南京信息工程大学气象仪器实验(实习)报告系计算机与软件专业软件工程班级12姓名学号 一. 实验目的： 了解测风测雨气象仪器的原理、组成、作用等，通过实践课，对气象观测仪器加深了解。 二．实验内容： 1. 测风： 测量风的仪器主要有EL型电接风向风速仪、EN型系列测风数据处理仪、海岛自动测风站、轻便风向风速表、单翼风向传感器和风速传感器等。 (1) 测风塔 组成：包括塔底座、塔柱、横杆、斜杆、风速仪支架、避雷针、拉线 测风塔的主要功能：环境监测，风、气压、湿度等资源数据采集。为相应的仪器设备的安装做支撑。 优点：风荷载系数小，抗风能力强。塔身挡风面积小，利于采集数据准确客观，将实测数据和实际数据的差距降到最低。采集塔柱采用外法兰盘连接，螺栓受拉，不易破坏，钢绞线加固。塔柱正三角型布置,节约钢材,跟开小，占地面积小，节约土地资源，造价低廉(仅为角钢自立塔的1/3或更少)，选址便利，塔身自重轻，运输和安装便捷、建设工期短,塔型随风荷载曲线变化设计，线条流畅，遇罕遇风灾不易倒塌，安全系数高，设计符合国家钢结构设计规范和塔桅设计规程，结构安全可靠。
(2)EL型电接风向风速计 EL型电接风向风速计是由感应器、指示器、记录器组成的有线遥测仪器。感应器由风向和风速两部分风杯、交流发电机、蜗轮等组成。指示器由电源、瞬时风向指示盘、瞬时风速指示盘等组成。记录器由8个风向电磁铁、自记钟、自计笔、笔挡、充放电线路等部分组成。 EL型风向风向风速计感应部分
(3) EN型系列测风数据处理仪 EN型系列测风数据处理仪与特定感应器配套可以组成EN1型和EN2型两种自动测风仪。 主要功能有：定时打印输出二分钟、十分钟平均风向风速；打印输出大风报警、航危报大风报警及解除警报的风向、风速及其出现时间，发出报警信号； 每天20时打印输出日极大风速、最大风速及相应的风向、出现时间，日合计、日平均，并可随时显示各种瞬时值和平均值，存储24小时风向风速记录。可代替EL型电接风速风向计的记录器、指示器和大风报警器。 (4)海岛自动测风系统 用途：该系统是专门为测量海岛出现的强风而设计的，其特点是具有较好的测强风力。 系统由两个部分组成：一个是自动采集部分，另一个是接收部分。 采集部分由风向风速传感器、数据处理器、调制解调器、无线电收发讯机、太阳能板和蓄电池等组成。接收部分由计算机、调制解调器、无线电收发讯机和打印机组成。 原理：采集部分对风向风速传感器采样，然后计算出风向风速的平均值。通
1设计基本资料 清水江是我国的一条河流，根据流域规划拟建一水电站。现对清水江水利枢纽进行设计，其基本资料如下。 1.1水文 1.1.1 流域概况 清水江是沅水的上游主流河段，沅水是洞庭湖水系四水之中水能资源最丰富的河流。流域大致呈东西长、南北短的长方形。流域地势西南高而东北低，海拔高程在200．00～1800．00m之间，周边东部与北部分水岭高程在600．00～800．00m，其余流域边界高程均在1000．00m以上。 清水江有南北二源，南源马尾河，发源于贵州省某县境斗篷山南麓，流经都匀等至岔河口，全长174km，流域面积2708km2；北源重安江出自某县之水头，流经福泉等至岔河口，河长144km，流域面积2799km2。两源于岔河口汇合后称清水江，河流向东先后纳诸河后至湖南省境内，与渠水汇合后称沅水。主流河长485km，流域平均宽度约69km。 该坝址位于贵州省某县境内，下距某县约2．8km，控制流域面积16530 km2。上距梯级电站56．3km，下距梯级电站56．2km，控制流域面积16530km2。流域内植被状态良好，多为杉、松等用材林覆盖。 1.1.2气象特性 清水江流域属副热带季风气候区，暖湿多雨，冬冷夏热，四季分明。流域内设有多个气象站，观测有气温、降水、蒸发、风力、风向等气象要素。坝址以上流域多年平均气温15．3℃，极端最高气温为39．1℃，极端最低气温为－13．1℃，历年月平均气温以1月份最低，为4．4℃，7月份最高，为24．9℃；多年平均降雨量为1279mm。一般每年4月份进入雨季，8月份以后雨量逐渐减少，4～8月份降雨量较集中，约占全年雨量的68％，其中5～7月份占46％，多年平均降雨日为183．5d；多年平均水面蒸发量1240．6mm；多年平均相对湿度81％；多年平均风速介于0．8～3．0m/s之间，历
气象领域的GIS应用 1 GIS在气象领域的应用 我国地域辽阔，地形地貌复杂，气象的时空分布差异大，自然灾害频繁。从古到今我国人民既受益于天气，也受害于天气，与自然灾害进行了长期的斗争。随着经济的增长、人口的增加、环境的变化，气象问题越来越受到各级政府及人民的重视。因此在传统调查、规划、管理技术的基础上引进先进的技术，将更有助于加快信息的获取、更新，促进气象行业的发展。 地理信息系统（GIS），作为一门重要的空间信息技术，在越来越多的信息系统建设中发挥了重要作用。气象信息既包括空间地理信息，又包括大量与空间密不可分的气象属性信息。气象数据本质上也是地理信息，因为气象中的风速、温度、气压等都是相对于具体的空间域和时间域而言，没有地理位置的气象要素是没有任何意义的。GIS技术优势在于可以海量管理和查询气象信息，可以对地理空间数据进行分析处理，与数值模型计算相结合，还可以形象直观的可视化表达模型计算结果；GIS空间分析能力还可以与气象信息技术相结合，提供空间和动态的地理信息，并采用一定模型为决策服务提供科学依据。因此，在气象领域中引入GIS系统具有非常重要的意义。 GIS在气象领域的应用非常广泛，并不觉限于空间数据的管理发布，它辐射到整个系统的各个环节，从数据组织、存储、管理到功能的实现与应用，能够与气象业务充分结合，为整个气象信息化系统提供一个全面的解决方案。GIS是一个功能强大的平台，针对气象领域的特点，提供数据组织策略、强大的GIS功能集成、丰富的Web展现、三维渲染和遥感处理等功能。 2 基于GIS的数据组织 GIS平台数据管理机制能够克服异构和分布式带来的气象数据使用障碍，建立一个理想的应用环境，既可以保留数据异构和分布性的优势，同时也可以为更多资源共享、处理协同与任务合作方面的用户提供一致化的服务接口和方式。 2.1 分布式数据管理 基于GIS的气象数据可以实现分布式数据管理，采取“纵向多级、横向网格”的组网方案。分布式数据的存取操作、增量式订阅和发布技术均采用面向“服务”方式进行，充分体现“面向服务”的最新设计思想。通过面向“服务”设计思想和面向“地理实体”的数据模型相结合，增量式订阅和发布技术使网络节点之间、父节点与子节点之间，因不同操作系统、不同数据库平台、不同数据大小而产生的“异构数据库”可实现增量更新与同步。
一、实验目的及要求： 1.了解丰富我们的气象知识。 2.了解主要气象观测设备的使用。 3.了解天气预报的制作与发布过程。 二、实验内容： 1.气象知识讲座。 2.参观气象观测场。 3.参观气象台。 4.气象信息发布中心。 三、实验过程： 我们首先听取了气象知识的讲座，老师在讲座中阐述了许多气象的有关知识。气象能为地方经济服务，从气象灾害、气象与气候变化及气象对黔南州的三个大的方面来描述气象对地方经济的服务作用。首先老师通过毛泽东、邓小平、江泽民、胡锦涛、温家宝的“四个一流”、何良玉的话中表明气象的重要性，发展气象事业能为国家安全和社会进步起到重要基础性的作用，对经济发展也有很强的现实性作用，对可持续发展的深远前瞻性作用。老师再就国家安全方面说了气象的重要性，以前国家安全主要靠军事力量来衡量，而现在气象探测、观测及预测也影响到国家安全，各国对于气象的作用的认识也逐步加强。 其次，讲座中谈到气象灾害，它主要包括：干旱高温、暴雨、沙
尘暴、龙卷风、冰雹等气象灾害类型。近年来，许多气象异常现象时有发生，这就使的气象气象灾害越来越危及人类的生存与安全，如全球气候变暖引起的各地区的干旱与洪涝，使得粮食产量下降，许多旱灾、涝灾的发生，今年北方的大旱很可能就与此有关，以及厄尔尼诺现象，也使太平洋两岸雨水分布出现异常。总的来说，气候与气候变化已经是全球的重大课题，气候的变化严重威胁着国家的安全，特别是气象灾害的发生更加表现出人们在自然面前的脆弱性。 老师又引用了国家气象局局长郑国光的一句话，引出气象能为当地经济建设起很大的促进作用。在气象灾害面前我们并不是无能为力，我们可以利用气象的监测预警机制来防灾减灾，例如各种防霜、防雷电、人工增雨、防风的措施。如在降水较多的时候，在一小时以内降水达50mm可能更大时，就会发布蓝色暴雨信号，在三小时以内降水达100mm可能更大时，就会发布红色暴雨信号，就会产生滑坡、泥石流、洪涝灾害，提醒当地居民注意这几种气象灾害，还有我们对台风路径的观测和预报，会使沿海地区做好防灾减灾措施。因此，气象能对当地的防灾减灾工作做出很大贡献。另一方面，气象资源的开发和利用，也对当地经济产生巨大的推动作用，例如太阳能、风能、水能的利用，会给当地提供清洁无污染的能源，这几位当地解决了能源不足问题，有保护了当地的生态环境。还有为农村综合经济信息的服务，许多气象局都通过网站向农民提供各种信息，例如贵州的农经网。 我们参观了气象观测场，在该气象观测场我们认真学习和了解各种仪器的使用和作用，首先是百叶箱内的干湿温度表、最高温度表和
空间插值 陈雪 南京信息工程大学江苏省南京市 一、空间插值的概念 空间插值常用于将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面，以便与其它空间现象的分布模式进行比较，它包括了空间内插和外插两种算法。空间内插算法就是通过已知点的数据推求同一区域未知点数据。空间外推算法是通过已知区域的数据，推求其它区域数据。 例如：在一个没有数据记录的地点，其降水量可通过对附近气象站已知降水量记录的插值来估算出来。 二、空间插值的要素 进行空间插值要有两个基本条件：已知点和插值方法。 1、控制点 控制点是已知数值的点，也称为已知点、样本点或观测点。控制点提供了为空间插值建立插值方法的必要数据。空间插值的一个基本假设是估计点的数值受到领近控制点的影响比较远控制点的影响更大。 2、空间插值的方法类型 空间插值有多种分类方法 第一，它可以分为全局和局部拟合法。全局插值法利用现有的每个已知点来估算未知点的值。而局部插值法则是用已知点的样本来估算位置点的值。这两种方法的区别就是用于估算的控制点数目不一样。 其次空间插值方法还分为精确和非精确插值法。对某个数值已知的点，精确插值法在该点位置的估算值与该点已知值相同。换句话说，精确插值所生成的面通过所有控制点。相反，非精确插值或叫做近似插值，估算的点值与该点已知值不同。 第三，空间插值方法可以分成确定性和随机性两种。确定性插值方法不提供预测值的误差检验。随机性插值方法则用估计变异提供预测误差的评价。 三、一般插值过程 ①内插方法（模型）的选择； ②空间数据的探索性分析，包括对数据的均值、方差、协方差、独立性和变异函数的估计
等； ③进行内插； ④内插结果评价； ⑤重新选择内插方法，直到合理； ⑥内插生成最后结果。 四、插值方法选择的原则 ①精确性； ②参数的敏感性：许多的插值方法都涉及到一个或多个参数，如距离反比法距离的阶数等。有些方法对参数的选择相当敏感，而有些方法对变量值敏感。后者对不同的数据集会有截然不同的插值结果。希望找到对参数的波动相对稳定，其值不过多地依赖变量值的插值方法。 ③耗时：一般情况下，计算时间不是很重要，除非特别费时。 ④存储要求：同耗时一样，存储要求不是决定性的。特别是在计算机的主频日益提高，内存和硬盘越来越大的情况下，二者都不需特别看重。 ⑤可视化、可操作性（插值软件选择）：三维的透视图等。 五、空间插值的数据采样 采样点的空间位置对空间插值的结果影响很大。 （1）理想情况是研究区内均匀布点：但当区域景观存在有规律的空间分布模式时，用完全规则的采样网络可能会得到片面的结果； （2）完全随机的采样：采样点的分布位置是不相关的，完全随机采样可能会导致采样点的分布不均，一些点的数据密集，另一些点的数据缺少。 （3）规则采样和随机采样的结合方法是成层随机采样，即划分为规则格网，每个格网中的样本数固定，但单个点随机地分布于规则格网内。
第五章降雨空间插值分析 降雨空间插值分析是系统的中间件，其主要任务是把流域内175个雨量站的资料利用空间插值方法合理地插值到分布式水文模型所应用的空间网格上，以便于利用历史和实时自动测报雨量进行模型的率定和模拟验证，其输出结果以数据库或数据文本方式储存。 该层次的功能主要包括以下三个方面：（1）把175站雨量信息合理地插值到计算网格；（2）雷达降雨与分布式水文模型耦合接口；（2）暴雨数值预报与分布式水文模型耦合接口。 5.1 概述 降雨空间插值分析是本系统的关键技术之一。该部分的功能实现途径如下： （1）建立统一的基础空间数据库，包括统一的网格、单元、区域、子流域划分及编码，实现对同一区域对象的地理、水文、气象综合描述。系统的基本分辨率规定为空间1km×1km； （2）多源降雨信息的同化及整合。无论是自动测报实时雨量，还是历史数据（包括月、日、时等时段），通过该软件都可以生成网格上的空间分布数据。 （3）数值天气预报产品转化为1km网格的空间数据； （4）雷达信息转换为分布式水文模型所用网格的空间数据。
5.2 空间插值方法 空间插值方法的主要思想是：由分布的流域上的各个测站（xi, yi, zi ）（x, y 为坐标值，z 为雨量值），拟合出该时段降雨量在流域上的分布函数f (x, y)，进而求得在该函数在计算网格上的积分： ()??=dA y x f P , 5-1 则网格上的面平均雨量为： A P P = 5-2 在实际操作时，分布函数的拟合是采用加权的最小二乘拟合得出，但是对于复杂的空间分布函数，其求解并不是简单的问题。一般情况下多选用多项式函数来作为数学表达式，另外还要求解上的可行性和便利性，目前趋势面的求解均采用最小二乘法，一般来说只有线性表达式以及可转化为线性的表达式方可求解。 目前流行较多的方法有：算术平均、距离反比加权平均、最短距离法、空间函数拟合插值等。算术平均方法比较简单，如果网格内有雨量站点，则该网格内的平均雨量为网格内站点雨量的平均值，但是小花间网格要4万多个，而雨量站点165个，该方法不能适用。以下重点介绍距离反比加权平均、最短距离法、克里格法和空间函数拟合插值方法。
【水文水资源工程项目可行性报告】水文及 水资源 编制暂行规定水利部水文局目次总则 11 综合说明 22 水文、气象和地质 33 工程任务和规模 34 建设内容45 工程管理 56 施工组织设计 67 环境影响评价 68 投资估算及资金筹措 79 效益评价 8 总则1、水文水资源工程可行性研究报告是确定建设项目和编制设计文件的依据。根据国家有关规定，结合水文水资源工程实际情况，特制定本规定。2、本规定适用于新建、改建、扩建、迁建的水文水资源工程可行性研究报告的编制。不同类型的工程，应根据任务特点对本规定的条文内容进行取舍。对重要的和利用外资的工程项目，可根据需要，适当增加工作内容和深度。3、可行性研究报告应根据国家的方针政策、已批准的江河流域（区域）综合规划或水文水资源专业规划的要求，遵循有关规程和规范，对工程的建设条件进行调查和必要的勘测，在可靠资料的基础上，进行方案比较，从技术、经济、社会、环境等方面进行全面分析论证，提出可行性评价。4、可行性研究报告的主要内容和深度应符合下列要求：（1）论证工程建设的必要性，确定工程建设的目标和任务，基本确定工程规模。（2）初步确定水文水资源工程中水文缆道、供电、通讯、生产业务用房等主要基础设施的型式，初选工程总体布置。（3）评价工程建设对环境的影响。（4）提出主要工程量，估算工程投资。（5）
明确工程的社会和经济效益。（6）提出综合评价和结论。5、水文水资源工程可行性研究报告由项目业主或主管部门委托具有相应资质的水利、水文勘测设计部门编制，对于较为简单的建设项目可自行组织编制。项目业主应承担所需编制费用，并提供必要的外部条件。6、可行性研究报告应按本规定第2章至第10章进行编制，将“综合说明”列为第一章，依次编排。第5章内容可根据需要进行取舍。1 综合说明1.1 简述工程地理位置和所在河流（河段）的规划成果及工程可行性研究报告编制的依据和过程。1.2 简述工程的自然条件水文主要成果，区域地质、工程地质的主要结论。1.3 简述工程建设的任务和作用工程规模及综合利用效益，环境影响评价。1.4 简述工程基本环境、结构、建筑型式和工程布置，工程控制进度，主要工程量和材料、运行管理人员、投资估算等。1.5 附图、附表。（1）工程位置图； （2）工程布置图； （3）工程施工进度表； （4）工程投资估算表。2 水文、气象和地质2.1 流域情况。说明工程所在流域的自然地理概况，河道特征等。2.2 气象。说明流域及邻近地区气象特性。2.3 水文特征值。2.4 概述区域地质、工程地质条件。3 工程任务和规模3.1 地区社会经济发展状况及工程建设的必要性 3.1.1 概述工程所在河流的规划成果及审查主要结论。3.1.2 概述与工程有关地区的社会经济现状及远近期发展规划。 3.1.3 概述工程在所在江河流域（河段）、区域综合规划或专业规划
农业气象学 实验报告 姓名：罗意 学号：20152587 日期：2016年9月 地点：四川农业大学 专业班级：农业资源与环境
实验一、辐射与光照强度 实验目的： 1．了解天空辐射表的构造原理，掌握其使用方法 2．了解净辐射表的结构构造，掌握其使用方法 3．了解多探头照度计的构造原理，掌握其使用方法 使用的仪器： 实验内容与步骤： 一、总辐射的测量 1、天空辐射表的构造、原理：天空辐射表（总辐射表）由两部分组成，一部分是传感器， 另一部分是电流计，两部分由电线连接。天空辐射表是测定地平面上的太阳直接辐射、天空散射辐射和地面反射辐射仪器。 2、天空辐射表的安装、使用：用电线将传感器和电流表连接起来，传感器一端，电线末端 的螺丝帽应扭紧，电流表一端，红色黑色线头应接在电流表对应颜色的电线孔中。测定时，将传感器平置于架子上，并避免被遮挡物挡住光线，然后拿起电流计并离传感器一定距离，避免光线被挡，然后打开电源开关，待3-5秒后读出电流计上的视数。 3、观测与记录：观测时拿起电流计并离传感器一定距离，避免光线被挡，然后打开电源开 关，待3-5秒后读出电流计上的视数并记录在记录纸上，并根据电流表上的转换公式（辐射瞬时值=显示值x1000/灵敏度系数）计算出辐射值并记录在记录纸上。读数完毕后关闭电源。此次实验一共测定六次，每次测定时间间隔为四十分钟。（测定数据见最后附表） 二、净辐射量的测定 1、净辐射表的构造、原理：净辐射表由两部分组成，一部分是传感器，另一部分是电流计， 两部分由电线连接。TBB-1净辐射表被用来测量太阳辐射及地面辐射的净差值。它的测量范围为0.28—3μm的短波辐射和3—50μm的地球辐射。净辐射表的工作原理为热电效应，感应部分是由康铜镀铜组成的热电堆，热电堆的外面紧贴着涂有无光黑漆的上下两个感应面，由于上下感应面吸收辐照度不同，因此热电堆两端产生温差，其输出电动势与感应面黑体所接收的辐照度差值成正比。为了防止风的影响及保护感应面，该表装有即能透过长波辐射、又能透过短波辐射的聚乙烯薄膜罩。
高中地理秒杀技巧汇总 1.凡是涉及到我国几种常见的气象性问题——秒杀之道呈现 (1)长江中下游的伏旱——（7、8两北雨茫茫，受副高控制，快速选之即可） (2)华北春旱——（3、4、5，第一选气温，第二选雨带，最后选生产生活用水） (3)台风、飓风、风暴潮——（夏秋季节，找圈圈，判断季节） 2、涉及到海水盐度的题型秒杀技巧——四看法 (1)看纬度——蒸发量和降水量 (2)看海拔——结冰和融冰 (3)看洋流——暖高寒低 (4)看河流——淡化 3、渔场区位——四地一指向 温带海区、浅海大陆架、洋流、河口处，一指向：丰富的饵料、营养物质和盐类） 4、盐场区位=含盐量、水质+地形+天气情况 5、洋流分布看纬度，东西岸相反 6、洋流与等温线的结合——凸向即流向 7、涉及到洋流类考题的题眼（气温、降水、盐度、渔场、性质定南北半球、季节和顺水、逆水等） 8、河流水系特征=性质+流向+流程长短+支流多少+流域面积大小+形状+水文特征 9、河流水文特征=径流量+年际变化和季节变化+补给形式和汛期+流速+含沙量+结 冰期+凌汛+水能资源+航运价值 10、河流的开发=水能+农业（林、畜牧、渔业养殖、种植业）+工矿业+航运+旅游 11、河流的治理=上游+中游+下游 12、河流类选择题在选择题中的秒杀类结论性常识 (1)河流上游地势起伏大、落差大、流速快、含沙量大、水能资源丰富、以侵蚀作用为主。 (2)河流下游地势起伏小、流速慢、含沙量小、航运价值大、以沉积作用为主。 (3)河流沉积地貌：冲积扇（出山口处）、河漫滩平原（中下游）、三角洲（出海口处） (4)三角洲地貌=侵蚀+沉积+顶托 13、河流水文特征的分析方法总结 (1)分析河流的水文特征。该类设问答题思路一般为： (2)比较不同河段水文特征的变化或差异。该类设问答题思路一般为： 依据位置 确定↓ 不同河段所在地区的补给类型 推断↓ 流经地区的降水、蒸发、下渗、用水多少、植被覆盖程度等状况
气象学与气候学实验指导 前言：根据高等专科师范院校地理系教学大纲的要求，为了配合《气象学与气候学》的教学，帮助学生掌握气象观测、天气图分析的技能，了解天气预报的方法，并能进行气候资料的统计和气候调查，编写了《气象学与气候学实习》试用教材。本教材包括三部分内容：一是气象观测：着重介绍地面气象要素（包括气温、湿度、气压、风、云、天气现象、能见度等）的观测；二是天气预报简介：如何看电视中的天气预报，天气预报中的符号，如何看天气预报图；三是气候资料整理和气候调查。 一·观测场地的要求： 1、观测的目的： （1）通过大量的、系统的、连续的观测，掌握大气中不断发生的各种物理现象和物理过程的基本规律和特点，并将所观测的资料进行分析综合整理得出正确的结论。 （2）通过观测使学生熟悉气象观测仪器的使用，同时加深和验证课堂上所学的内容。 （3）通过观测初步学会气象观测的基本技能和方法。 （4）通过观测初步学会建立小型气象园的步骤、要求等。 2、环境要求： 场地代表本地区较大范围气象要素特点和天气、气候特征的地方，避免局部地形的影响。一般要求场地平坦空旷，四周没有高大建筑物、树林和大水池的地方。观测场地的边缘与四周孤立障碍物的距离，至少是该障碍物高度的三倍以上，成排的障碍物，至少是该障碍物高度的10倍以上，四周不应种高秆作物，以保证气流的通畅。 3、场地大小的要求： 观测场地大小应为25×25m2；如果条件限制，可为16（东西向）×20（南北向）m2。中学气象园的大小可根据学校场地的条件而定，尽可能符合国家气象局的规定，可采用16×20m2的面积，但不要小于5×4m2，否则仪器相距太近，相互遮挡，影响观测质量，而且影响活动的进行。 4、观测场内的要求： 观测场地要求平整，不应有洞穴、坑洼，突起的地方，否则仪器安置不易达到水平的要求。由于一般地区下垫面绿色植物分布的面积最广，所以观测场内应种植浅草，土壤应保持当地的结构特征，同时在场内要铺设0.3－0.5米宽的小路（不能用沥青铺面），保持场内整洁，方便行走，以免踏平草层。为了保护场内仪器设备，观测场四周应设高度为1.2米的稀疏围栏（铁丝网、铁栏杆、竹围栏等),保持气流通畅。围栏的北面正中开一个小门，方便出入。要保持场内整洁，当草高超过20厘米时，要剪短，将草及时运出场地。在冬季降雪时，除小路和百叶箱顶壁的积雪可以清除外，场内积雪应保持原状，使其自然融化。 二·观测场内的仪器的安置 观测场内仪器的安置应当保持一定距离，互不影响，具体要求如下： 1.仪器高的安排在北面，低的安在南面，东西成行，大体对称。 2.仪器设备应安置在东西走向的小路的南侧，便于观测人员观测时能迅 速从北面接近仪器。观测次数多的仪器，尽量接近中间小路。 3.百叶箱内的温度表安置的高度规定为1.5米。 4.测量降雨量的雨量器的安置高度规定为70厘米。 5.测量风的仪器安置在距地面10米以上。 6.观测场内的日射、日照仪器应在开阔的地方，并放在平台上。而且日
SuperMap气象行业解决方案（简要版） 北京超图软件股份有限公司2012年6月 1行业背景 我国地处东亚季风区，天气气候复杂，是世界上受气象灾害影响最严重的国家之一。我国气象灾害种类繁多，时空分布极广，且很不均匀，不仅包括台风、暴雨、冰雹等天气灾害，还包括干旱、洪涝、沙漠化等气候灾害，山体滑坡、泥石流、病虫害等气象次生灾害也时常发生。我国既是一个天气和气候灾害频繁的国家，同时又是一个气候资源丰富多样的国家。天气、气候和气候变化问题事关国计民生，已不仅仅是科学问题，也是环境问题，而且与国家的政治、经济、国防及人民生活等密切相关。 随着社会经济的发展和人民生活水平的不断提高，气象与人们的生产生活有着越来越密切的关系。科学技术的不断革新，使气象行业向着信息化、精准化不断迈进，更快更好地服务于人民大众。2011年全国气象局长会议指出，2011年全国气象部门要扎实做好气象灾害监测预报预警和应对防范工作，重点抓好气象灾害监测预报预警和应急处置，深入推进气象防灾减灾体系建设；要着力提高气象服务质量和效益。突出做好气象为农服务工作，切实做好决策、公众、专业气象服务和重大活动气象保障，大力推进气象服务业务系统建设；要扎实做好应对气候变化工作。做好应对气候变化科技支撑工作，加强风能、太阳能等气候资源开发利用；要扎实推进气象预报预测业务和综合气象观测业务。继续深化气象预报预测业务改革与发展，着力推进综合气象观测系统建设，加强信息网络和基础资料业务工作。 中国气象局2011年工作要点中明确指出“加快重大项目的立项与实施。加大各级‘十二五’期间新上项目的立项工作，加强气象工程项目科学设计和评估。落实山洪地质灾害防治年度投资并实施建设。继续实施气象监测与灾害预警工程、气象卫星、天气雷达等重大工程。强化中央财政人影专项的组织实施，启动新增千亿斤粮食生产能力工程东北区域人工影响天气能力建设、气候变化应对决策支撑系统工程、突发公共事件预警信息发布系统工程、山洪地质灾害防治气象保障工程建设。推进国家级人工影响天气工程、西北等重点地区人工影响天气能力建设，着手南海海洋气象工程立项前期准备工作。加快‘十一五’收尾工程建设。积极落实《2010－2020年我国气象卫星及其应用发展规划》投资渠道。 地理信息系统（Geographic Information System，GIS）作为一种空间信息管理技术，在气象预报、气象灾害监测预报预警、公共气象服务、短期气候预测、应对气候变化、气象预报预测等方面都有着非常广阔的应用空间，能够为海量气象数据管理与共享、气象数据分析展现、精细化气象预测预报、公共气象服务、气象应急指挥等各应用领域提供基础科技支撑和决策支持。当前，中国气象局正在实施一系列重大气象信息化工程，GIS在其中都扮演着重要的角色。
GIS空间插值（局部插值方法）实习记录 一、空间插值的概念和原理 当我们需要做一幅某个区域的专题地图，或是对该区域进行详细研究的时候，必须具备研究区任一点的属性值，也就是连续的属性值。但是，由于各种属性数据（如降水量、气温等）很难实施地面无缝观测，所以，我们能获取的往往是离散的属性数据。例如本例，我们现有一幅山东省等降雨量图，但是最终目标是得到山东省降水量专题图（覆盖全省，统计完成后，各地均具有自己的降雨量属性）。 空间插值是指利用研究区已知数据来估算未知数据的过程，即将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面。利用空间插值，我们就可以通过离散的等降雨量线，来推算出山东省各地的降雨量了。 二、空间插值的几种方法及本次实习采用的原理和方法 –整体插值方法 ?边界内插方法 ?趋势面分析 ?变换函数插值 –局部分块插值方法 ?自然邻域法 ?移动平均插值方法：反距离权重插值 ?样条函数插值法（薄板样条和张力样条法） ?空间自协方差最佳插值方法：克里金插值 ■局部插值方法的控制点个数与控制点选择问题 局部插值方法用一组已知数据点（我们将其称为控制点）样本来估算待插值点（未知点）的值，因此控制点对该方法十分重要。 为此，第一要注意的是控制点的个数。控制点的个数与估算结果精确程度的关系取决于控制点的分布与待插值点的关系以及控制点的空间自相关程度。为了获取更精确的插值结果，我们需要着重考虑上述两点因素（横线所示）。 第二需要注意的是怎样选择控制点。一种方法是用离估算点最近的点作为控制点；另一种方法是通过半径来选择控制点，半径的大小必须根据控制点的分布来调整。 S6、按照不同方法进行空间插值，并比较各自优劣 打开ArcToolbox——Spatial Analyst 工具——插值，打开插值方法列表，如下图：
南京信息工程大学气象仪器实验(实习)报告 系专业班级姓名学号 一、风的测量 1、测风的仪器有：测量风的仪器主要有EL型电接风向风速仪、 EN型系列测风数据处理仪、海岛自动测风站、轻便风向风速表、单翼风向传感器和风杯风速传感器等 （1）测风仪：测风设备由气象传感器、数据记录仪、电源系统、轻型百叶箱、野外防护箱和不锈钢支架等部分构成。 风速风向等传感器为气象专用传感器，具有高精 度高可靠性的特点。数据记录仪具有风能数据采 集、实时时钟、风能数据定时存储、参数设定、 友好的人机界面和标准通信功能。广泛应用于风 电、气象、环保、机场、农林、水文、军事、仓 储、科学研究等领域。 应用范围：可用于风能、气象，工业，农业，水文水利，环保，高速公路，机场和港口等
风杯：测量风的大小 利用的原理：风能转换为机械 能，天气预报风的大小为多个测 量值的平均值。 风向标：测量风的方向 利用的原理：当风的来向与风 向标成某一交角时，风对风向标 产生压力，这个力可以分解成平图为风杯和风向标 行和垂直于风向标的两个风力。由于风向标头部受风面积比较小，尾翼受风面积比较大，因而感受的风压不相等，垂直于尾翼的风压产生风压力矩，使风向标绕垂直轴旋转，直至风向标头部正好对风的来向时，由于翼板两边受力平衡，风向标就稳定在某一方位。 风向标的箭头永远指向风的来源，其原理其实非常简单：箭尾受风面积比箭头大，若箭头及箭尾均受风，箭尾必会被风推后，使箭头移往风的来源。风向标装置于高杆子上，为使风向纪录更准确，必须于杆底用指南针测定10秒的风向(当时风向须稳定)。 （2）测风塔： 测风塔的组成：包括塔底座、塔柱、横杆、斜杆、风速仪支架、避雷针、拉线等。 测风塔的主要功能：环境监测，风、气压、湿度等资源数据采集。
气象站点数据插值处理流程 1气象站点数据整理 Excel格式，第一行输入字段名称，包括站点名称、x经度（lon）、y纬度（lat）、平均气温、平均风速、相对湿度、平均日照时数。其中经纬度需换算为度的形式，其它数据换算为对应单位。 2excel气象数据转为shape格式的矢量点数据插值分析 （1）打开Arcgis，添加excel气象站点数据。打开LC_Ther10-11_16m合并_warp_裁剪BIL1.00_cj重采样6066_经纬度.img，打开边界.shp,三个应该能叠加在一起 （2）在arcgis内容列表中右键单击excel表，选择“显示XY数据”，设置X、Y字段为表中对应经、纬度字段，编辑坐标系，设置为气象站点经纬度获取时的坐标系，这里为地理坐标系WGS84。 （3）导出为shape格式的点数据。右键单击上一个步骤中新生成的事件图层，单击“数据-导出数据”。需注意导出数据的坐标系应选择“此图层的源数据”。 （4）设置Arcgis环境。在“地理处理”菜单下单击“环境”，在环境设置窗口中选择“处理范围”，选择一个处理好的遥感数据（LC_Ther10-11_16m合并_warp_裁剪BIL1.00_cj重采样6066_经纬度.img，主要是参考该遥感数据的行数和列数）。再选
择“栅格分析”，按下图设置插值的分辨率为“0.0045”，掩膜文件设置为边界2/LC_Ther10-11_16m合并_warp_裁剪BIL1.00_cj重采样6066_经纬度.img。注意：生成出来的是否有坐标系，插值-环境-输出坐标系-与**相同 （5）气象站点数据插值。在toolbox中选择工具箱“Spatial Analyst————反距离权法”，默认12个数据参与运算，“Z值字段”分别选择平均风速、平均气温、相对湿度，直接输出，不要改输出路径名字。再导出数据。在差值分析界面最下栏也有环境，进去设置，注意经纬度显示位置是经纬度投影的投影坐标系，UTM不能用 （6）数据转换为image格式。上步骤中得到的插值栅格数据是Arcgis格式的栅格格式（grid格式），该格式envi识别不了。右键单击插值数据选择“数据—导出数据”，设置导出数据格式为image。 （7）再用envi claas 转换为UTM投影 （8）UTM 设置参数：datum：（原来为North America 1927）改为为WGS84, zone 49。 E: 719614.2770 N: 4100314.6180 X/Y PIXEL: 16.0 meter output x size: 8723 output y size: 6066
[南京信息工程大学 [公共气象服务] 论文[GIS技术在气象领域中的应用] 姓名： [王星] 学号： [20091332004] 指导教师： [张丽杰] 2013年4月5日
GIS技术在气象领域中的应用 作者：王星 专业：人力资源管理 学号：20091332004 摘要：地理信息系统（GIS）作为一门重要的信息技术，近年来在气象气候领域内引起了广泛的关注并得到了初步应用。作者从国内外学术研究、技术应用等方面综合分析了GIS 在气象、气候的研究和应用现状，并从GIS技术发展的角度对GIS应用的一些基本问题进行了深入讨论。结合GIS功能特点，就GIS应用于气象信息系统建设的一般方法进行了分析。最后给出了结论，以期GIS这门信息技术引起广泛的重视，并能得到更深入的应用。 关键词：GIS趋势，数据共享，空间分析，应用模型，气象信息系统，GIS应用方法 引言 地理信息技术（GIS）由20世纪60年代的加拿大测量学家罗杰·汤姆林森首先提出，其基本思想是将纸质地图变成数字形式地图，以便于计算机进一步处理与分析，它在最近30多年内取得了迅速发展，最终成为一门描述、存储、分析和输出空间信息的新兴交叉学科，是分析、模拟和再现各种具有空间特征现象和过程的通用技术。调查统计，现实生活中将近80 ％的数据与空间位置相关，处理空间信息的GIS技术自然发展成为了一门重要的应用技术，广泛应用于资源调查、环境评估、区域发展规划、公共设施管理、交通安全等领域。２００４年１月“Nature”杂志发表文章“Map Opportunities”指出，以GIS技术为主导的空间信息技术、纳米技术和生物技术一起成为当今最为新兴重要和最具发展前景的三大技术领域，将对２１世纪人类生活产生深远影响。而２００６年２月“Nature”又再次刊登了文章“The Web-Wide World”讨论了Google Earth以及GIS的未来发展。目前GIS这一门综合信息技术在气象领域也得到了一定的关注，国内外气象工作者正在积极探讨GIS技术服务于气象行业的科学研究与技术应用问题。本文综合分析了GIS技术近年来在气象（气候）领域的国内外应用与研究现状，并讨论了该技术在气象领域研究的基本问题与一般方法，以期GIS 这门信息技术能够在该领域引起足够的重视，并能得到广泛深入的应用。 １GIS的现状与发展 GIS是一门采集、存储、管理、分析、显示与应用地理信息的综合性技术，它的概念和基础来源于地理学和测绘学，其技术支撑是计算机技术，经过短短几十年的发展，GIS技术从它的雏形———地籍数据库与土地信息系统到逐渐形成了比较成熟的空间信息系统。从地理信息系统（GI System）扩展到了地理信息科学（GI Science）以及目前的地理信息服务（GI Service）【1】。从具有一整套的较为成熟的理论，到逐渐形成产业规模的应用，从最初的地理、环境、国土资源
空间插值算法： 1、距离倒数乘方法（Inverse Distance to a Power）距离倒数乘方格网化方法是一个加权平均插值法，可以进行确切的或者圆滑的方式插值。方次参数控制着权系数如何随着离开一个格网结点距离的增加而下降。对于一个较大的方次，较近的数据点被给定一个较高的权重份额，对于一个较小的方次，权重比较均匀地分配给各数据点。计算一个格网结点时给予一个特定数据点的权值与指定方次的从结点到观测点的该结点被赋予距离倒数成比例。当计算一个格网结点时，配给的权重是一个分数，所有权重的总和等于1.0。当一个观测点与一个格网结点重合时，该观测点被给予一个实际为 1.0 的权重，所有其它观测点被给予一个几乎为0.0 的权重。换言之，该结点被赋给与观测点一致的值。这就是一个准确插值。距离倒数法的特征之一是要在格网区域内产生围绕观测点位置的"牛眼"。用距离倒数格网化时可以指定一个圆滑参数。大于零的圆滑参数保证，对于一个特定的结点，没有哪个观测点被赋予全部的权值，即使观测点与该结点重合也是如此。圆滑参数通过修匀已被插值的格网来降低"牛眼"影响。 2、克里金法（Kriging）克里金法是一种在许多领域都很有用的地质统计格网化方法。克里金法试图那样表示隐含在你的数据中的趋势，例如，高点会是沿一个脊连接，而不是被牛眼形等值线所孤立。克里金法中包含了几个因子：变化图模型，漂移类型和矿块效应。 3、最小曲率法（Minimum Curvature）最小曲率法广泛用于地球科学。用最小曲率法生成的插值面类似于一个通过各个数据值的，具有最小弯曲量的长条形薄弹性片。最小曲率法，试图在尽可能严格地尊重数据的同时，生成尽可能圆滑的曲面。使用最小曲率法时要涉及到两个参数：最大残差参数和最大循环次数参数来控制最小曲率的收敛标准。 4、多元回归法（Polynomial Regression）多元回归被用来确定你的数据的大规模的趋势和图案。你可以用几个选项来确定你需要的趋势面类型。多元
资环学院实验教学中心介绍 资源与环境学院实验中心设3个实验室，分别为服务农业资源与环境本科教学的“资源与环境”实验室，主要服务土地资源管理、人文地理与城乡规划和地理信息科学专业的“信息技术与规划”实验室，和服务环境工程专业的“环境工程”实验室。 资源与环境实验室由土壤物理室、农化分析室、微生物室、气象室4个功能室组成。 信息技术与规划实验室由土地资源室、信息技术室和地信专用室3个功能室组成。 环境工程实验室由水处理室、烟气处理室和环境监测室3个功能室组成。 土壤物理室 土壤物理实验室主要承担农学、草业、林学、资源与环境4个学院，农学、园艺、设施农业科学与工程、种子科学与工程、草业科学、植物保护、林学、园林、水土保持与荒漠化防治、农业资源与环境、环境工程11个本科专业土壤学、环境土壤学、土壤肥料学、土壤地理学、土壤学与土地资源学课程的实验教学。该实验室面积为42 m2，主要仪器设备有团粒分析器、田间便携式张力仪、离心机、电热恒温鼓风干燥器等。主要实验项目：土壤样品的采集与制备、土壤含水量、容重的测定、土壤比重的测定、土壤质地测定、土壤机械分析、土壤腐殖质分离、土壤水分常数的测定、土壤最大吸湿水含量、最大持水量的测定、凋萎湿度的计算、土壤水张（吸）力的测定、土壤剖面的观察等，该实验室年人·时数为15000左右。 农化分析室 土壤农化分析实验室主要承担资源与环境学院农业资源与环境本科专业的土壤农化分析和植物营养学课程的实验教学。该实验室面积为42 m2，主要仪器设备有火焰光度计、定氮仪、电热恒温鼓风干燥器、旋光仪、阿贝折射仪、糖量计、分光光度计、紫外分光光度计、箱式电炉、微型植物试样粉碎机等。主要实验项目：土壤有机质测定及方法比较、土壤全氮测定、土壤碱解氮的测定及还原剂还原效果分析、土壤全磷的测定、土壤全钾测定、土壤速效磷测定、土壤速效钾的测定、土壤有效钾的测定、土壤水溶性盐的测定、土壤不溶性碳酸盐的测定、土壤PH测定、植物中锰的测定、植物水分测定、植物样品还原糖的测定、果品有机酸测定、果品维C含量的测定、谷物中淀粉的测定、铵态氮肥中全氮的测定、
南京信息工程大学实验（实习）报告 实验（实习）名称气象仪器实验实验（实习）日期2012.11得分指导教师 院计算机与软件专业软件工程年级2010班次1姓名学号 一、实验内容： 1.测风： 测量风的仪器主要有EL型电接风向风速仪、EN型系列测风数据处理仪、海岛自动测风站、轻便风向风速表、单翼风向传感器和风杯风速传感器等。（1）.测风塔的组成：包括塔底座、塔柱、横杆、斜杆、风速仪支架、避雷针、拉线 测风塔的主要功能：环境监测，风、气压、湿度等资源数据采集。为相应的仪器设备的安装做支撑。 优点：风荷载系数小，抗风能力强。塔身挡风面积小，利于采集数据准确客观，将实测数据和实际数据的差距降到最低。采集塔柱采用外法兰盘连接，螺栓受拉，不易破坏，钢绞线加固。塔柱正三角型布置,节约钢材,跟开小，占地面积小，节约土地资源，造价低廉(仅为角钢自立塔的1/3或更少)，选址便利，塔身自重轻，运输和安装便捷、建设工期短,塔型随风荷载曲线变化设计，线条流畅，遇罕遇风灾不易倒塌，安全系数高，设计符合国家钢结构设计规范和塔桅设计规程，结构安全可靠。 （2）.EL型电接风向风速计是由感应器、指示器、记录器组成的有线遥测仪器。感应器由风向和风速俩部分组成。风向部分由风标、风向方位块、导电环、接触簧片等组成；风速部分由风杯、交流发电机、蜗轮等组成。指示器由电源、瞬时
风向指示盘、瞬时风速指示盘等组成。记录器由8个风向电磁铁、自记钟、自计笔、笔挡、充放电线路等部分组成。 EL型电接风向风速计 (3).热线风速计 一根被电流加热的金属丝，流动的空气使它散热，利用散热速率和风速的平方根成线性关系，再通过电子线路线性化（以便于刻度和读数），即可制成热线风速计。热线风速计分旁热式和直热式两种。旁热式的热线一般为锰铜丝，其电阻温度系数近于零，它的表面另置有测温元件。直热式的热线多为铂丝，在测量风速的同时可以直接测定热线本身的温度。热线风速计在小风速时灵敏度较高，适用于对小风速测量。它的时间常数只有百分之几秒，是大气湍流和农业气象测量的重要工具。 优点：感应速度快，时间常数只有百分之几秒，在小风速时灵敏度较高，探头体积小，对流场干扰小，响应快，能测量非定常流速；宜应用于室内和野外的大气湍流实验。 缺点：金属色过细，易断；对工作环境要求较高，灰尘不易过多 热线测量的主要误差：气温变化造成的误差、测风热线方向与气流方向不垂直造成的误差（要求夹角10度）、空气密度的改变造成的误差 (4).声学风速表 在声波传播方向的风速分量将增加（或减低）声波传播速度，利用这种特性制作的声学风速表可用来测量风速分量。声学风速表至少有两对感应元件，每对