气象预报评分系统的设计与实现

气象预报系统气象成就⑦党的十八大以来，在党中央、国务院的坚强领导下，现代气象预报业务体系基本建立，气象预报事业进入高质量发展阶段，气象服务国家重大战略、经济社会发展、人民福祉福祉的能力显著提升。

以预报精准为龙头，坚持将预报精准放在气象业务链条中的核心位置，带动监测精密和服务精细发展，推进观测预报服务业务共融互通，是中国气象局常抓不懈、在实践中不断深化发展的工作理念。

党的十八大以来，我国精细化预报实现0天至30天无缝隙网格-站点预报一体化，全球范围0天至10天10公里网格预报及1万多城市的逐3小时预报。

基于“云+端”的气象业务技术体制重点改革逐步展开，以智能网格预报为代表的现代气象预报业务体系基本建立，以高分辨率数值模式、多源融合实况分析等关键技术为代表的客观化精准化技术体系逐步完善，气象预报业务整体实力接近同期世界先进水平，初步具备全球监测、全球预报、全球服务能力。

十年来，气象预报预测准确率稳步提升。

暴雨预警准确率达89%，强对流天气预警时间提前至38分钟，均创历史新高；台风路径预报24小时误差为65公里，稳居国际先进行列。

预报准确率提升的背后，是气象预报预测关键核心技术的“井喷式”突破——锚定“地球系统框架”发展数值预报，构建短临、短期、中期、长期、延伸期-次季节、季节-年际、年代际无缝隙天气气候预报预测模式体系；自主研发应用四维变分同化系统，推动我国数值预报同化技术迈入国际前列，成为国际上少数具有研制四维变分同化能力的国家之一；实现第三代气候模式预测业务系统次季节-季节-年际尺度气候预测一体化，预测性能达到国际先进水平；推进中国气象局数值预报业务系统精细化发展，实现全球同化预报系统25公里分辨率、可用预报时长10天，区域同化预报系统3公里分辨率，全球气候预测系统45公里分辨率；发展1公里快速循环更新同化预报系统，为北京冬奥会“百米级、分钟级”天气预报服务提供有力支撑。

建设智能网格预报技术和产品体系，通过分钟级滚动外推临近预报技术、高分辨率模式的短时释用预报、多尺度模式短期综合集成、基于集合预报的神经网络延伸期预报等技术研发，结合大数据、人工智能等新技术，推进我国天气预报业务逐步从站点-落区向数字-格点转变；推进降水、温度等气象要素网格预报产品业务稳定运行，实现国内5公里分辨率24小时逐小时预报、1天至10天逐3小时预报、11天至30天逐24小时预报，全球范围0至10天10公里网格预报及1万多城市的逐3小时预报；建立智能网格气候预测业务，研发延伸期（15天至30天）每日滚动更新的主要环流和要素格点化预测产品等。

c语言天气预报课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握C语言中基本的程序结构，包括变量声明、数据类型、运算符、控制结构等。

2. 学生能够运用C语言编写程序，实现从输入到输出，处理和分析天气预报数据。

3. 学生能够理解并运用数组、函数等C语言高级特性来组织和管理较大规模的代码。

4. 学生掌握文件读写操作，能够存储和读取天气预报数据。

技能目标：1. 学生能够运用C语言编写程序，解决实际问题，如从数据源获取天气信息并进行解析。

2. 学生能够通过调试和修改程序，提高代码的可靠性和效率。

3. 学生能够小组合作，进行问题分析、设计算法、编写程序、测试和优化，完成一个完整的天气预报系统的设计。

情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，培养对编程和计算机科学的兴趣，激发探究精神。

2. 学生在小组合作中培养团队精神和沟通能力，学会共同解决问题。

3. 学生能够认识到编程在解决实际问题中的应用价值，增强实践能力和创新意识。

课程性质：本课程设计以实践操作为主，结合理论知识的运用，旨在通过天气预报项目的开发，让学生将C语言知识应用于实际问题的解决。

学生特点：考虑到学生已具备一定的C语言基础，课程设计应注重提高学生的编程技能和实际应用能力，同时注意培养学生的创新思维和团队协作能力。

教学要求：教学过程中，应注重引导学生主动探究，鼓励学生提出问题并解决问题，强调实践操作与理论知识的结合，确保学生能够在实践中深化理解C语言的原理和应用。

二、教学内容本课程的教学内容主要围绕以下几部分展开：1. C语言基础回顾：变量声明、数据类型、运算符、控制结构（如if条件语句、循环语句等）。

2. 数组和字符串操作：数组的使用、字符串处理，包括字符串的输入输出、截取、连接等。

3. 函数与模块化编程：理解函数的定义与调用，实现代码的模块化，提高代码的可读性和可维护性。

4. 文件操作：文件的打开、读写、关闭，实现天气预报数据的存储和读取。

气象预报系统设计与实现一、绪论现代化的气象预报系统已成为现代社会不可或缺的技术设备之一。

气象预报系统主要通过获取气象数据，通过模型预测，提供气象信息服务供用户使用。

基于现代化技术和大数据分析技术，气象预报系统层出不穷，迅速提高了气象预报的准确性和及时性。

本文主要围绕气象预报系统的设计与实现展开。

二、气象预报系统设计1.系统架构设计气象预报系统的架构设计包括各个层次的模块和交互协议。

一般来讲，气象预报系统可以分为数据获取层、数据处理层、数据储存层和用户服务层。

数据获取层- 主要通过气象传感器获取实时气象数据，并将其传输到数据处理层。

数据处理层- 通过现代化的技术手段对气象数据进行处理和分析，运用机器学习和深度学习等算法，提高气象预报准确性。

数据储存层- 储存数据处理后的气象数据，并备份重要数据，以保证数据的安全性和稳定性。

用户服务层- 通过数据展示形式向用户提供气象预报信息，例如气象图形、文本信息等。

2.功能模块设计气象预报系统的主要功能包括气象数据的采集、处理、储存和用户服务。

系统开发人员应对气象预报系统进行分析和评估，确定系统的需求和功能模块。

其中，气象数据采集模块是气象预报系统的关键性能之一。

针对采集的气象数据，可以进行以下分析：气象数据分析模块- 对采集到的气象数据进行统计、分析，挖掘数据现象之间的关系。

气象数据预测模块- 基于气象数据的历史信息和现代数据分析技术，预测气象变化，提高气象预报的准确性。

气象数据展示模块- 通过图形化、文本化和音频化展示气象信息，提供更加直观的、便于理解的气象预报信息。

三、气象预报系统实现1.数据采集气象数据的采集一般采用传感器的方式，例如气温、气压、湿度、降雨等。

对于传感器采集的数据，需要考虑数据的实时性，一般使用数据传输协议，例如HTTP、MQTT等。

2.数据处理气象数据的处理可以使用机器学习和深度学习算法来预测天气，提高气象预报的准确性。

机器学习算法主要可以自适应地学习气象数据，例如随机森林算法、K-均值算法等。

GFS数值预报引接系统的设计与实现摘要本文利用python程序语言设计了一个GFS数值预报引接系统，可以每日定时的将GFS数值预报引接到本地，并经过数据处理转换，最终用MICAPS显示出来。

该软件的能够给预报员提供逐时的、高分辨率的数值预报，为预报员制作更精细的预报产品提供了理论依据。

关键字 GFS数值预报 GRIB2 MICAPS python1.研究背景GFS全称Global Forecast System，是隶属于美国国家气象局的一个全球气象预报系统，是仅次于ECMWF的第二大数值天气预报系统，目前GFS数值预报的时间分辨率最高可以达到1小时，空间分辨率可以达到0.25度*0.25度，而本岗位的数值预报的时间精度仅是3个小时，空间精度仅是1度*1度。

因此，需要设计一个GFS数值预报的引接系统，把网络上的高精度的GFS数值预报引接到本地，让预报员可以查看最新的高精度数值预报资料，为做出更精细化的预报产品提供有效的依据。

2.开发语言软件主要使用python3.10开发，编辑器使用的是JetBrains公司开发的集成开发环境PyCharm。

软件的GUI界面使用的是Qt Designer设计软件，设计完成后会生成相应的UI代码，最后将UI代码转换成python代码。

软件开发完成后可以长时间运行于WINDOWS客户端，通过互联网自动下载GFS数值预报到本地硬盘，并经过数据转换模块的处理，生成MICAPS格式的数据，最终的数据利用MICAPS软件进行显示。

3.软件功能模块设计本软件的主要功能是定时的从目标网站下载数据，并将数据进行3次处理过程，最终生成MICAPS软件可以使用的数据格式。

由于原始数据和中间数据的数据量过大,因此还要编写数据的清理模块，每日要进行数据的清理工作。

软件启动后可以需要7*24小时连续运行，每日会定时自动的下载数据，并完成数据的处理工作。

软件的主要模块包括时间显示模块、任务定时运行模块、数据下载链接生成模块、00UTC数据下载模块、12UTC数据下载模块、数据处理模块和过期数据删除模块。

城镇天气预报采集系统的设计与实现作者：鲁玲来源：《电脑知识与技术》2018年第10期摘要：介绍了城镇天气预报采集系统的功能设计、数据库和数据表设计以及系统的实现，并列举了该系统设计的几个关键技术。

该采集系统采用C#开发，通过广西气象宽带网采集城镇天气预报数据，更新当地基础气象数据库的数据表，为北海市气象现代化服务平台提供预报数据。

通过业务应用证实，系统运行稳定、性能好。

关键词：城镇天气预报采集系统；气象现代化；C#中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）10-0075-03Abstract： This paper introduced the function design， the design of database and data table and system implementation of collection system of urban weather forecast and enumerated several key technologies of the system. The collection system was implemented by C#. The system got the data of urban weather forecast through Guangxi meteorological broadband network， updated the data table of local fundamental meteorological database， which provided weather forecast data for Beihai meteorological modernization service platform. The operational application indicated the system performed stably and had good characteristics.Key words： Collection System of Urban Weather Forecast； modernization of meteorology；C#北海市气象现代化服务平台是北海市气象局业务单位使用的一个综合业务处理平台。

数字化气象服务平台设计与实现随着科技的飞速发展，数字化气象服务平台已经成为气象行业中不可或缺的一部分。

数字化气象服务平台通过整合各种气象数据和信息资源，为用户提供全方位、多样化的气象服务。

本文将从设计与实现的角度，探讨数字化气象服务平台的重要性、功能模块设计、数据处理技术、用户体验等方面的内容。

一、数字化气象服务平台的重要性气象服务对于人类的生产生活具有重要的意义，而数字化气象服务平台的出现，使得气象信息更加便捷、准确地为用户所用。

数字化气象服务平台是对传统气象服务的一种升级和创新，它可以将气象数据与现代信息技术相结合，实现对气象的全方位、多角度的观测和预测，能够更好地满足用户的需求。

数字化气象服务平台的设计与实现意义重大，一方面可以为政府决策、气象科研提供可靠的数据支持，另一方面可以为广大用户提供个性化的实时气象信息和服务。

数字化气象服务平台的设计与实现还将推动气象行业的数字化转型，提升气象服务的水平和品质，更好地满足社会发展的需求。

1. 数据采集模块数据采集模块是数字化气象服务平台的基础模块，它通过各种气象监测设备和传感器，收集大气、海洋、地表和地下等各个空间和时间尺度上的气象观测数据。

这些数据来源包括卫星遥感数据、地面气象站实测数据、气象雷达数据、探空数据等。

数据采集模块的设计需要考虑如何有效地整合这些数据，并确保数据的可靠性和实时性。

数据存储模块负责对采集到的气象数据进行存储和管理。

数据存储模块需要具备高效的数据存储和检索能力，同时还要考虑数据的保密性和安全性。

随着气象数据量的不断增加，数据存储模块还需要考虑数据的压缩和归档策略，以便节约存储空间和提高数据的利用率。

数据处理模块是数字化气象服务平台的核心模块，它负责对采集到的气象数据进行质量控制、预处理、分析和挖掘。

数据处理模块需要具备较强的计算和分析能力，能够实现对气象数据的快速处理和准确分析。

数据处理模块还需要支持多种数据处理算法和模型，以满足用户对不同气象服务的需求。

民航气象MDRS快速修订发布软件设计与实现摘要：本文设计并实现了一套民航气象MDRS快速修订发布软件，采用C/S及.net架构，使用C#语言开发。

该系统依据快速修订发布、兼容性、数据完整及易用性原则进行设计，具有查看MDRS产品、快速修订、快速发布及配置文件等功能，界面友好简洁，使用方便快捷，适用于Windows系统运行，减少了气象预报员修订MDRS产品所需时间，提高了民航气象MDRS产品发布效率。

关键词：C#;快速修订MDRS;航空气象1引言随着民航空管气象业务不断发展，各地区气象中心和机场气象台对民航气象部门的气象预报产品需求也在不断提升。

据民航局统计，天气是目前影响航班正常率最大的因素，因此对气象预报的产品发布时效和质量都提出了更高的要求。

在此背景下，MDRS机制应运而生。

MDRS（Massive Delay Response System），即大面积航班延误响应机制，是民航部门为了应对机场、航路、空域等出现大面积航班延误时，所采取的应急响应机制。

而民航气象部门也针对MDRS机制发布了多种相应的气象产品，当机场、终端区或主要航路预计有重要天气出现且可能引发大面积航班延误时，民航气象预报员需要及时发布MDRS重要天气概率预报产品，为管制用户提供决策支持。

MDRS重要天气概率预报范围包括机场、终端区及航路，内容涵盖天气类型及强度、出现时段、方位范围和覆盖率、发生概率、备注等要素，其有效时段在雷雨季节为54小时，在其他季节为30小时。

目前民航气象行业的MDRS发布主要采用行业内统一的发布软件，根据规定当重要天气发生概率发生变化时，需要对MDRS产品进行修订发布，而目前行业内统一的发布软件不具备修订功能，当需要修订时只能重新发布一份新产品，在发布时需要全部重新输入相应的内容。

修订时繁琐的操作容易在重要天气发生时造成气象预报员的工作量压力较大，进而出错率较高。

为了提高气象预报员在重要天气发生时对MDRS产品修订时的工作效率，设计并实现了民航气象MDRS快速修订发布软件。

1概述随着民航运输业以及航空气象的飞速发展,航空用户对航空气象信息的需求越来越高,空管气象预报员工作压力与日俱增,尤其在恶劣天气情况下,预报员不仅要发布各种气象产品,还要接听繁忙的来电咨询,同时还要使用中国移动MIS 系统向移动客户手动发布产品短信,由于业务网和移动MIS 系统分别属于业务内网以及互联网,预报员需要分别登录不同发布平台发布气象产品,这些都严重影响了预报员在恶劣天气情况下的工作效率。

同时由于MIS 只支持移动手机发布,服务用户范围也具有局限性,无法满足日益增长的航空气象用户需求。

基于这些现状,开发了民航气象预报综合信息发布系统。

通过该气象预报综合发布系统,预报员只需要在业务网按照业务要求发布一次气象产品,做到预报员业务内网一次发布,不同移动运营商用户就可以实时接收气象产品短信信息,同时接收到微信推送,这样极大地提高预报员的工作效率,方便用户及时查看最新的航空气象产品信息及最新的航空气象资讯。

2系统结构气象预报综合信息发布系统总体包括服务端系统、客户端系统、数据库系统、以及相应的网络环境组成。

该系统使用C#语言编写,系统采用C/S 开发模式,客户端与服务器端通过Socket 进行通信。

服务端系统部署在西南空管局气象中心外网云服务器上,客户端系统部署在气象中心预报室、气象监视台以及数据库室等业务网终端电脑上,数据库系统采用气象中心外网双库备份方式提高信息漏发容错率。

系统总体结构如图1所示。

其中自动发布气象产品信息包括按照民航气象行业需求必须存入气象数据库并参与情报交换的机场警报、区域预警、终端区预警等产品;手动发布气象产品信息包括按行业要求不需入库的双流机场24小时天气预报、西南地区24小时天气预报等;配置信息包括气象产品类别,分组,联系人、产品模板等信息;其他信息包括心跳监控等通信信息。

根据网络安全性及三级等保的要求,业务内网与外网必须要严格物理隔离,系统采用防火墙与单向网闸配套使用以实现网络安全部署,网络环境如拓扑图2所示。