安徽省数字气象档案馆关键技术研究与应用

围绕安徽省数字气象档案馆业务能力提升,重点从“人--馆--物”一体化的智能物联技术、气象档案知识图谱和智能检索技术、数字气象档案资源自动归档及长期存储技术三个方面,系统总结和介绍了安徽省数字气象档案馆创新性应用成果,提出了深化数字气象档案馆建设的可能发展方向。安徽省数字气象档案馆关键技术集成应用是信息技术提升气象档案业务管理能力的一次有益探索,对开展全国数字气象档案馆建设具有一定的参考价值。

动力延伸预报产品释用方法的改进试验

依据动力延伸预报产品释用方法中所建立的月降水距平百分率预报方程,将方程系数看成是动态系数,采用与预报月高度场相似月份的资料作为样本资料,通过改善方程系数的计算来提高月降水预报.1998～2004年的历史实况资料在安徽省的回报实验证明:在目前T63/NCC月动力延伸预报产品的准确率不能快速提高的情况下,该方法具有实际应用价值.利用T63/NCC月动力延伸产品进行安徽省月降水预报应用亦取得较好的效果.

相似-动力方法在动力延伸预报产品释用方法中的应用研究

在分析过去基于统计—动力月降水距平百分率预报方程基础上,建立了以500 hPa月平均高度场为核心的相似—动力月降水预报方程。以安徽省1998—2004年各月的降水为预报对象,发现该方法对安徽省月降水预报具有一定的预报能力。文中指出该方法对安徽省每年3月、11月月降水预报效果较好,6月、10月月降水预报效果较差;由于引起1999年气候异常的原因有其独特性,导致无法选择到足够合适的历史资料来反演方程的系数,这可能是1999年月降水预报结果相对较差的主要原因。

气象记录档案知识图谱构建

为提升气象档案管理和社会化利用能力,提出了一种气象记录档案知识图谱构建方法.以安徽省馆藏气象记录档案资源为基础,通过自顶向下的方式设计概念层及层次关系来构建本体库,基于本体库对接实体构建知识模型,分别采取D2RQ、图像识别和定制包装器对不同存储格式的档案进行知识抽取构建数据层,通过建立同义词库等来完成知识融合,利用MySQL和Neo4j数据库分别完成本体库和实体库的存储,并实例展示了构建的气象记录档案知识图谱.本次知识图谱的构建丰富了气象记录档案中蕴含知识单元及其语义关系,主要包括28个核心概念、280个一般概念, 6个本体关系模型, 1万卷以上的档案实体,为气象和档案跨行业知识图谱的构建提供一定的借鉴.

智慧档案馆背景下安徽省气象档案业务系统

为满足气象档案的管理和服务需求,设计开发了安徽省气象档案业务系统并投入业务使用.该文描述了智慧档案馆建设背景下系统基本设计思路、功能结构、基础平台体系结构和信息流程.系统由数据收集、档案整理、档案保管、档案利用和档案鉴定5个业务子系统组成,采取的主要关键技术包括气象档案标准化体系、气象档案元数据、知识图谱和物联网技术.系统的设计和实现亦在为行业档案业务系统的开发和建设提供一种借鉴.

基于知识图谱技术的安徽省数字气象档案馆智能物联系统设计

文章提出一种以知识图谱技术为基础的智能物联系统构建方法,通过融合多源异构数据建立智能物联系统知识图谱模型,覆盖档案管理的基本要素,设计了智能物联系统的功能结构和基础架构体系;基于知识图谱模型重点围绕档案馆安防管理、实体档案智能管理、环境感知与控制和可视化档案馆等四个方面来设计档案馆常用业务场景的技术流程并投入业务应用。系统采用的关键技术可为档案馆和图书馆等行业管理和服务能力的提升提供一种借鉴。

江淮流域年降水量和温度的均一性检验

采用SNHT方法对江淮流域内苏皖两省41个代表站1961—2003年逐年降水量和平均温度序列进行均一性检验,结果表明绝大部分台站年降水和温度资料质量基本可靠,站址迁移是引起年降水和年平均温度非均一性的主要原因。

大别山区山洪灾害预警模型的建立与应用

根据近年来大别山地区高密度雨量站资料,利用GIS技术形成的更为精细的栅格点坡度和高度数据,得出雨量与山区坡度和高度的具体关系,并由此推算出两个子流域发生山洪灾害的雨量阈值;实时通过数据服务器获取前期逐时雨量资料,形成24 h和6 h雨量,根据雨量关系式求算面雨量,与山洪灾害雨量阈值进行比较,给出是否发生山洪灾害的预警信息;及时发布预警信息,将山洪灾害的预警信息在淮河流域气象中心进行实际应用。

基于IMS的气象信息传输智能语音通知系统设计与实现

目前气象信息传输监视工作主要依靠人工拨号辅助发送短信的方式将异常信息通知到台站,该方式的特点是对多个台站串行通知,及时性不足。介绍一种基于IMS的智能语音通知系统的设计与实现过程,包括系统硬件架构、软件系统设计。与基于语音板卡的方案相比,硬件架构以多媒体交换机为核心,以移动IMS为支撑,实现了TTS 4路并行转换、30路语音通道并发外呼;软件系统采用B/S和C/S相结合的方式来设计:C/S负责气象通信业务中异常信息的采集和语音通知的发送,B/S负责语音信息的显示、统计和分析。应用结果表明,该系统运行稳定可靠,体现了智能语音告警通知的优势。

降尺度方法在安徽省月降水量预测中的试用

基于NCEP/NCAR 500 hPa高度场、T63月动力延伸预报500 hPa高度场和安徽省降水资料,依据动力预报产品释用方法中所建立的月降水距平百分率预报方程,从月和旬两种不同时间尺度以及固定资料和选择资料来反演方程系数共4种降尺度方法来预报安徽省20个代表站月降水。1995—2005年11 a的回报检验表明了4种方法都具有较好的预报能力,从旬时间尺度较月尺度来预报月降水具有优势,在汛期和汛期降水偏多年更为明显。

安徽省气象信息共享平台

针对省、市、县三级气象部门对气象信息共享服务的需求,开发建立了安徽省气象信息共享平台.该平台实现了对全省气象信息的有效管理,能够提供气象信息的高效定位、快速检索、多样展示以及数据下载服务等功能.平台采用后台管理方式,大大增加了系统的灵活性和可扩展性.该平台的业务应用,将弥补安徽省气象部门缺少统一的气象信息共享平台的不足,大大提高安徽省的气象信息共享水平,为全省气象业务提供信息支撑.

中尺度数值模式在IBMP690上的并行测试

2005年初，安徽省气象局在IBMP690上分别实现了MM5、WRF、GRAPES中尺度数值预报模式的并行计算，并分别对他们的加速比和并行效率做了测试。结果表明：当分别采用8、16、24个处理机时，三种模式均可在1个h内完成36-72h的预报，并行效率约为65％，即能够满足业务需要，又较充分利用了计算机系统资源；当增加处理机数时，GRAPES的计算时间缩短最显著，平均并行效率也最高。

基于径向基神经网络的月降水量预测模型研究

针对月降水量高度非线性的特点,以合肥20年的月降水量为时间序列,综合运用径向基函数(RBF)神经网络,建立了一种基于径向基函数的神经网络预测模型。首先对RBF神经网络进行介绍,并将该网络应用于月降水量预测,应用归一化方法对原始数据进行预处理;然后运用MATLAB R2008神经网络工具箱函数建立月降水量预测模型;最后进行仿真实验与分析,将RBF神经网络与传统的BP网络训练预测结果进行比较。结果显示,RBF神经网络模型训练的迭代次数和训练时间、预测结果明显好于传统BP神经网络。

基于SDH和VPN构建热备省级气象宽带网络

随着气象现代化的发展和需求,可靠的、稳定的信息网络成为气象业务开展的基础。气象广域网的合理设计建设,以及可靠高速的运行是气象部门各项业务工作正常开展的前提和保障。本文介绍了通过安徽省气象宽带网络的设计和建设,同时采用SDH专线和VPN网络,运用OSPF技术,结合各项业务对可靠性、带宽及安全等方面的要求,给出了气象宽带网络动态热备的设计方案、配置方法及测试结果。

PCA-BP神经网络在降水预测中的应用研究

该文提出了一种基于主成分分析(PCA)与误差反向传播(BP)神经网络的降水预测模型。首先,通过主成分分析法对降水的主要影响因素进行主成分提取,选取贡献率大于85%的5个主成分来代替原来的14个影响因素,以消除原始输入数据的相关性,解决神经网络建模时输入变量过多、网络规模过大导致效率下降的问题;然后,以主成分分析结果为输入建立降水BP神经网络预测模型。仿真结果表明PCA-BP神经网络模型性能优于传统BP神经网络,能够满足降水预测的要求。

数据处理方法在雨量中的应用及面雨量形成

基于中尺度雨量站资料,将SQL Select语句、bcp数据处理方法应用到实时雨量的计算中,利用GIS技术得到精细的子流域的栅格点雨量,形成子流域的面雨量值.结果表明:1)采用SQL Server的数据查询技术与bcp数据处理技术可以获取每天实时雨量;2)利用GIS的拼接、转换和抽样处理技术,可以形成5 km空间分辨率的坡度和高程数据;3)根据雨量与高度和坡度的关系得到雨量的计算公式,获得精细化的雨量资料,通过算术平均法的求算形成更准确的面雨量值.

双套站运行效能评估指标的建立与应用探讨

自动气象站是地基气象观测的重要组成部分。单套运行的自动气象站在出现气象要素观测值异常时,由于缺少同要素正常数据对比,因而无法及时发现观测数据异常。为提高自动观测稳定性和观测质量,针对双套自动气象站运行效能评估需求,本文研究建立了效能评估指标,结合实测数据开展评估应用分析,并将分析结果反馈应用在双套站的业务试行工作中,为双套自动气象站可靠运行提供技术依据。

安徽省综合观测资料基础数据库系统设计与实现

为了实现安徽省国家级、区域级自动气象站，自动土壤水分观测站等各类综合观测资料的数据采集存储、加工处理、报文生成等功能，利用最新数据库镜像、数据同步技术，设计、建成了一套高效、稳定、安全、易用的省级综合观测资料基础数据库系统。该数据库系统提供API接口和Web Service接口两种数据接口访问模式，可满足现有气象业务、科研对实时综合观测数据的服务需求。

基于VCS集群技术的系统故障分析

本文详细分析了基于VCS集群技术的省级气象通信系统的一次故障实例,描述了本次系统故障中的硬件、软件问题,对重点集群故障问题分别从VCS集群体系架构、集群系统的启动过程、集群故障检查、故障解决方案等方面进行了循序渐进地阐述。省级气象通信系统是部署在各省气象局的气象数据通信传输业务系统,它采用赛门铁克VCS(VERITAS Cluster Server)集群技术完成了气象数据传输、数据处理和系统监视等几大功能,并实现了气象通信系统的高可用性、易扩展性,提升了数据的处理能力与传输能力。文章简单介绍了集群CFS、CVM、HAD、IO Fencing、GAB、LLT等体系架构,根据集群架构、集群系统的启动顺序逐步检查集群心跳状态,端口状态;详细分析了集群故障原因,判断集群GAB中的v,f端口未能正常启动,即Cvm,cfs未能启动;由此提出了该系统故障的解决步骤,首先停止整个集群,再逐步启动集群,分别查看集群端口的启动状态,同时查看磁盘链路的状态,监控导致集群故障的源头--HP阵列主控制器的HBA卡故障,最终通过更换HBA卡,问题得以解决。