综合气象信息共享系统的设计与实现
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GIS气象数据融合系统的设计与实现随着气象科学的发展和技术的进步,气象数据的获取和分析变得越来越重要。
为了更好地利用多源气象数据,提高气象信息的精确性和可靠性,设计和实现一个高效的GIS气象数据融合系统至关重要。
本文将讨论该系统的设计要求、技术实现以及相关的挑战。
一、设计要求1. 数据源多样性:系统应能同时融合来自不同观测设备、卫星遥感、雷达、模型预测等多样性的气象数据源。
2. 数据实时性:系统应能及时获取最新的气象数据,并保证数据的实时更新。
3. 数据准确性:系统应能将各个数据源的不确定性进行合理处理,提高数据准确性,并生成高质量的气象信息产品。
4. 数据可视化:系统应提供直观、易用的数据可视化界面,使用户能够直观地理解和分析气象数据。
二、技术实现1. 数据采集与存储:根据设计要求,系统需要从多个数据源采集气象数据。
采集的数据需要进行预处理、清洗和归档,以便于后续的数据分析和融合。
2. 数据处理与融合:系统需要设计合适的算法和模型,对不同源的气象数据进行融合。
融合需要考虑数据质量、时空分辨率、不确定性等因素,以最大程度地提高融合后数据的准确性和精确性。
3. 数据可视化:通过GIS技术,系统可以将融合后的气象数据以及相关的地理信息进行可视化展示。
可以提供不同的地图图层、标注、符号等,以满足用户的不同需求,提供直观的视觉效果。
4. 数据分析与应用:系统可以提供一系列的数据分析工具和模型,用于对融合后的气象数据进行进一步分析和应用。
例如,通过空间插值方法,可以生成全网格的气象数据。
通过时序分析方法,可以分析气象数据的时序变化规律。
三、挑战与解决方案1. 数据质量问题:不同数据源之间可能存在质量差异,如精度、时空分辨率等。
对于低质量的数据,可以考虑采用数据插值和融合方法进行优化,提高数据的质量。
2. 数据更新和同步问题:系统需要保证数据的实时更新和同步,以确保用户获取到最新的气象数据。
可以通过定期获取数据、建立数据更新机制等方式解决该问题。
基于云计算技术的全球气象预报系统设计与实现近年来,随着云计算技术的不断发展和应用,越来越多的行业开始使用云计算技术来提高工作效率,减少资源浪费。
而在气象行业,云计算技术也正在得到越来越广泛的应用。
在本文中,我们将讨论基于云计算技术的全球气象预报系统的设计与实现。
一、云计算技术在气象行业的应用云计算技术是一种基于互联网的计算模式,通过将计算资源进行集中和分配,实现高效的数据处理和应用服务。
在气象行业,云计算技术可以用于处理海量气象数据、构建气象模型、分析预报结果等方面。
具体来说,云计算技术可以为气象行业带来以下优势:1. 提高计算效率和准确性。
由于云计算技术可以将计算资源集中管理,可以提高计算效率和准确性。
在气象模型和数据处理方面,云计算技术可以实现更加复杂、更为准确的计算方法,为气象预报提供更加精确的数据预测。
2. 降低维护成本。
气象行业需要处理大量的气象数据,而这些数据的维护和管理需要耗费大量的人力和物力。
而借助云计算技术,可以将数据集中管理,同时降低数据维护和管理的成本,从而提高行业效率。
3. 更加高效的服务。
在气象预报方面,云计算技术可以提供更加高效的服务。
由于云计算技术可以将计算资源进行集中管理,可以实现更快速的气象预报服务,从而减少等待时间和提高用户满意度。
二、基于云计算技术的全球气象预报系统设计目标和需求基于云计算技术的全球气象预报系统,其设计目标主要有以下三点:1. 提供更加精确的气象预报服务。
通过云计算技术的应用,可以提高气象预报的精度和准确性,为用户提供更加高效的服务。
2. 提高预报速度和响应速度。
在全球气象预报系统的设计中,需要保证气象预报的速度和响应速度,从而将预报服务提供给用户的速度最大程度上提高。
3. 降低气象预报系统运维成本。
气象预报系统需要进行大量的数据处理和维护,这样的工作需要耗费大量的人力和物力。
因此,在全球气象预报系统的设计中需要降低系统运维成本。
三、全球气象预报系统设计与实现基于以上目标和需求,全球气象预报系统的设计和实现分为以下几个步骤:1. 数据采集和处理。
一种气象数据共享接口系统的设计与实现尹常红,胡雅超,袁文波,涂明(武汉国家基本气象观测站,湖北武汉430048)摘要:随着气象部门与各行业部门间合作逐渐深入,气象信息对外服务越来越普遍,各行业部门对精细化气象服务提出了更高要求。
在对当前气象数据共享服务需求分析基础上,基于数据库相关技术,设计一种通用气象数据共享接口系统,实现气象部门与各行业部门数据共享共用。
系统接口设计灵活,使用便捷,为推进部门合作和信息共享具有一定意义。
关键词:气象数据;行业数据;数据共享;接口系统中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2021)05-0093-03开放科学(资源服务)标识码(OSID ):1引言随着科技进步和经济社会发展,社会公众和各行业部门对气象服务的需求日益凸显。
气象信息对外服务越来越普遍,大量的气象数据被挖掘和分析,服务于社会。
气象服务领域遍布交通、农业、能化、旅游、水利、环保、物流等各行业,气象服务业开放程度和市场化进程日益深化,社会用户及公众对服务数据种类、数据服务手段和数据服务的多形式化表现的要求越来越高,可预见的未来还会更高,对气象服务的需求度还会随着预报技术的发展同步增长。
气象数据的共享服务是气象业务和气象科研的重要工作,近年来国家和省级气象部门都开展了一些相关的气象数据共享和信息应用的研究工作,其中中国气象局主导建设的全国综合气象信息共享平台(CIMISS )建成了气象系统内标准统一应用规范的基础气象数据库,CIMISS 包括实时观测数据、历史数据和业务产品等14大类,初步实现了各类气象数据的统一规划、分布存储和共享共用。
CIMISS 在一定程度上解决了气象数据共享应用,尤其是行业内部应用的问题,但是在行业共享应用还有待进一步深入。
以武汉为例,随着气象与水务、环保、农业、交管、综治等各行业间合作的加强,气象数据加工存储与行业间共享需求日益增长。
在气象数据应用服务中,对于海量数据存储、高速数据交换以及并发访问、多样性数据处理、数据挖掘应用等需求也需要进一步研究解决,气象业务服务发展急需基础数据资源环境的可靠支撑。
气象信息化系统的设计与实现随着科技的发展,气象信息化系统的设计与实现逐渐成为了趋势。
气象信息化系统不仅可以提高气象部门的工作效率,还能为公众和企业提供精准的气象服务,对于国家的经济发展和社会建设也有着重要的作用。
本文将对气象信息化系统的设计与实现进行探讨。
一、气象信息化系统概述气象信息化系统是指基于计算机技术,以气象观测、预报、预警等为主要内容,将气象数据进行采集、传输、处理、分析和展示,形成一套在线、实时、智能化、全面的气象服务系统。
随着气象服务需求的增长和用户服务质量要求的提高,气象信息化系统已成为气象现代化建设的关键之一。
二、1. 前端界面设计气象信息化系统的前端界面设计应该符合人机工程学原则,让用户能够轻松使用。
界面需要直观、简洁、美观、易操作,设计应考虑可用性、统一性、协调性和易学性。
采用响应式布局技术,为用户提供不同大小屏幕的界面适配,并支持多终端浏览。
2. 数据采集与处理气象信息化系统需要对数据进行实时采集、传输和处理。
数据应包括气象站点观测数据、卫星云图、气候信息、气象预报等。
数据采集要求高效、可靠、规范。
系统还需要对数据进行质量评估、噪声去除、数据插补等处理,确保数据质量。
3. 预警机制与预报算法气象信息化系统需要建立完善的预警机制和预报算法。
预警机制应包括灾害预警、空气质量预警等,具备预测性、预警性、预防性。
预报算法应具备科学性、准确性、智能化,能够从多个角度对气象因素进行分析,并能够进行大量数据的存储、并发计算和快速查询。
4. 服务支持与用户管理气象信息化系统需要提供完善的服务支持和用户管理功能。
服务支持应包括用户需求统计、数据报表分析、定制服务等。
用户管理应包括用户注册、权限管理、用户数据查看等功能。
三、气象信息化系统的应用前景气象信息化系统的应用前景非常广阔。
首先,在为气象部门提供全面的气象服务的同时,还能为立体化的城市建设以及大型天气灾害的预防和救援提供帮助。
其次,在提高人们的生产生活安全的同时,还能提供对环保和能源使用的帮助。
《基于Vue的气象信息可视化大屏的设计与实现》篇一一、引言随着信息化社会的快速发展,气象信息对于公众生活、农业生产以及城市规划等领域具有重要意义。
基于Vue的气象信息可视化大屏的设计与实现,通过运用先进的数据可视化技术和前端开发框架,为气象信息的展示提供了一个直观、高效、且用户友好的界面。
本文将详细阐述基于Vue的气象信息可视化大屏的设计思路、技术实现以及应用效果。
二、设计目标在气象信息可视化大屏的设计中,我们的主要目标是提供一个能够实时展示气象数据、易于理解且具有交互性的界面。
具体设计目标如下:1. 实时性:能够实时获取并展示最新的气象信息。
2. 直观性:通过图表、动画等形式,直观地展示气象数据。
3. 交互性:提供用户与数据互动的接口,如数据筛选、地图缩放等。
4. 灵活性:系统架构应具备较好的扩展性,便于后续功能的添加和升级。
三、技术选型与架构设计在技术选型与架构设计方面,我们选择Vue作为前端开发框架,配合后端服务实现数据的获取与展示。
具体技术选型与架构设计如下:1. 前端技术选型:选用Vue框架,结合Element UI组件库进行页面开发。
使用ECharts等数据可视化库,实现图表的绘制与展示。
2. 后端技术选型:根据实际需求,选用合适的后端技术栈,如Node.js、Python等,负责数据的处理与传输。
3. 架构设计:采用前后端分离的架构,前端负责数据的展示与交互,后端负责数据的处理与传输。
使用RESTful API进行前后端通信,确保数据传输的稳定性和安全性。
四、功能设计与实现在功能设计与实现方面,我们根据气象信息的种类和需求,设计了以下功能模块:1. 实时气象数据展示:通过图表、动画等形式,实时展示气象数据,如温度、湿度、风速等。
2. 地图展示与交互:利用地图组件,展示气象数据的地理分布情况,并提供地图缩放、区域选择等交互功能。
3. 数据筛选与查询:提供数据筛选、查询功能,方便用户快速定位到所需的气象信息。
数字化气象服务平台设计与实现随着信息技术的不断发展,数字化气象服务平台成为了提供准确、全面气象信息的重要工具。
本文将详细介绍数字化气象服务平台的设计与实现。
数字化气象服务平台需要具备以下几个主要功能:1. 气象数据展示功能:平台需要能够实时展示各类气象数据,如气温、湿度、降雨量等,并可根据用户需求进行个性化展示。
数据的展示形式可以采用图表、地图等形式,以方便用户快速获取所需信息。
2. 气象数据查询功能:用户可以通过平台提供的搜索功能,按照时间、地点等条件对气象数据进行查询。
查询结果应该能够满足用户各种需求,如历史气象数据查询、天气趋势分析等。
3. 气象预报功能:平台需要提供准确可靠的气象预报信息。
基于气象数据的分析和模型算法,平台可以提供未来数小时、数天的天气预报,帮助用户做出相应的决策。
4. 气象预警功能:在气象灾害发生时,平台需要能够及时发布气象预警信息,如台风、暴雨、大风等。
用户可以通过平台接收预警信息,并及时采取相应的安全措施。
5. 气象数据分析功能:平台需要提供强大的数据分析功能,如气象数据的统计分析、趋势分析、相关性分析等。
用户可以通过平台实现对气象数据进行深入的研究和分析。
6. 气象应用开发功能:平台需要提供开发接口,支持第三方开发者开发各种气象应用。
开发者可以通过平台的接口获取气象数据,并基于此开发出各类气象应用,如气象预报APP、农业气象服务等。
在实现数字化气象服务平台时,需要借助相关的技术和工具。
如前端开发可以使用HTML、CSS、JavaScript等技术,实现平台的界面设计和数据展示功能;后端开发可以使用Java、Python等语言,实现数据查询、预报、预警等功能;数据库可以选择关系型数据库,如MySQL,以存储和管理气象数据。
为了保证平台的稳定性和可靠性,需要进行系统架构设计和服务器的搭建。
通过搭建多台服务器,实现系统的负载均衡和容错处理,确保平台在高并发情况下的正常运行。
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。
综合气象信息共享系统的设计与实现
发表时间:2018-12-20T10:59:43.177Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第25期作者:唐洪君
[导读] 文章对全国综合气象信息共享系统的设计与实现进行了研究分析,以供参考。
新疆焉耆回族自治县气象局新疆维吾尔自治区 841100
摘要:随着国家信息化建设力度的不断加强,有越来越多的气象综合观测系统得以建立和完善。
全国各地观测收集了大量的气象信息。
而随着国民经济的不断发展,社会对于气象信息系统的需求不断提高,因此现有的气象信息系统越来越难以满足社会不同层面的需求。
文章对全国综合气象信息共享系统的设计与实现进行了研究分析,以供参考。
关键词:全国性;气象信息;系统设计与实现
1前言
随着气象现代化深入推进,气象信息系统一方面规模越来越大功能越来越强,另一方面结构越来越精细形式越来越丰富。
与此同时现代计算机技术快速发展,移动应用大量普及,网络计算能力空前提高。
使得建立在气象信息系统基础上的气象业务和气象服务中的信息活动变得极为频繁和宽泛,机器语言之间、应用模组之间、服务设备之间的快速数据交换成了气象信息系统建设的非常关切的需求。
在众多新技术中JSON数据技术提供了便捷数据交互能力。
JSON是一种轻量级的数据交换格式,采用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据。
简洁和清晰的层次结构使得JSON成为理想的数据交换语言,易于人阅读和编写,同时也易于机器解析和生成,并有效地提升网络传输效率,在数据传输方面具有明显优点:数据格式比较简单,易于读写,格式都是压缩的,占用带宽小。
气象数据有别于其他数据,结构复杂种类多样,实时性强动态多变,具有极强的专业特征。
气象信息系统承载各类气象数据传输处理加工等业务功能,在系统建设与运行中各种数据信息关联紧密交流活跃。
在气象信息系统建设中各个场合与界面中需要完成各种数据交互工作,JSON提供了极强的技术支撑,应用好JSON技术能为业务带来极大便利。
2气象计量信息系统功能需求分析
根据国家气象计量站现有业务、未来扩展业务和管理情况,设计技术路线和软件架构,要求软件系统符合安全可靠性、高集成性、可扩展性、可管理性以及数据的完整性和数据接口的通用性。
能够实现系统的灵活可配,初步实现质量控制流程,基本完成自动化管理并具备完整的业务流程。
同时,系统应满足相应的时间性能要求,软件界面与相关配置应具备易操作性。
2.1检测业务自动化
相比于企业和省级气象计量单位,国家气象计量站计量标准、被检仪器及检测要素多,相同要素仪器种类多的特点,使得检测业务的自动化复杂多变。
但实现微型计算机自动控制设备完成检测业务是存在客观基础的,因为我们具备完善自控通信接口的计量标准及各类用于辅助检测计量的设备。
结合国家气象计量站检测要素多的特点,自动化检测系统由气压自动检测系统、温度自动检测系统、湿度自动检测系统、风速风向自动检测系统、雨量自动检测系统、辐射自动检测系统等组成。
自动检测系统采用成熟的C/S技术,用户可以完成各种复杂的管理操作,既保证了不同要素检测的相对独立,又实现了强大的数据维护、统计分析、报表打印等功能。
自动检测系统主要包括输入、控制处理和输出三个部分:(1)输入部分将自动检测系统所有标准设备、被检设备乃至环境监测设备的协议、命令接入控制与处理部分,为了适应相同要素仪器种类繁多的情况,在输入部分需要设置开放通信接口模块,实现管理员对新型设备自动检测的自扩展,大大增加系统的实用性和可扩展性;(2)控制与处理部分首先通过串口通信模块导入输入部分的通信协议,然后在检测过程控制模块严格按照计量检定规程、校准规范的要求进行检测,并且按照规程、规范的要求在数据处理模块实现所需数据的处理;(3)输出部分包括合格判据模块和报表的打印与导出模块,即自动检测系统遵照规程、规范对被检仪器测试数据进行合格判据,且能实现所有测试数据报表的打印与导出。
2.2业务管理信息化
随着信息技术的发展和国家气象计量站业务的不断扩展,统计繁琐易错、计量检测工作时长量大及管理的滞后已无法满足现代计量器具所需的维修养护和全面管理需求,进一步提高工作效率和管理水平,必须实现计量业务管理的信息化。
这也是气象计量信息系统的核心内容。
信息化业务管理平台主要功能为:(1)被检仪器和检定证书发放的工作实现流程化,平台统一管理被检仪器的送检登记、检定测试状态、领取登记等信息,并自动存取原始检测记录信息、测试报告、检定证书等信息,被检仪器。
(2)平台对国家气象计量站的检定设备、辅助设备进行统筹管理,生成便于执行的自动检定计划,具体管理内容包括设备的数量、质量、使用情况和状态。
平台建立计量相关标准单位、规程、法规的后台增量索引,以供查询使用。
平台对计量器具的信息变更进行实时更新,包括该器具使用状态、检定周期、使用部门人员等信息,若有维修或报废的器具,平台跟踪记录,并生成报告提交相关责任人。
(3)平台需具备一定物质管理功能:如固定资产管理、检定仪器及辅助设备管理、消耗材料及低值易耗品的管理。
平台建立检定仪器设备的完备档案信息,提供时动态的设备数据分析,并可监控和统计各科室的物质消耗情况,在中心相关财会及物质管理的制度规范基础上提交报告。
3全国综合气象信息共享系统的设计
3.1系统结构设计分析
20世纪80年代诞生了一种新的设计模式即C/S模式,这种模式也是伴随着网络数据库和桌面图形交互窗口及软件开发技术的发展而逐渐成长起来。
在这种模式下,网络中的计算机简单的可以认为由客户机和服务器两部分组成。
在C/S结构中,装在客户本地计算机上的客户端与装在远程计算机的数据库服务器通过计算机网络连接,而服务器的职责在于对用户数据处理。
客户端的主要职责就是负责与用户直接交互,将用户的操作转换成相应的指令而后通过网络向远程的服务器发送用户请求。
3.2系统性能分析
在对现有其他类似系统进行分析后,本系统具有如下显著特点:跨平台特性:面对目前不同用户使用软件的操作系统不同,硬件条件不同,所以如果对每个系统下都要开发出同一款软件而言,不论从经济,还是从时效性上都是不允许的。
因此软件的跨平台的运行,使得开发的周期和开发的成本降低,这样就可以在最短时间占领一定的市场份额。
针对以往气象系统的弊端,本系统在设计之初就考虑到这一
点。
在编程语言的选择上,选取了具有跨平台特性的QT,前期在一种环境下开发,调试,测试。
当软件成型之后,通过代码的简单调整,就可以轻松的在其他系统,其他硬件上正常运行,确保软件在用户体验方面能够取得良好的效果。
移动终端是目前比较火热的一种使用方式,而QT编写的程序也可以在移动端上运行,这样从桌面电脑到移动终端的覆盖,可以让用户在软件的使用上多了些选择。
模块化的设计:将系统功能自上而下的进行划分,将复杂的问题层层抽取,层层剥离,将系统划分成若干个独立的小模块,模块之间通过一定的数据接口,状态组合成不同的系统。
这样给用户的感觉是系统不是简单的功能上的堆砌,而是可以给用户留有一定的选择空间,可以让用户根据自己的需要随时的定制软件。
与此同时设计之初还应该兼具未来软件的成长空间,留有一定的内部扩展接口,为未来软件的升级做准备。
良好的版面布局:软件的数量多可以让用户在使用的时候多了几分选择,而如果要让用户选择一款软件,具有完善的功能只是一个方面,更为重要的是软件的整体设计是否符合一个用户的使用习惯。
为了让用户可以拥有统一的操作体验,在吸取以前软件无良好的交互页面的教训之后,能够在编码之前,对页面的布局有个大体的规划,可以通过对其他软件设计进行参考,将优点吸取作为自己所用。
在软件设计时需要注意用户的使用习惯,突出重要的内容和设置选项,将最常用的一些按钮,设置项放在较为醒目的位置。
系统整体的颜色设置上要合理搭配,注意用户第一眼的感受。
与此同时,该软件还应该兼具和其他软件交互的能力,方便用户将数据信息从其他的数据库转移到此软件之上。
3.3系统需求分析
在下面的用例图中,显示了用户能直接操作的软件模块,以及各个模块之间的依赖关系,直观的表现了系统的框架。
2.4数据库设计从系统易用性的角度进行考虑,本系统最终将数据表设计成4张,在这四张表中,数据与数据之间存在着1对1关联,1对N关联。
在下文中笔者将以地点信息表为例对数据库表格进行介绍。
该表主要用于存放收藏的地点基本信息,如包含了地点名称、经度值、纬度值等数据字段。
4结束语
综上所述,随着信息时代的不断加强,气象信息对社会发展及生产生活扮演着越来越重要的作用。
因此开发简单易用,便于普及的气象信息管理系统具有十分重要的现实意义。
参考文献
[1]姜宇.JSON在电子政务信息系统数据交换中的研究与应用.科技创新导报.2012,5
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[3]付会明.长江流域气象服务综合业务平台延伸服务探讨.长江流域中下游大气探测、通信与信息技术交流会文集,2014,11。