發(fā)布時(shí)間：2020-07-24 13:47

【摘要】：民航運(yùn)行需要及時(shí)掌握準(zhǔn)確、可靠、全面的氣象信息,從而減少甚至避免由于天氣因素引起的各類(lèi)飛行事故。因此,提高航空氣象信息服務(wù)能力一直以來(lái)是航空和氣象服務(wù)界的研究熱點(diǎn)。本文從我國(guó)民航運(yùn)輸業(yè)對(duì)航空氣象信息服務(wù)的實(shí)際需求出發(fā),針對(duì)氣象數(shù)據(jù)多源異構(gòu)的特點(diǎn),以及傳統(tǒng)航空氣象信息服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)維成本高、資源利用率低,以及表現(xiàn)形式單一等問(wèn)題,研究滿(mǎn)足需求的航空氣象信息服務(wù)系統(tǒng)所涉及的關(guān)鍵技術(shù),并進(jìn)行進(jìn)行原型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。論文首先總結(jié)了構(gòu)建完善氣象服務(wù)系統(tǒng)所需氣象數(shù)據(jù)的特點(diǎn),并設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了多源異構(gòu)氣象數(shù)據(jù)的同化處理模塊,使系統(tǒng)可以接入及時(shí)、準(zhǔn)確、全面的氣象信息;然后深入研究了云計(jì)算技術(shù),并使用云計(jì)算技術(shù)管理項(xiàng)目中的計(jì)算機(jī)硬件資源,以提高系統(tǒng)的資源利用率與可靠性;最后通過(guò)分析氣象要素的可視化規(guī)則,完成了基于Web GIS技術(shù)的氣象數(shù)據(jù)可視化表達(dá)。論文主要工作和內(nèi)容如下:(1)根據(jù)實(shí)際需求,完成了系統(tǒng)的總體架構(gòu)設(shè)計(jì)、體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)等。系統(tǒng)采用四層B/S架構(gòu)實(shí)現(xiàn),將系統(tǒng)模塊劃分為后臺(tái)數(shù)據(jù)處理、氣象產(chǎn)品加工與展示、航空數(shù)據(jù)展示、飛行跟蹤等幾個(gè)主要模塊。并在開(kāi)源Web GIS軟件與云平臺(tái)管理軟件的基礎(chǔ)上完成了航空氣象信息服務(wù)原型系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。(2)研究設(shè)計(jì)高效快速的多源異構(gòu)氣象數(shù)據(jù)同化處理程序。分析了平臺(tái)所用氣象數(shù)據(jù)具有分布性與異構(gòu)性等特點(diǎn),研究了各類(lèi)氣象數(shù)據(jù)的格式,結(jié)合原始?xì)庀髷?shù)據(jù)的存儲(chǔ)規(guī)則,提出氣象數(shù)據(jù)在航空氣象信息服務(wù)系統(tǒng)中的組織與同化處理方法。同時(shí),對(duì)系統(tǒng)中用到的其它類(lèi)型的數(shù)據(jù),如航空數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)等的組織與處理方法也進(jìn)行了相應(yīng)的研究與設(shè)計(jì)。(3)將云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于航空氣象信息服務(wù)系統(tǒng)。研究了云計(jì)算技術(shù)的概念與特點(diǎn),并分析總結(jié)了航空氣象信息服務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用云計(jì)算所具有的優(yōu)勢(shì),包括提高系統(tǒng)資源利用率與可靠性,降低系統(tǒng)構(gòu)建成本等。最終,完成了應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)的系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計(jì)與私有云平臺(tái)的搭建。(4)研究設(shè)計(jì)基于Web GIS技術(shù)的氣象數(shù)據(jù)可視化表達(dá)方法。著重分析了各類(lèi)氣象數(shù)據(jù)的可視化規(guī)則,包括大小形狀保持不變的點(diǎn)狀氣象要素,會(huì)根據(jù)氣象要素屬性的不同而改變的點(diǎn)狀氣象要素,線狀氣象要素以及以柵格形式存在的氣象數(shù)據(jù),并根據(jù)這些可視化規(guī)則基于Web GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)了各類(lèi)氣象數(shù)據(jù)的可視化表達(dá)。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：V321.2;P208
【圖文】：

Aviation Weather Information Service System Drganizing and Processing航空氣象信息服務(wù)系統(tǒng)中包含多種多樣的空間數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的格式與相同。對(duì)這些空間數(shù)據(jù)進(jìn)行高效與合理的組織與處理，是設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)效率性強(qiáng)、功能完善的航空氣象信息服務(wù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)之一；是將系統(tǒng)中的空用 GIS 平臺(tái)有機(jī)的整合在一起，完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)可視化表達(dá)的前提。1 航空氣象信息服務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的內(nèi)容與特點(diǎn)（The ContentsCharacteristics of The Aviation Weather Information SerSystem Data）1.1航空氣象信息服務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的內(nèi)容航空氣象信息服務(wù)系統(tǒng)包含了多種類(lèi)型、多種時(shí)態(tài)及多種尺度的空間數(shù)數(shù)據(jù)內(nèi)容的不同，可將這些數(shù)據(jù)分為兩類(lèi)，包括氣象數(shù)據(jù)和地理信息數(shù) 2-1 所示。

圖 2-2 氣象數(shù)據(jù)處理流程圖Figure 2-2 Meteorological Data Processing Process系統(tǒng)定時(shí)從數(shù)據(jù)源（數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和 FTP 服務(wù)器）中抓取所需的氣象數(shù)據(jù)，然后根據(jù)氣象數(shù)據(jù)的類(lèi)型選擇相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理程序進(jìn)行氣象數(shù)據(jù)的處理，并將處理后的氣象數(shù)據(jù)保存到系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器或數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中。2.2.1BUFR 數(shù)據(jù)組織與處理BUFR 碼是具有很強(qiáng)表現(xiàn)能力與具體電腦硬件無(wú)關(guān)的一種壓縮二進(jìn)制編碼方法[45-47]。它主要用于記錄展示氣象觀測(cè)資料，同時(shí)它還適合記錄海洋、環(huán)境、水文等方面觀測(cè)的具有時(shí)間序列資料。它不僅能記錄原始觀測(cè)資料，而且還可以同時(shí)記錄這些資料的相關(guān)質(zhì)量控制信息與缺測(cè)時(shí)相應(yīng)的替代值。一份 BUFR 編碼的報(bào)文由 6 個(gè)部分組成，各個(gè)部分的含義、所占存儲(chǔ)空間大小等信息如表 2-1 所示。

10圖 2-3 BUFR 數(shù)據(jù)處理流程Figure 2-3 BUFR Data Processing Process2.2.2衛(wèi)星云圖數(shù)據(jù)組織與處理衛(wèi)星云圖是通過(guò)氣象衛(wèi)星拍攝并傳送回地面接收站的空中云的圖片[48-50]。在云圖上定有根據(jù)經(jīng)、緯度繪制的細(xì)線，通過(guò)分析衛(wèi)星云圖數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)各地上空存在的各種天氣系統(tǒng)以及它們的移動(dòng)和發(fā)展情況，并可以從連續(xù)拍攝的衛(wèi)星云圖數(shù)據(jù)上推導(dǎo)出高空風(fēng)的大致分布情況。衛(wèi)星云圖是當(dāng)前天氣預(yù)報(bào)的重要參考依據(jù)之一。

【參考文獻(xiàn)】

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1 李霞;林少冰;王捷純;盧山;;利用衛(wèi)星資料分析臺(tái)風(fēng)“浪卡”非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)及降水[J];廣東氣象;2011年03期

2 董念清;;中國(guó)通用航空發(fā)展現(xiàn)狀、困境及對(duì)策探析[J];北京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版);2014年01期

3 賈俊濤;孟嬋媛;宋海英;魯強(qiáng);譚冀川;;基于NetCDF的海底地形網(wǎng)格數(shù)據(jù)模型創(chuàng)建與調(diào)度[J];海洋測(cè)繪;2007年05期

4 張?jiān)?胡華清;;建立容量評(píng)估機(jī)制,促進(jìn)我國(guó)機(jī)場(chǎng)可持續(xù)發(fā)展[J];中國(guó)民用航空;2010年02期

5 馮錦明,趙天保,張英娟;基于臺(tái)站降水資料對(duì)不同空間內(nèi)插方法的比較[J];氣候與環(huán)境研究;2004年02期

6 于連慶;李月安;韓強(qiáng);;中央氣象臺(tái)探空資料客觀分析業(yè)務(wù)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J];氣象科技;2012年02期

7 呂常勝;;基于微信公眾平臺(tái)的民航氣象服務(wù)應(yīng)用[J];軟件;2014年06期

8 陳志平;;溫州機(jī)場(chǎng)飛行氣象條件分析[J];浙江氣象;2010年03期

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1 袁松;姚葉青;蔡輝;邊富昌;;基于雷達(dá)風(fēng)暴追蹤信息的雷電移動(dòng)趨勢(shì)預(yù)報(bào)[A];第28屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì)——S13雷電物理、監(jiān)測(cè)預(yù)警和防護(hù)[C];2011年

2 宋子忠;劉娟;錢(qián)葉青;豐志清;;多普勒雷達(dá)產(chǎn)品在雷暴監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)中的應(yīng)用[A];中國(guó)氣象學(xué)會(huì)雷達(dá)氣象學(xué)委員會(huì)第三屆學(xué)術(shù)年會(huì)文集[C];2008年

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本文編號(hào)：2768925