進行極坐標投影轉換,如笛卡爾坐標轉換,生成相應投影下的雷達數據產品。
④反演處理
對需要進行二次反演計算的產品,然后加載雷達數據反演算法,生成雷達二次反演數據產品,同時對二次產品進行圖像產品的繪制。
⑤圖形處理與規范化
產品文件存儲時將雷達產品生成的底色為透明,產品生成的格式設置為PNG(PNG透明圖向產品,便于疊加地圖等基本信息),實時生成雷達產品圖像文件,生成的雷達圖像文件按照指定目錄規范和和命名規范進行存儲,以便于根據時間條件、空間條件進行產品文件定位。輸出帶有機場中心點,50km為單位的距離圈產品,其上可以疊加機場走廊,機場詳細信息,不含經緯度(圖2)。
2)雷達產品顯示子系統主要功能
產品加工將雷達圖像產品圖形圖片化后,在圖形服務器上,通過WEB瀏覽器進行調閱和交互操作,檢索調閱雷達圖像產品,查閱所關心雷達圖像產品,雷達圖形產品推送到前臺后、可以對雷達圖像進行放大、漫游、前翻、后翻、疊加、過濾等操作。
①產品檢索
產品文件按照各自的雷達站點和產品特征分別存放在不同的子目錄。系統會自動用新接收的產品代替過期產品。產品檢索實際上就是從本地數據庫中選擇滿足用戶需求的產品。可選參數:雷達站點、產品名、產品號、體掃開始的日期(Date)和時間(Time)、數據級數(Level), 分辨率(Resolution), 仰角(Slice)等。
圖3是杭州多普勒天氣雷達2015年1月29日7時230km組合反射率產品,圖4是35dBz以上回波230km組合反射率30分鐘臨近預報產品。
②地理信息疊加
雷達圖像可以根據用戶關心的地理信息如省界、市界、縣界、市名、縣名、航線等地理信息進行疊加顯示。
③產品疊加
雷達圖像產品可以疊加掃描日期和時間等產品相關屬性,可做相關產品疊加顯示,如回波疊加速度。
④放大/縮小
被顯示的產品可以被放大1、 2、 4、 8 倍,背景地圖同時也被放大。放大的操作并不影響其它顯示功能。在沒有產品顯示的狀態下,也可以單獨對顯示的地圖進行放大。
⑤空間量算
提供空間要素的幾何量算功能,包括空間要素的距離量算功能和空間要素的地理特征要素量算功能。
空間要素的距離量算功能,可對點與點、點與線、點與面、線與線、線與面、面與面、任意線段的距離量算,且可以進行長度單位的設置。如量算出雷達回波到機場的直線距離。
空間要素的地理特征要素量算功能,通過鼠標點擊點要素進行量算,量算出點要素的坐標(X坐標、Y坐標)。如量算回波所在的經緯度坐標。
⑥動畫/動畫制作
如果選擇了多個產品形成循環隊列, 系統提供動畫顯示不同掃描時間的圖形產品演變。
暫停動畫(Pause)和停止動畫(Stop)是在播放過程中對動畫的控制命令,它們使動畫停在當前幀或下一幀圖像產品。
向前(Forward)是指顯示循環隊列中下一時次的圖像產品,如果當前顯示的產品處在隊首,則顯示隊尾的產品。向后(Back)是指顯示循環隊列中上一時次的圖像產品,如果當前顯示的產品處在隊尾,則顯示隊首的產品。
加速、減速命令實際上就是改變動畫時幀之間的時間間隔(Rate),加速是減小時間間隔,減速是增加時間間隔。
動畫制作是把多個產品形成循環隊列顯示內容保存為GIF設置動畫圖象,以便在其他平臺上和材料顯示、分析和應用。
⑦區分數據級
圖形產品含有多重數據級,顯示時它們是以不同的顏色來區分的。為了突出某些數據級數的顯示,過濾功能就是將圖像中用戶選擇數據級數的顏色所對應的區域用背景色代替,這樣它可以幫助操作員更清楚的辨認那些模糊不清的數據級。執行顏色恢復能恢復圖象顯示的缺省狀態。
單色過濾
僅將選擇的顏色用背景色代替,也就是等于某一產品閾值的區域進行過濾。
向上過濾
將色帶中所選擇顏色以上色彩都用背景代替,也就是大于某一產品閾值的區域進行過濾。
向下過濾
將色帶中所選擇顏色以下色彩都用背景代替,也就是小于某一產品閾值的區域進行過濾。
顏色恢復
執行該操作將使產品的顯示恢復為沒有進行過濾操作前的缺省狀態。
⑧產品保存
用戶可以把當前被激活視窗的顯示內容保存為PNG格式圖象,以便在其他平臺上和材料顯示、分析和應用。
⑨隱藏產品
將當前顯示視窗中的產品數據設置為不可見。
3 小結與展望
通過本系統,民航氣象用戶可實時監測各機場及其附近雷達回波情況,及時判斷強對流天氣出現的概率和持續時間,通過客觀化臨近預報方法提供的臨近預報產品,用戶可每6分鐘一次,獲取未來2小時內逐6分鐘定時、定點、定量的回波預報,大大提升了預報員工作效率和預報準確性。
目前,民航氣象用戶正積極投入CDM協同決策系統的建設浪潮中,天氣雷達實況監測與臨近預報數據將通過CDM系統深入整合管制信息,為實現民航氣象更好地為管制服務提供堅實和科學的手段。
【參考文獻】
[1]徐輝.30%的飛行事故與天氣有關.http://.cn/index/lssj/04/378 271.shtml[OL],
關鍵詞 枸杞;發育期;溫度;水分;光照;甘肅瓜州
中圖分類號 S567.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)09-0251-01
1 枸杞主要發育期及發育時段
枸杞樹主要生育期分為萌芽期、展葉期、新梢生長期、現蕾期、開花期、果熟期、落葉期和休眠期。每年4月下旬至11月上旬為主要生長生育階段,整個生育期約200 d。在枸杞一年生命活動中,當瓜州縣春季即4月中下旬地溫≥0 ℃、日平均氣溫升至10 ℃左右時,枸杞根須開始生長、枝條開始生長;5月中旬展葉,春葉生長10 d左右后春梢抽出;枸杞老眼枝開花較早,一般在5月下旬末至6月上旬初即開花,6月中旬期間進入盛花期;到了6月下旬,果實開始形成,果實生長盛期在7月上旬,7月中旬期間杞果陸續開始成熟,至7月下旬基本全部成熟采摘。6月中旬時,枸杞樹夏果枝進入現蕾期,6月下旬春梢開花,夏果枝開花盛期一直持續到7月上旬;7月下旬夏果形成,到了8月上旬逐漸成熟,8月中旬夏杞果達到成熟盛期,8月末杞果基本成熟,進入采摘期;之后結果枝在夏季期間經過短暫的休眠后繼續開始秋季的營養生長。秋季杞果自7月開始生長,7月中旬至下旬期間秋梢生長旺盛,開花授粉期為8月中旬至下旬期間,之后進入果實生長期,9月上旬秋果開始成熟,到了下旬達到果實成熟盛期陸續開始采摘。11月底以后,瓜州縣地溫開始下降,降至9 ℃以下時,枸杞樹生長活動減慢,隨后逐漸停止生長進入冬眠期。由此可見,5月中下旬地溫達到9~15 ℃時枸杞經歷生長周期的第1個高峰,8月上旬至9月中下旬地溫為22~25 ℃時是枸杞生長的第2個高峰期。
2 枸杞主要生長期氣象條件分析
2.1 溫度
氣溫的高低可直接影響枸杞發育期的遲早[1-2],其中萌芽、展葉、落葉和休眠期與≥5 ℃的有效積溫密切相關,≥10 ℃的有效積溫影響枸杞的春梢生長、開花和果熟。根據枸杞生長發育特性,對瓜州縣多年氣象觀測資料進行分析,瓜州縣年平均氣溫8.8 ℃,≥10 ℃的有效積溫為3 661.5 ℃,一年中極端最高氣溫高達42.8 ℃,極端最低氣溫可降至-29.1 ℃,溫度的適宜可保證枸杞充分生長;而且日較差和年較差較大,其中日較差為16.1 ℃,年較差達到35.3 ℃,較大的溫差有利于減少呼吸、蒸騰作用消耗,增加有效積累,獲得優質果實。
2.2 降水
瓜州縣位于荒漠、半荒漠氣候區,降水稀少,蒸發強烈,年降雨量只有45.7 mm,而蒸發量卻高達3 140.6 mm,相對濕度39%~41%,屬于典型的暖溫帶干旱性氣候。雖然瓜州縣年降水量少,但境內水利資源豐富,疏勒河和榆林河流程長,流域面積大,其中瓜州縣域內的疏勒河徑流量可達3.89億m3,瓜州縣地表水年徑流量4.44億m3,其中可利用率達到83.3%,同時,瓜州縣境內還有著露頭泉水和豐富的地下水資源,這些水利資源是枸杞生長所需水分的可靠保障,而且瓜州縣8―10月期間月平均降水量可達到18.5 mm,此時期降水對于杞果成熟和枸杞根系穩固生長極為有利。枸杞全生育期需保持7次灌溉,每次800 m3/hm2,確保土壤水分保持在田間最大持水量的40%~60%之間,可基本保證枸杞生長發育對水分的需求。
2.3 光照
枸杞喜陽,正常日照下,枸杞樹生長旺盛,枝條粗壯,葉片厚且色澤濃郁,開花結果多,反之會因為缺少光照而導致樹體生長弱,枝條纖細,節間長且發枝力弱,枸杞產量、品質差[3-4]。瓜州縣維度高,地勢平坦、開闊,云量和降雨日少,大氣透明度高,因此具備充足的光能資源,年日照時數長,為3 219 h,日照百分率高達75%,而且年日照輻射量達到了6 395 MJ/m2。5―9月日照時數可達到1 800 h,平均日照時數在10 h以上,特別是在8―9月杞果后期成熟期間,日照時數達到了489.2~624.6 h,充足的光照完全可滿足果熟期需求,果實個頭大,產量高,色澤鮮艷。
3 結語
由瓜州縣多年氣候整編資料統計分析,瓜州縣枸杞主要生長期光熱資源豐富,灌溉水充足,每年可保持7次、每次800 m3/hm2灌水。
枸杞產果量多,但杞果在氣候條件適宜情況下極易感染病蟲害,而且低溫凍害、大風、冰雹等災害性天氣對枸杞生長影響較大,因此必須加強花期凍害、大風冰雹等災害性天氣預報預警,建立農業氣象災害防御機制,積極開展人工消雹作業,為枸杞增產增收提供專業性氣象保障服務。
4 參考文獻
[1] 范偉,宗旭祥,何長福.枸杞產業在瓜州沙產業開發中的探索與實踐[J].現代園藝,2013(20):28-29.
[2] 于東哉.枸杞生長的氣候條件分析[J].農業與技術,2012(6):145.
【關鍵詞】氣象現代化設備;災害監測網絡;農業氣象服務網絡;人工影響天氣作業;服務
0.引言
唐河縣位于豫西南豫、鄂兩省交界,南陽盆地東南邊緣,是一個擁有農業人口116.7萬人,耕地面積245萬畝的農業大縣,是全國糧棉油生產百強縣、國家商品糧基地縣,是中國農科院生國第一個科技綜合示范縣,近年來圍繞全縣糧食核心區建設規劃,糧食示范園區建設和高標準良田建設,我們積極探索為糧食生產安全提供氣象保障服務的途徑和手段,改變粗放式的為農服務方式,根據十七屆三中全會提出發展“高產、優質、高效、安全、生態”的現代農業的要求,建設氣象現代化監測網絡,提高農業氣象災害監測的業務能力,建立農業氣象科技示范園,增強農業氣象服務的針對性、時效性和指導性,拓展人工影響天氣作業炮站服務領域,發揮氣象信息員的基層服務作用,提高農村氣象信息服務覆蓋面,完善農業氣象服務體系建設,全面提升縣級現代農業氣象業務能力和服務水平,努力實現傳統農業氣象向現代農業氣象轉變。
1.發揮氣象現代化設備優勢,健全氣象災害監測網絡
近年來,隨住縣級氣象現代化水平的快速發展,緊密結合唐河農業大縣實際,拓展氣象服務領域,把氣象現代化設施建設與縣域農業生產相結合,圍繞農業大縣的耕作布局,糧食生產重點和高標準示范良田,逐漸完善氣象監測、預測及災害綜合防御系統,充分發揮在農業防災減災中的巨大作用。在建成天氣雷達、衛星接收站的基礎上,首先,建成全縣19個鄉鎮自動雨量傳輸網絡,完成了全縣雨情的自動監測、上傳,加強了暴雨災害性天氣分布的無間歇監控;其次,增強氣象多要素監測能力,不斷完善觀測密度,在重點良田區內增建了五個“溫度、降水、風向風速”四要素自動氣象站、兩個“溫度、濕度、氣壓、降水、風向風速”六要素自動氣象站,提高氣候預測準確率;保證了災害性天氣監測的連續性,氣象要素、實況信息傳播的時效性及時性。同時,為了加大農作物旱情觀測工作,做好全縣農業氣象服務,設置兩個“土壤濕度自動監測站”,自動方便快捷地獲取土壤各層墑情信息,為現代農業氣象服務的開展奠定了基礎,為各級領導組織指揮農業生產、開展人工影響天氣作業、指導農民進行澆灌、施肥等田間管理提供可靠的決策依據。通過自動監測網絡的建設,不僅健全完善了災害天氣的監控體系,提高氣象隊伍的業務素質和服務能力,而且拓展了氣象科技服務領域,增強農業氣象服務的針對性、時效性和指導性,為全縣大面積發展現代農業、生態綜合治理提供針對性的氣象服務,充分發揮氣象工作的功能。
2.建設農業氣象科技示范園 完善農業氣象服務網絡
唐河是一個擁有農業人口116.7萬人的典型農業大縣,是中國農科院全國第一個科技綜合示范縣,圍繞全縣16.3萬畝高標準永久性良田示范區和縣委縣政府規劃的兩個糧食核心示范區,充分發揮氣象服務農業的作用,積極探索為糧食安全生產提供氣象保障服務的途徑和手段,設立了農業氣象科技示范園、農情綜合要素監測站。建立了日常工作制度,部門會商制度,農業氣象服務流程,氣象信息員職責、任務,工作流程等,設立科普知識宣傳欄等。
在園區大田中建設了四要素自動氣象站、土壤水分自動監測站,孢子捕捉儀,蟲情測報儀,人工影響天氣工作站,設立電子顯示屏等,并緊密結合地方農業特點,積極開展覆蓋糧食產前、產中、產后全過程的系列化服務;開展小麥、玉米、棉花、煙葉等作物的播種、收獲期預報、關鍵生育期評價、產量預報和全生育期氣象條件評價的定期服務;開展主要農業氣象災害預報、病蟲害發生氣象等級預報、作物主要發育期預報等,定期農業氣象周報、旬報、月報、土壤水分監測公報、冬小麥苗情長勢及農業干旱等遙感監測評估報告;加強與農業、植保、糧食、統計、水利等部門之間的合作,形成規范的農業生產、農業氣象災害、衛星遙感野外調查及產量預報會商等機制,及時為縣領導決策提供重要依據。把小麥、棉花、桃等作為觀測內容,開展針對性的農業氣象服務,與農業、植保、林業等部門技術人員聯合,集中研討會商,整合各種服務信息,通過電子顯示屏、手機氣象信息平臺到各級政府、鄉村組中,服務到農村一線,傳播到千家萬戶。
3.增強人影炮站作業能力 構筑防災減災網絡
唐河縣自1996年在全縣建成了八個固定人工影響天氣作業炮站,每個炮站占地1.5畝,4間辦公房,擁有八門高炮、四門火箭,安裝了無線通訊塔,形成功能基本完善的高炮增雨防雹基地和人工影響天氣火力網絡、無線電通訊網絡、雨情、墑情四個網絡,建立了“唐河縣人工影響天氣決策指揮系統”業務平臺,實現科學指揮科學作業,大大提高作業水平和作業效益。近年來,為了適應新形勢發展的需要,我們結合唐河實際,圍繞農業大縣的耕作布局,充分發掘炮站資源,利用人影工作體系,逐漸完善氣象監測、預測及災害綜合防御系統,充分發揮在農業防災減災中的巨大作用;同時,切實加強人工影響天氣作業隊伍建設,實行規范化管理,提高業務素質和服務能力,充分利用8個炮站的48名炮手,來自農村,炮班長大部是黨員或村干部,政治覺悟較高,在本地農村有一定影響力和號召力的這批人力資源,發展炮手兼任氣象信息員,除擔當在農作物生長發育的關鍵期,抓住有利天氣時機,及時開展人工增雨增雪防雹作業任務外,一是堅持每天通過甚高頻電話接收氣象局的天氣預報,及時掌握天氣信息,服務本地農民;二是通過接收局手機短信平臺的重大天氣、災害性天氣和重要農事季節氣象信息,氣象災害實況、預警信息、墑情分析和預報及農事建議,傳播給當地群眾。三是及時傳遞當地的氣象、雷電災害情況,使全縣出現的災害信息局里迅速收集掌握,并及時地到實地進行調查上報,保證了信息及時反饋的真實性、時效性。通過信息隊伍的建設,增加氣象信息的覆蓋面和受眾面,增強了構建一流水平的農業氣象服務保障體系,全面提升農業氣象服務保障能力,為糧食增產、農民增收、農業增效和農村發展做出更大的重要貢獻。
【參考文獻】
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[2]唐云起,萬虹.淺析我省農業氣象信息服務網絡化[J].黑龍江科技信息,2011,(21).
[3]王建萍,劉耀武,張永紅,王永茂,胡曉峰.縣氣象局氣象為“三農”服務模式探討[J].陜西氣象,2011,(05).
關鍵詞 2016年唐山世界園藝博覽會;氣象保障;綜合探測系統;河北唐山
中圖分類號 P451 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)24-0214-02
“2016年唐山世界園藝博覽會”(以下簡稱唐山世園會)是由國家林業局、中國貿促會、中國花卉協會、河北省政府共同主辦,唐山市政府承辦的又一重大國際性盛會。此次盛會以“都市與自然、鳳凰涅磐”為主題,園址位于唐山南湖風景區,核心區總用地5.4 km2,規劃8個園區、108個展園。唐山世園會會期為4月29日至10月16日,會展期間天氣情況復雜,對世園會氣象服務保障工作提出了嚴峻的挑戰。唐山市氣象局借鑒近年來召開的奧運會[1]、世博會、世園會[2-3]的經驗,開展了探測系統構建、預報平臺及服務平臺開發等一系列的氣象保障準備工作。在現有的常規探測技術的基礎上,對世園會氣象探測要素需求進行分析,有針對性地建設新型探測設備,提出以雷達聯測系統、氣象自動站網系統、農氣觀測系統、大氣成分探測系統、雷電監測系統、應急探測系統為主要組成的唐山世園會綜合探測系統。
1 世園會氣象探測需求
世園會氣象探測要素的需求主要分為3個方面,即常規要素、特種要素和專業要素。
1.1 常規要素
常規要素是天氣預報等必需的最基本氣象要素,其涵蓋了6個基本要素,包括降雨量、濕度、溫度、氣壓、風速、風向等。
1.2 特種要素
特種要素包括PM2.5、PM10、負氧離子、能見度、雷電等要素。由于特種要素與人民生產、生活密切相關[4],越來越受到人們的重視,所以開展特種要素的探測十分必要。
1.3 專業要素
專業要素指花卉生長必需的基本要素,通常包括光、溫、水、氣、肥、二氧化碳濃度等,這些要素直接影響花卉根系生長[5]、土壤水分和肥料吸收、光合作用等,對花卉的品質和生長有較大的影響。
2 綜合探測系統的設計
通過借鑒北京、上海、西安等城市舉辦的國際性重大活動氣象服務保障的經驗,結合唐山本地氣候特征及世園會對氣象服務的需求,唐山世園會綜合探測系統主要由6個子系統組成(圖1)。
2.1 雷達聯測系統
在唐山出現的天氣系統90%以上都是從周邊區域移入的,為了對快速移動系統監測跟蹤,警戒區域半徑需300 km以上,單基雷達由于探測距離、地球曲率、地物遮擋等因素難以滿足監測需求,需要使用多基雷達聯測。
2.2 氣象自動站網系統
氣象自動站網系統為實時監測局地暴雨、雷暴、颮線等空間尺度小、發展迅速、生命史短的中小尺度天氣系統演變提供了精細觀測資料。
2.3 農業氣象觀測系統
針對唐山世園會展出的花卉對氣象要素的需求,建設農氣觀測系統,為花卉的生長提供實時的氣象要素探測數據。
2.4 大氣成分探測系統
使用大氣成分探測系統的監測數據為政府提供決策服務材料、為公眾提供公眾服務。
2.5 雷電監測系統
實時監測雷電發生、發展趨勢、消失過程,提前發出警報,減少雷電可能造成的破壞。
2.6 應急探測系統
應急探測系統是固定氣象探測系統的有效補充,能在時空尺度上進行加密精確監測,可對現場的實況以及各種氣象要素進行采集并快速傳輸。
3 綜合探測系統的建設方案
3.1 雷達聯測系統
唐山世園會雷達系統采用天津、北京、秦皇島3部CINRAD/SA S波段多普勒天氣雷達和豐南、豐潤、遵化3部TWR01型X波段局地天氣雷達實現多基雷達聯測。CINRAD/SA雷達具有大功率、高靈敏度、全相參的特點,其基本和導出的產品能描繪出降雨量、風和風切變、龍卷風、中尺度氣旋、雷暴雨、湍流、冰雹和晴天現象[6],已在國內多次重大氣象保障活動中成功使用。然而,由于地形影響等原因,CINRAD/SA天氣雷達存在掃描需要時間長、存在盲區且數據需經過處理才能辨識等缺點,不能有效監測短時突發的局地性天氣過程。TWR01型天氣雷達使用X波段、全數字化及總線結構設計技術,使用了3 cm波長,可探測到S波段雷達探測不到的較弱的降水云,很適用于對中、小尺度天氣過程的預測預警觀測[7]。其雖然不能替代CINRAD/SA天氣雷達,但是可以彌補大型雷達對局地天氣特征探測的不足。因此,6部雷達組成的多基雷達聯測系統提高了探測效率和預報能力。同時,選取唐山市10個稱重式雨量觀測站用于提高雷達區域氣象觀測站反演降水(QPE)精度。
3.2 氣象自動站網系統
氣象自動站網包括11個國家級地面氣象觀測站(觀測要素包括氣壓、溫度、濕度、風向、風速、雨量、地溫、能見度)、3個國家級無人自動站(觀測要素包括氣壓、溫度、濕度、風向、風速、雨量)、194個兩要素區域站(觀測要素包括溫度、雨量)、87個暴雨站(觀測要素為雨量)、23個四要素站(觀測要素包括溫度、雨量、風向、風速)、1個世園會站(觀測要素包括氣壓、溫度、濕度、風向、風速、雨量、日照、能見度、二氧化碳濃度、負氧離子濃度)、1個海洋氣象大浮標站、3個海島自動站。各類自動氣象觀測站共323個,平均空間分辨率5 km,時間分辨率5 min;其中在世園會園區15 km范圍內有氣象觀測站37個,平均空間分辨率2 km,時間分辨率5 min,為及時掌握各N天氣地面結構及演變特征、開展精細天氣分析和短時預報提供更加精細化的觀測資料[8]。
3.3 農業氣象觀測系統
溫度、濕度、地溫由常規自動氣象站即可探測,而對土壤水分、日照、二氧化碳的探測則需使用專用的探測設備。
3.3.1 土壤水分含量。唐山有14套DZN2型自動土壤水分觀測儀,其中在世園會園區建設1套。該土壤水分觀測儀是利用電磁波檢測土壤水分含量,可自動測量5、10、20、40、80 cm深度的土壤水分含量[9]。
3.3.2 日照時數。FS-RZ1日照時數傳感器用于自動測量日照時數。該設備是依據傳感器上輸出的電平判斷輻照度,以120 W/m2為界,輻照度高的時候輸出高電平,低的時候輸出低電平,統計輸出電平為1 V(高電平)的時間從而可以統計日照時數。
3.3.3 二氧化碳監測。GMM222是全天候工作的二氧化碳傳感器,利用二氧化碳氣體光吸收的特性,對二氧化碳值進行記錄。
3.4 大氣成分探測系統
大氣成分探測系統由1個環境空氣顆粒物自動監測儀、1個負氧離子監測儀、16個能見度觀測儀組成。
3.4.1 環境空氣顆粒物。環境空氣顆粒物自動監測儀包括LGH-01B型PM10監測儀和LGH-01E型PM2.5監測儀,采用β射線法原理,根據采樣體積換算為單位體積空氣中懸浮顆粒的濃度[10]。該儀器位于唐山市氣象觀測站內,用來測定環境空氣顆粒物。
3.4.2 空氣負氧離子。YH系列空氣負氧離子監測儀用于測定空氣本底值及各種空氣離子發生器所產生的各種正、負極性的大、中、小離子[11]。利用采集到的負離子負電荷量經過采集器的處理,即可獲得負離子的電荷濃度值。該儀器安裝在世園會園區,供世園會期間測定負離子濃度。
3.4.3 能見度。HY-V35型能見度儀是基于大氣中的顆粒物(氣溶膠和細小水顆粒等)的前向散射原理而設計的,是繼透射式能見度儀后發展起來的新一代氣象能見度監測設備[12]。通過測量小體積空氣對光的散射系數,得到采樣氣體的消光系數,再得出氣象光學能見度。能見度儀安裝在唐山市氣象觀測站、世園會園區及10個縣市區。
3.5 雷電監測系統
雷電監測系統由5個ADTD閃電定位儀和7個DNDY地面電場儀組成。ADTD閃電定位儀由中科院空間科學與用研究所中心研制,主要用于探測云地閃[13]。探測儀通過多個探測子站同時測量云地閃回擊電流輻射的強電磁脈沖,采用到達時間法和定向時差聯合法對雷電進行定位。閃電定位系統探測雷電的定位準確率>80%,定位精度在500 m以內。單個閃電定位儀的探測距離約為150 km,多個閃電定位儀組網形成閃電定位系統,可有效捕捉雷暴云團的移動。唐山地區5個閃電定位儀安裝于曹妃甸、樂亭、遵化、遷安和唐山市區,探測范圍覆蓋全市及周邊地區。DNDY地面電場儀通過感應測得雷雨云中電荷產生的靜電場強度以及電場的極性和連續變化,從而得到雷雨云中強電荷中心的演變信息,其有效范圍約為15 km[14]。將多個大氣電場測量進行聯網監測地面電場,能提供監測區域內地面電場的分布以及雷暴移動路徑。唐山7個地面電場儀安裝于灤縣、遷西、遵化、遷安、曹妃甸、豐南和唐山市區,探測范圍覆蓋全市。
3.6 應急探測系統
唐山世園會應急探測系統包括3部應急移動監測車和1部多普勒天氣雷達車。應急移動監測車配備多要素自動氣象站(探測要素包括溫度、濕度、雨量、氣壓、風向、風速)、綜合信息加工處理系統、數據通信(GPRS、衛星2種方式)、可視化現場會商及指揮聯絡等設備,實現氣象觀測數據的自動監測發送和現場應急指揮;多普勒天氣雷達車配備724XD型X波段天氣雷達,能夠探測降水云高、云厚、云底高、云內含水量、降水云中流場徑向分量及風暴中氣流和湍流的活動區,生成的各種氣象產品數據可通過移動網絡實現數據傳輸。多普勒天氣雷達車機動性強,彌補了固定雷達存在探測盲區的缺點。
4 結語
通過有機整合不同的探測系統,形成了一個高效的氣象服務體系。該體系獲得的數據可以通過無線或有線的傳輸方式匯總到唐山市氣象局中心數據庫,通過剔除可疑數據后,即可供唐山世園會使用。利用專門為世園會服務的綜合氣象探測系統軟件平臺,可以實現實時預報天氣情況和預警,對保障世園會順利召開提供了有力的氣象保障。
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(一)加強防災減災氣象服務
全力推進“政府主導、部門聯動、社會參與”的氣象災害防御機制建設。建立多災種綜合、多部門聯動、多環節應對的氣象災害預警機制,建立和完善市自然災害監測預警指揮系統,加強重大災害性天氣監測預報預警,為政府防災減災決策提供依據。加強氣象災害普查和評估,編制氣象災害防御規劃。
建立和完善市自然災害監測預警信息指揮系統。整合全市自然災害監測預警體系項目,建立完善《市自然災害監測預警指揮系統》,實現全市自然災害監測設備、資料信息和預警信息通道的共享,提高自然災害監測預警綜合能力和水平。
建立氣象災害防御系統。加快氣象災害預警信息平臺建設,建立氣象災害防御應急救援隊伍。加強農村氣象災害預報預警服務,建成廣覆蓋的農村氣象預警信息網絡。建立氣象災害防御管理系統,建立氣象災害防御隊伍和應急預案動態管理平臺。開展氣象災害防御認證。建立氣象災害風險評估和影響評估系統。構建有效聯動的農村氣象災害防御系統,逐步理順管理機制,完善人工增雨防雹系統,落實完善鄉鎮氣象工作站職責,編制農村氣象災害風險規劃。
建立應急氣象服務系統。強化氣象應急及保障體系建設,加快推進市級氣象應急指揮中心和市、縣突發公共事件預警信息平臺建設,建立災害性天氣實景監測系統和氣象災害數據庫,依托《市自然災害監測預警指揮系統》,強化信息共享、部門聯動和突發公共事件的聯合預警以及預警信息的快速,提高預警及應急響應能力;建設移動應急保障服務平臺,滿足對重大氣象災害、突發公共事件、重大社會活動等的氣象應急保障服務需求。
(二)強化應對氣候變化工作
建立完善應對氣候變化工作體系和工作平臺。合理開發和科學利用氣候資源,大力開發和推廣光、熱、水、風等氣候資源開發利用技術,開展太陽能等資源詳查和應用評估,為發展綠色經濟、低碳經濟、循環經濟提供氣象科技支撐。加強氣候可行性論證工作,建立城鄉規劃、重大工程建設的氣象災害風險評估制度和氣候可行性論證制度。推進城鄉規劃、重大區域性經濟開發、重大工程、農業結構調整等規劃和建設項目的氣候可行性論證和氣象服務工作。
(三)加強為農氣象服務
健全農村氣象災害防御體系。全面完成鄉鎮自動氣象站建設,發展覆蓋鄉鎮的精細化、網格化天氣預報和氣象災害預警業務,推進農村氣象災害應急準備工作認證,深化新農村建設氣象服務,完善氣象信息手段,提高農村氣象服務信息接收能力。
不斷完善農業氣象預報情報系統,建立農業氣象服務指標體系。加強特色農業氣象服務,開展花椒、核桃、油橄欖、茶葉等特色農產品產量與品質預報。加強農業氣候資源開發利用和農業氣候區劃細化工作,特別是細網格的特色農業氣候資源區劃。加強農業生產氣象咨詢服務和農業氣象科技知識普及。
加強農業生產領域的氣象防災減災服務。加強影響特色農業、設施農業生產的氣象災害監測、預報預警與影響評估。開展異常天氣氣候條件下糧食產量動態監測和綜合評估業務。加強重大農林病蟲害發生發展氣象條件等級預報服務。制定農業氣象災害預警標準和災情調查規范。重點圍繞構建特色農業“四產區、五基地、多片帶”發展格局做好工作。
加強人工影響天氣業務系統建設。完善人工影響天氣作業技術系統,建立人工影響天氣作業決策指揮和效果評估系統,提高作業的科學水平和效益。開展人工影響天氣基地建設,積極實施以農業抗旱、森林防火和生態環境建設為重點的人工影響天氣作業,推進人工影響天氣業務常態化。
(四)做好公眾氣象服務
建設公眾氣象服務產品制作系統。做好氣象實況監測、常規氣象要素預報、各類災害性天氣和氣象災害預警服務。開發與公眾工作、出行、健身、醫療和日常生活息息相關的公眾氣象服務產品。建設公眾氣象服務效益評估系統,開展公眾氣象服務需求與滿意度調查和公眾氣象服務效益評估業務。
建設市、縣氣象科普宣傳業務平臺。公眾關心的重大天氣、氣候、環境和空間氣象事件信息及氣象新聞,傳播和普及天氣、氣候、氣候變化等科學知識。加強針對公眾需求的氣象科技和氣象災害防御知識普及工作。增強公眾科學應用氣象產品的意識和水平,提高公眾的防災自救能力。
(五)強化專業氣象服務
建設完善專業氣象服務產品制作系統和平臺。建立行業氣象服務效益評估系統。積極開展太陽能等新能源開發氣象服務,做好城市電力、熱力、供水、油氣線路和管道沿線的天氣預報預警等服務。
做好城市氣象服務。建立和完善城市突發氣象災害各類應急預案,做好城市高影響天氣的氣象服務,開展城市氣象環境評價和氣象災害風險評估,開展城市居民生活氣象評價服務。
做好交通氣象服務。初步建立服務于公路、鐵路等交通行業的交通氣象監測預警服務系統。重點做好新建鐵路和新建高速公路氣象服務。做好新建飛機場氣象服務。
做好旅游氣象服務。建設旅游景區氣象觀測系統,開展旅游景區特殊氣象景觀和旅游氣象指數預報;建立旅游安全氣象預報預警體系,加強旅游景區氣象災害預報預警服務。
做好衛生氣象服務。開展人類疾病發生、流行的氣象條件分析和預報服務,開展人體健康指數預報。
做好山洪地質災害氣象服務。開展流域面雨量分析和預報、地質災害氣象預報預警服務,開展流域及局地山洪氣象監測預警服務。
強化重大活動、重大工程項目等專項氣象服務。不斷總結重大活動氣象服務經驗、技術方法、業務流程以及組織方式。圍繞各級政府發展戰略、規劃等,開展重大工程項目氣象保障服務。針對防雷重點地區、重點行業和重大活動保障等需求,開展雷電預報預警服務。
二、加強預報預測體系建設,提高天氣氣候精細化預報預測能力
(一)進一步推進現代天氣業務發展
加強數值預報產品解釋應用工作。建立和完善基于上級部門和歐洲氣象中心數值預報產品的天氣氣候預報預警業務系統,開展短期和中期天氣預報業務,開展預報技術總結、產品檢驗業務。建立中短期災害性天氣的集合預報釋用業務。訂正上級部門下發的指導產品,制作7天精細到鄉鎮的氣象要素預報產品。
加強災害性天氣的預報預警。建立適應本市災害天氣特征的物理量指標體系。建立雷電、冰雹、暴雨、大風等強對流天氣短時臨近預警業務系統和低溫冷凍害、高溫、干旱等預報預測業務系統。
進一步優化市、縣二級天氣業務流程。發展精細化氣象要素短期預報業務,逐步建立無縫隙預報業務體系。完善短時臨近預報業務流程和技術,提高預報預警時效。發展基于動力和統計釋用的災害性天氣落區預報技術。短期預報業務注重提高定量降水預報的準確率和精細化程度,做好災害性天氣種類、強度和落區預報。中期預報業務,注重發展常規氣象要素以及災害性天氣中期概率預報技術方法。
建立分類預報產品檢驗業務。改進完善各類預報產品的客觀化、標準化和規范化檢驗評分系統。改進常規氣象要素預報檢驗業務,建立并完善災害性天氣短時臨近預報、災害性天氣落區預報、中期天氣預報和延伸期天氣趨勢預報的檢驗業務。
加強山洪地質災害防治精細化氣象預報工作。開展山洪地質災害精細化降水預報技術和短時強降水概念模型及閾值指標研究。建立山洪地質災害短期潛勢預報系統、短時強降水臨近監測報警系統及山洪地質災害短時臨近預警系統。
加強專業氣象預報預測業務。建立、改進及優化城市空氣質量、紫外線輻射、人體舒適度等城市環境氣象精細化預報業務系統。建立服務于公路、鐵路等交通行業的交通氣象預警預報系統。建立衛生醫療氣象預報業務系統和旅游氣象預報業務系統。完善森林、草原火險等級氣象預報業務系統。
(二)進一步推進現代氣候業務發展
依托省級短期氣候預測業務系統。建立和完善短期氣候預測業務系統,制作月、季、年短期氣候預測產品。開展干旱定量化評估業務。完善延伸期—月氣候預測業務,制作月內精細化天氣過程預測和極端天氣氣候事件預測和服務產品。加強季節—年度預測業務,制作市縣級預測產品和針對地方需求的精細化預測產品。發展定量化氣候影響評估評價技術,建立完善氣候影響評價業務平臺。
三、加強綜合觀測體系和信息與技術保障體系建設,提高氣象現代化發展支撐能力
(一)提高綜合觀測能力
完善和優化地面氣象觀測網業務布局。全面實現地面觀測自動化,加強觀測數據稀疏區觀測能力,顯著增強災害性天氣的監測能力。完善區域天氣觀測網建設,加快鄉鎮自動站建設,實現全市195個鄉鎮全部覆蓋。在暴雨、山洪地質災害易發區加密布點建設自動氣象站。對已建4要素以下自動站升級改造為4要素或以上。
加強高空氣象觀測業務。在武都建設一部風廓線雷達。
優化調整農業氣象觀測業務布局。保證糧、油等大宗農作物的氣象服務觀測和牧業氣象觀測,穩步開展當地服務需求明顯的特色農業、設施農業等氣象觀測。加強農業氣象自動化觀測能力建設,改善農業氣象觀測條件,實現全市土壤水分觀測自動化。逐步建設農田(林、牧)小氣候觀測系統,開展農田(林、牧)實景觀測試驗示范,完善農業氣象災害調查和農業氣象遙感觀測業務。
加強專業氣象觀測網建設。在氣象災害多發區及重點地區鐵路、公路(次等級公路)重點路段建設交通氣象觀測網。建設全市雷電監測網,在主要林區建設森林防火監測網,逐步建設城市環境氣象監測網。
做好臺站探測環境保護工作。加大《氣象探測環境和設施保護辦法》的執法和宣傳力度,積極爭取將氣象探測環境和設施保護納入政府目標考核范圍,完成全部臺站探測環境保護專項規劃編制,爭取納入當地城鎮建設總體規劃。改善不符合規范要求的臺站氣象探測環境。
(二)增強信息與技術保障能力
建立市縣級技術裝備保障體系。建設全市氣象裝備保障綜合信息管理系統。引進開發綜合氣象觀測系統運行監控系統。制定市級業務設備儲備件目錄,建設市縣級氣象監測系統儀器設備備件庫。建設氣象觀測數據質量控制系統。建立市級移動氣象計量檢定標校系統,增強觀測系統穩定運行能力。
進一步完善氣象災害預警信息網絡系統。重點加強地面高速寬帶網絡、3G無線網等應急網絡建設和應用,加快推進氣象通信網絡的升級換代,提升氣象數據存儲、傳輸分發和網絡安全控制能力,確保氣象信息和相關災害信息準確、及時地傳遞。
加強氣象信息網絡安全保障能力。完善氣象信息系統安全管理制度,建立氣象通信、高性能計算機、數據存儲管理與服務等實時業務應急備份系統,增強氣象信息系統安全備份能力。
四、加強科技創新和人才體系建設,提高氣象事業持續發展支撐能力
(一)加強重點領域的關鍵技術研發
集中力量開展提高氣象服務能力、氣象預報預測能力、綜合氣象觀測能力的攻關和關鍵技術研發。重點在氣象災害監測預警、氣象災害風險評估、精細化天氣預報、氣象觀測資料分析應用及數據共享、農業氣象等應用氣象和開發利用氣候資源等領域取得新突破。
(二)優化氣象科技創新體制和機制
建立科研與業務雙向交流制度。健全科技成果考核評價機制,建立從科研開發到成果轉化各環節的緊密合作機制。優化開放合作與交流機制,加強與科研業務機構、企業的交流與合作,鼓勵不同性質崗位人員相互兼職、輪崗和掛職等人員交流。
(三)加強氣象人才支撐體系建設
加大氣象教育培訓力度。按照提高氣象隊伍整體素質的要求,積極組織開展全體氣象從業人員的培訓活動,大力開展專業技術人員知識更新和技能拓展、提高的教育培訓,拓寬知識領域,更新優化知識結構,提高解決實際問題的能力。加快高層次氣象科技創新人才培養,建設科技創新團隊,培養和選拔學科帶頭人和氣象技術能手,提升全市氣象科技人才整體素質和創新能力。加強優秀年輕干部的培養、選拔和任用工作,繼續推行干部輪崗和上掛下派交流,不斷提高基層臺站領導科學發展的能力好水平。
五、加強基層氣象基礎能力建設,改善工作生活條件
按照“高起點,高規劃,高標準”的要求,以“立足實際,著眼發展,突出特色”為原則,對未達到業務用房標準的臺站優先建設。對現有布局不合理的業務用房進行改造和擴建。對改造價值不大的業務用房拆除重建。對水、暖、電等不符合要求的臺站進行徹底整改。形成功能齊全,設施完備,環境優美,工作舒適的新臺站。滿足基層臺站服務當地經濟社會發展的需要。
[關鍵詞] 區域自動氣象站 給預報服務 好處
[中圖分類號] TP311.52 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 (2016)11-0292-01
最近幾年,婁底市氣象局加強氣象為農服務設施建設,優化農村氣象災害監測站點布局,加快農村山區、林區、重要流域、地質災害易發地區的氣象災害監測預警系統建設,在雷電多發地區開展農村雷電災害觀測,完善鄉鎮自動氣象站建設。要以農村信息化體系為依托,結合突發事件預警信息平臺和廣播村村通工程建設,加大自動氣象信息設施建設力度。要按照發展現代農業的需求,加強農業氣象觀測和小氣候觀測,完善農業氣象觀測站點建設,建立現代農業專業氣象觀測網絡。要組織編制符合實際的農村住宅防雷裝置設計安裝指導圖集,引導農民按照防雷規范標準建房,推進農村科學防雷,把農村防雷設施建設與市級中心鎮建設、新農村建設結合起來,把農村危舊房改造和農村中小學防雷建設結合起來,切實提高農村建筑物防雷減災能力。
1 湖南省自動化氣象站建設和服務現狀
目前,湖南共有區域自動氣象站超過3450個,位居全國之首,覆蓋了湖南全省所有鄉鎮。高密度的覆蓋范圍也為設備維護、保障帶來了巨大壓力。湖南省氣象部門高度重視區域自動站資料傳輸與應用,只有及時傳報數據才能進一步加強中小尺度天氣的監測,為災害性天氣區域聯防提供條件。地方政府部門重視和強調要狠抓區域自動站的維護保障與資料傳輸質量,要求各級臺站做好當地區域自動站的維護保障工作,一旦出現問題必須及時上報并處理,不能延誤。進一步加強自動站資料傳輸的考核與管理,嚴格執行《區域自動氣象站運行管理辦法》,在關鍵時期要每周對全省區域自動站資料傳輸以及設備運行情況分站進行通報。目前湖南區域自動氣象站傳輸質量位居全國第八,是自動站建站以來的最好成績。在提高資料傳輸的基礎上,為了進一步提升區域自動站資料的應用價值,湖南省氣象局信息中心對“中尺度監測資料應用平臺”進行了升級和改版,這樣就保證了全省3000多個自動站,任何一個自動站的雨量達到一定閾值就會發生警報提示預報服務人員發送預警,大大提升了自動氣象站數據應用的時效性。
2 區域自動化氣象站給預報服務好處分析
2.1 在設施農業生產方面帶來的好處
實現設施農業的工業化和現代化建設是未來我國農業實現現代化的重要途徑之一,而設施農業的智能化和現代化的實現需要強有力的建設水平和技術裝備作為后續保證。設施農業精準化控制離不開精細化的監測儀器和設備,而自動化氣象站作為氣象監測的實施者,對于保證設施農業安全生產有著很強的作用,在未來能夠起到顯著的促進作用。最近幾年,國家正在大力倡導實施物聯網技術,實現對農業生產技術的高效控制,自動化氣象站可以借助這個機遇,實現更好的發展。在未來自動化氣象站所扮演的預警角色越來越突出。例如在設施大棚生產過程中,“自動氣象站”,可以對棚內溫度、濕度、風向、風力、光照強度、土壤濕度等氣象因子進行24小時不間斷自動監測記錄,全天候為菜農提供準確的第一手氣象資料,“自動氣象站"隨時滾動播放著觀測數據、最新天氣預報信息和每日氣象服務信息。如果棚內溫度、濕度低于或高于設定數值時,就會自動報警。此外,安裝在蔬菜大棚里的微型氣象站由太陽能板供電,可對風向、風速、日照、雨量、濕度、地表溫度等多個氣象數據進行實時動態監測,這些監測數據還可導入電腦,進行科學統計分析,用以監測大棚小氣候。氣象監測數據約每分鐘更新一次,通過無線傳輸傳到接收端后可自動存貯并分析溫、濕度等各項指標,還可預測未來一至數小時的天氣變化趨勢。
2.2 在農業氣候因素監測方面所帶來的好處
首先,灌溉系統。水是珍貴有限的自然資源。土壤濕度測量時,通過使用不同的傳感器技術(張力、水印、FDR傳感器等),綜合考慮到降水等因素,可以優化灌溉,實現智能控制;其次,霜報預警。當超過特定溫度傳感器設定值時,T-Warne天氣工作站可同時向8個手機號碼發送SMS短信。這些閾值可在任意時間通過密碼保護的互聯網登陸進行設置。溫度報警功能可以應用于多個領域,如可實現果園、土豆場、葡萄園降霜預警。可設置若干預警閾值。除了霜凍預警,還可用于儲藏室溫度預警,亦可用于多通道培養系統領域;再次,環境水平衡。組合使用總體輻射、風速和風向傳感器,可對多地多作物進行氣候水平衡(蒸發蒸騰作用)測試;最后,作物保護。空氣溫度、濕度、降雨、和葉片濕度信息是可靠預測常見植物疾病的依據。應用T-Warner工作站,可以進行多項植物疾病預防。
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人造氣象衛星的用途其實很多很多,那今天我就為大家講一下人造氣象衛星到底有什么用。
人造氣象衛星可檢測地球附近的云圖的變化,發送災害性天氣的檢測數據,給人們提供生活氣象信息;還可以為飛機航行提供引導,實時偵冊衛星發射現場上空幾周邊天氣情況。
氣象衛星的最大特點是具有很短的覆蓋周期。極軌氣象衛星可實施全球覆蓋,每天對同一地區觀測2次;地球靜止軌道衛星可持續不斷地對同一地區觀測,每隔30分鐘即可獲得一幅地球圓盤圖像,這對監視災害性天氣很有利。兩種衛星互相補充,基本可以做到對全球的連續監測。
氣象衛星的出現,使氣象監測工作發生了根本的變化。它可以近實時地獲得全球的天氣變化狀況,提供常規觀測手段無法獲取的大量寶貴信息,從根本上解決了廣大海洋水域和人煙稀少地區氣象資料觀測不足的難題,使人類對地球及其大氣的了解從深度和廣度上達到前所未有的程度。
在監測熱帶風暴和臺風方面,已經做到無一漏報,在臺風形成階段便可發現,并能估計其強度和移動方向。高時間分辨率的地球靜止氣象衛星云圖,為預報熱帶風暴的強度變化和未來的移動路徑,提供了可*而又直觀的依據,從而能做出及時而正確的預防對策;利用氣象衛星可以時刻監視暴雨和強對流的發生、消亡、移動和強度變化;為檢測和預報未來可能造成的強降雨或強對流等災害性天氣提供依據,通過氣象衛星監測河口泥沙擴散、運移和沉積趨勢,為海港建設、城市規劃部門提供重要參考利用氣象衛星獲取的云圖的分布和云頂溫度、云頂高度等云的參數,飛行機組可以選取最佳航線、調整飛行高度,保證安全飛行,在沙漠監測方面,衛星云圖可以清楚顯示沙漠的分布范圍和演化,可為制定防止沙漠化決策提供依據;在森林,草場監測方面,氣象衛星可以監測草場、森林火災的發生、發展和消亡過程.還能監測獲取氣象發展變化,輔助滅火決策;應用氣象衛星資料對農作物進行估產,近年來取得較大成功,使許多國家在糧食制定進出口劃和國內的調劑、調撥等方面作到主動、周密,既節省了費用.又保障了糧食的有效供給。
人造氣象衛星的用途其實不止這一些,還有很多很多的用途,由于時間關系,我就講到這里。謝謝大家!