淺談現代氣象預報系統平臺設計與實現

■　張曉峰　董斌　張孝亮

（1黑龍江省雞東縣氣象局黑龍江雞西158100；2黑龍江省雞西市氣象局黑龍江雞西158100）

淺談現代氣象預報系統平臺設計與實現

■張曉峰1董斌1張孝亮2

（1黑龍江省雞東縣氣象局黑龍江雞西158100；2黑龍江省雞西市氣象局黑龍江雞西158100）

自二十一世紀以來，中國的經濟騰飛發展，與之相要求的是人們對天氣的及時精準的把握以及需要實際性、實用性、易理解的天氣預報，因為人們這些生活生產的需求，所以現代氣象預報系統平臺設計與實現變得尤為重要，并且目前使用的系統在預報中難以檢測控制，同時效率較低下。基于這些情況，每個地區的氣象部門都應該建立與現代氣象預報相匹配的系統平臺，更好的為本地區市民的生活和農業生產活動服務。

天氣預報概念設計方法

0　引言

現代氣象預報系統平臺是一個較為專業、繁雜的系統，有多種高科技的檢測設備對氣象進行監控，譬如：衛星、雷達、氣象自動站等，有專業的氣象研究人員對這些設備監控的信息進行采集、歸納、分析，將這些信息整理為可以用在人們生活生產上的需求。本文通過對此話題的基礎理論和意義進行介紹，以及系統方法的設計與實現進行研究，淺談現代氣象預報系統。

1　現代氣象預報系統概念

1.1基礎理論

為了精準的做出災害性天氣的預警預報，所以在氣象防災減災的工作籌劃顯得尤為重要。在最近一段的氣象預報系統發展中，每個地區的氣象局根據上級氣象部門的工作部署安排和下級地區的生活需要，積極的在完善現代氣象系統建設的技術更新。努力增長氣象預報、防災減災、預警預報的準備工作，全面的建立起一套完善的公共氣象預報服務體系。使得氣象預報在服務業務中有了顯著的成效：縣級鄉級出現了更加精準細致的天氣預報；每一小時的氣象預報更新；互聯網氣象播報平臺出現每一時段的具體天氣狀況，例如：2345天氣網站、中國天氣網等。此外，氣象預報還擴展到對氣象環境監測范圍，例如：城市的熱島效應分析、巢湖的藻類爆發原因分析、霧霾天氣在中國城市有北向南遞延趨勢的分析、PM2.5指數高低與天氣的研究等等。

弱點及需要改進的地方：

與現代氣象預報系統的硬件設施相對比，其軟件方面的設施則非常落后和不足，一些基礎的氣象預報軟件都還在版本陳舊的階段，根本不符合現在的實際應用，與現代化社會的發展脫軌。盡管每個地區的相繼都在研究和買入了一些氣象預報系統設備,但是系統運行時各自獨立的，不能達到信息之間的傳遞共享，日常操作中很多都在進行簡單重復性的勞動和工作。并且在天氣預報的制作和發布也是兩個獨立工作的部門，導致重要的天氣預警信息不能在制作后及時發布，影響氣象預報的效果。縣級鄉級地區的氣象服務缺少細致安排和布置，監控的信息不能夠整合到一塊，導致臨時天氣預報分析這方面不足。

1.2意義和目的

為了推動中國氣象事業的快速發展,提升和加強各地氣象業務領域的水平,構建集氣象產品制作預發布、氣象文化交流與展示、氣象實時監測及特種觀測資料顯示、氣象數值預報產品顯示、衛星反演產品顯示、災害性天氣警報預警發布、天氣預報制作、氣象產品共享、氣象災害跨省跨市聯防、實景監控等一系列完整功能的現代氣象業務平臺,為中國氣象事業的深入發展打下良好的基礎,現代氣象預報業務系統應運而生。現代氣象預報業務系統綜合的統一的平臺實現預報的分析、制作、發布、歸檔的一體化的管理應運而生。實現流程化管理、預報分析更快捷、預報產品制作簡單快捷、發布自動化、歸檔自動化。現代氣象預報業務系統是一套非常復雜的系統。需要對衛星、雷達、自動站多種設備報文提供的海量客觀數據的進行分析展現,整理模式預報為氣象預報員提供基礎預報參考,適應電力、交通、防災等多種專業用戶與公眾用戶在應用層面上的需求。現代氣象業務系統采用數據中心架構包括倉庫層、設計與部署層、業務層三個部分。其業務邏輯涵蓋了氣象預報領域的方方面面,主要包含氣象預報、預警檢測、氣象產品制作、氣象產品發布等幾個方面。是整個氣象行業最核心的系統之一。基于現代氣象業務系統的接口開發了眾多不同領域的應用,真正地體現了“天氣盡在掌握之中”。

2　設計方法

2.1需求實際性

先對該氣象預報地區的地理信息系統進行采集，保證系統內容和空間的準確和完整。采集地理信息在整個氣象預報系統中極其重要，占到工作量的一半以上比例。在信息共享和信息自動錄入是地理信息系統主要研究的對象，利用手扶跟蹤數字化儀是地理信息系統采集的主要手段。在自動化掃描輸入和遙感數據集成方面更為人們所關注和研究，掃描技術的使用和更新，實現掃描數據的自動化編輯和處理依舊是地理信息系統研究的重要技術。

在信息歸納中主要用的方法是清除、轉化、總結，信息的清除是在不同的信息之間的變化，更好的做法是盡量少用，因為清除是一個浪費時間、經常失誤、效率低下的方法。信息的轉化有信息格式轉換、信息比例更換，比例的更換有縮小、平移、旋轉，使用頻率最多的是投影變換。信息的總結主要選用的是在制圖綜合，其中包含數據平滑、特征集合，但是在現實應用上不完全，未能發揮其最大效果，所以需要發展完善。

2.2方法實用性

運用氣象預報專家系統，根據現代氣象預報知識，仿照氣象專家的預報思維方法，實現氣象預報問題中的計算機人工云服務端。采用氣象預報專家系統合成的氣象預報，注意事項有：根據氣象專家的理論性和經驗性的預報知識，用規定的表達形式輸入電腦中，作為預報時實時監控的氣象信息可以用到的知識，再加以仿照專家的預報思維方式進行推測，產生一份與氣象專家水平靠近的氣象預報。氣象預報專家系統由知識庫和推測組成，知識庫是指氣象預報系統的依據對象，預報知識的超大硬盤。推測是氣象預報專家系統的中心，利用知識庫的所有內容一一排查，選擇最合適的檢測方式，對氣象預報進行推測。

3　結論

現代氣象預報系統平臺的建立能夠極大地促進了氣象預報的業務效率,并能充分滿足預警監測業務、預報分析業務、公共產品制作以及預報信息管理需求。豐富了專業用戶及公眾用戶在應用層面上的產品數量,使得氣象產品開發有一套規范完善的應用接口。日后,當現代氣象預報業務系統開發完畢,功能健全之時,將會對全國各省進行推廣,勢必會改變人們未來的生活、科技,讓氣象服務于人類。

[1]曲文政.現代氣象預報系統平臺設計與實現 [D].吉林大學,2011.

[2]吳少峰.氣象精細化預報系統在線發布平臺的設計與實現 [D].電子科技大學, 2012.

[3]羅雪玲.市（州）級氣象臺公共氣象服務發布與管理平臺設計與實現 [D].電子科技大學,2012.

P429[文獻碼]B

1000-405X（2016）-3-442-2