基于支持向量机的气温自记纸图像数字化

气温自记迹线是记录气温连续变化过程的图像数据,气温自记纸图像数字化是完成纸质气温图像自记纸中字符和迹线信息的数字化处理,建立长序列历史精细化气温数据集。实现气温自记迹线提取和图像数字化,是解决纸质历史气温自记纸保护和应用的重要途径。将支持向量机(Support Vector Machine,SVM)和形态学的迹线识别算法集成于气温自记迹线数字化提取软件中,实现了气温自记迹线智能化跟踪提取、质量控制、检查修正以及产品生成。应用结果显示:与前期开发的降水自记迹线、气压自记迹线和EL电接风自记迹线数字化软件相比,该系统首次实现了形变矫正和时间记号线自动识别功能,在自记迹线发生扭曲、歪斜等情况不需人工对自记纸图像重新扫描,可以通过自记纸本身微调自动订正和器差订正,经与A文件中人工整理的气温记录对比,能够满足气温自记纸迹线提取对数据质量和精度的要求。

基于多源数据融合的山地实况业务体系建设

【目的】探讨和实践基于多源数据融合的山地实况业务体系建设,以提高山地地区的监测、预警和灾害应对能力。【方法】通过分析山地地区面临的地理环境、气象条件以及自然灾害的特点,以及基于对已有实况业务发展的现状分析,建设全面、精准、实时的山地实况业务体系。【结果】明确贵州省实况产品建设方向并介绍了在山地实况业务体系建设中的技术路线,包括数据采集、传输、处理、展示、全流程监控等关键步骤,以及各环节的技术创新和方法改进。最后分析了面向重大服务、重点行业、重要区域开展有针对性的实况产品服务时仍需重点解决的问题。【结论】该文的研究成果为山地区域的实况业务体系建设提供了思路和方法,对于提升山地区域的灾害管理水平具有实际应用价值。

1951—2020年贵州均一化气温序列构建及初步分析

基于质控的小时气温资料,根据不同时期气象观测规范、气象站历史沿革、资料完整性、均一化影响和空间分布代表性,在贵州区域选取44站构建1951—2020年均一化气温序列。应用趋势系数法分析贵州区域气温倾向率,累年平均值分析气温的升降时段,T检验检测气温变化稳定性,Yamamoto、Mann-kendall法检测气温突变年份,结果表明:近70年和近60年贵州区域气温分别以0.13、0.17℃/10 a的速率升温。1951—1986年处于降温时期,1987年开始升温,2012年后升温发生突变,1984、2015、2016年气温与其他年份气温存在显著差异。贵州各区域气温倾向率差异较大,近70年、60年变化区间分别在0.06~0.19、0.09~0.26℃/10 a。城市自身及周边地区气温存在增温效应,县级观测站到省行政中心所在地,气温升温速率差异在0.03~0.08℃/10 a。升温速率总体上呈现南低北高、自东向西逐渐增大的分布。升温主要是最低气温升温导致,各区域升温速率差异原因与地理区位、城市热岛效应、生态环境、水汽差异有关。

超融合架构在气象行业的应用效果分析

随着气象行业硬件、数据、系统的集约化程度越来越高,气象基础设施资源云平台已经成为省级最重要的2个基础平台之一。为了让省级基础设施资源池在气象行业得到更好的应用,该文对传统虚拟化技术与超融合架构2种不同技术构建的资源池开展架构灵活性、扩展性、技术特点、差异性等方面的对比,重点分析在气象行业场景中的实际应用效果,分析发现超融合架构在虚拟化存储和安全方面优势明显,可为省级基础设施资源池的技术选型提供参考。

气象数据在多种类数据库上查询统计能力初探

气象结构化数据包含地面小时数据、地面分钟数据等多种数据种类,在分析和调用中需要利用时间属性和空间属性。随着数据量日益增大,高并发、复杂统计条件下的查询与统计对数据库的效率要求十分严苛。在此背景下,传统的关系型数据库逐渐难以满足实时应用需求。该文使用不同类型的分布式数据库和关系型数据库,结合气象业务使用场景,探索多种类型下数据库的使用性能,研究不同场景的性能差异与不同数据库架构框架之间的关系,以提高数据服务实时响应能力。

一种新的人脸图像去噪算法

为了解决现有方法的去噪程度不彻底、纹理细节失真度较大等问题,提出自适应加权向量滤波法。该方法将含噪图像分成若干处理块,通过扫描将与中心像素不同的像素点集中存储在一个行(列)向量中,提取出其最大值、最小值与中值后与每一个待测图的像素点比较,根据不同结果,定义变量、加权原像素值、最值和中值,重构每一个像素点,合成新图。实验表明:该方法在处理不同类型图像的去噪性能和纹理保护方面的能力有提升,具有很强的自适应性。

贵州年最大小时雨强时空分布变化特征

应用贵州现有自记降水、自动降水观测资料,统计分析了贵州1954-2017年国家气象站累年最大小时雨强、年最大小时雨强的时空分布特征,1968-2017年50年年最大小时雨强变化。结果表明,贵州年最大小时雨强分布于13.6~117.4mm·h^-1之间,累年最大小时雨强在53.0~117.4mm·h^-1之间。贵州西南部、中西部、东北部,东南部都出现了小时最大雨强100mm·h^-1以上的区域,西南部为小时雨强最强区域。贵州强降雨3-11月均有发生,集中出现在5-8月,6月强降雨最多,贵州强降雨具有明显的夜发性特征,出现时间集中于午夜前后2h左右,前半夜多于后半夜,午间时间是出现最少时段。贵州小时雨强增大与减小趋势都不明显,在东南面、南部、西部有弱增大趋势,东北和西北面呈弱减小趋势。

单通道时频重叠高斯调幅通信信号盲分离方法

为了解决单通道多个时频重叠高斯调幅通信信号共信道的盲分离问题,提出了一种混合遗传与最小值搜索的盲分离算法。根据信号的特征,建立信号模型,利用接收到的一组混合信号的数据,利用混合遗传与最小值搜索的盲分离算法对所有待估计参数进行联合搜索,实现了多个信号分量的重构和分离。仿真结果表明,与传统的最小值搜索算法(初值选取误差控制在远离期望值的5%以内)和遗传算法相比,该算法有较高的数值精度和不受初值选取影响的优点。

贵州省气象观测资料到CIMISS流程的梳理分析

本文详细介绍了贵州省各类气象观测资料到CIMISS(全国综合气象信息共享平台)流程的梳理。按2016年气象信息化工作的要求,梳理本省现有观测系统,依据集约化业务发展规划,分析从观测端到信息端的数据流程,开展流程再造,完成分析报告;然后开展简化和整合现有业务流程工作,建立观测和信息网络一体化业务流程,通过对本省现有的观测业务系统,提出相关优化方案。

贵州省常规站海平面气压疑误信息分析

之前有学者研究发现无人自动气象站海平面气压疑误信息出现的主要原因是数据采集端的气压传感器海拔高度参数设置有误,针对常规站的海平面气压疑误信息频发站点修正之后,仍旧存在某些常规站(即之前的区域自动站)海平面气压疑误信息频发。该文给出另外一种导致气象资料业务系统(MDOS)中海平面气压疑误信息频繁出现的原因,从根本上解决部分常规站海平面气压长时间未通过内部一致性检查的现象,为相关台站解决此类问题提供可靠依据。

自动观测蒸发量实时数据质控技术

文章阐述了自动观测蒸发量仪器的工作原理,通过实例指出了自动观测蒸发量实时数据在降雨期间及相对湿度大的情况下存在较大误差,分析了误差产生的主要原因,并根据蒸发量的经验计算公式提出了对应的质控方案。以期为自动观测蒸发量提出统一的质控标准,在提高自动观测蒸发量数据的可用性和实用性等方面,供质量控制人员参考。

贵州省气象档案管理系统建设

贵州省气象档案管理系统的研究与开发,解决了贵州省气象信息中心在日常工作中气象档案收集至归档之间的脱节问题,减少了工作量,为档案管理员提供了完整的档案业务功能。它涵盖了档案的收、管、存、用的全过程,实现对各种档案种类进行有效的组织和管理,初步建立了贵州省气象档案的自动化管理,在一定程度上提高了贵州省气象档案管理水平。

贵州省常规站异常分钟降水量的分析与处理

该文针对2020年6月贵州省部分地面观测常规站分钟降水异常数据,从观测仪器、观测环境、人为干扰和电磁干扰等几个方面展开降水异常故障排查,分析故障原因并给出相应处理方案。为控制气象数据质量,保障和维护气象观测仪器提供参考。

贵州省地面观测数据质量统计系统的实现

针对气象资料业务系统MDOS2.1质量统计国家站未剔除无人值守气象站以及区域自动气象站中未区分考核区域自动气象站与非考核区域自动气象站问题,设计了贵州省地面观测数据质量统计系统,便于业务人员制作周通报、月通报、季度通报等。自2017年4月10日起,该系统投入业务运行,减轻了业务人员的工作量,提高了工作效率和准确度。

2018年贵州省常规站温度要素数据评估

随着气象观测的自动化,地面气象观测在观测时次和空间密度上得到极大提高。常规站资料是地面观测资料的重要组成部分,其站点分布合理、监测连续,对于气候变化监测、预测和影响评估有着极为重要的作用。质量控制确保资料的可靠性和代表性,提高资料的应用价值。目前,经过已有的自动化质量控制之后,常规站观测资料中质量控制仍有错判、漏判等问题存在。该文以2018年贵州省常规站气温相关要素数据评估为例,实现本地常规气象资料质量控制方法的优化。

基于Zabbix气象信息业务监控告警方法实现

该文在贵州省气象信息中心搭建的基于Zabbix框架气象数据实时监控平台的基础上,主要介绍了该架构监控流程、企业微信告警服务接入等功能的实现,利用Zabbix开源框架的企业微信告警接口分别对接开发程序模块和睿象云智能告警平台,实现对气象系统监控到的故障进行企业微信告警推送,使运维人员及时发现异常故障事件,并对其进行快速的响应与恢复,从而为气象大数据云平台资源的自动化运维提供支撑和帮助,使气象数据故障维护的效率得到大幅提高,保证气象数据服务应用的及时性和可靠性。

基于消息的气象数据处理系统运维自动化初探

目前气象大数据云平台(天擎)系统庞大且数据种类繁多,而现有的监控止步于数据消息积压后的告警。该文通过jQuery技术研究Rabbit消息,在消息粒度上获取消息积压信息,实现自动处理相应数据的解码程序,开拓了自动运维业务,在一定程度上减轻了运维压力,尤其在长时间没有收到消息告警时,有效缩短排查故障时间,提高工作效率。对于省级自动化运维,具有较强的参考和推广价值。

气象服务产品集约大数据平台的WEB开发研究

为解决地面气象资料服务以线下纸质申请为主的问题,规范数据服务用语以及气象服务产品集中统一存储问题,本文在坚持系统集约化原则、规范统一气象服务资料用语和解决气象数据服务的基础上,提供规范化的历史气象数据服务清单,同时将现有地面气象数据服务产品集约于大数据平台,以实现在线服务清单查询的WEB展示。

贵州国家站2017年疑误数据统计分析

整理贵州省国家站2017 年的疑误数据,对疑误数据的类型、要素、月份等数量分布进行了统计分析,通过数量对比,给出了分布特征。

贵阳近百年气候变化及干湿演变

【目的】探索近百年来全球变暖背景下贵阳气候干湿演变过程与趋势,为应对气候变化风险提供事实依据。【方法】基于贵阳1921年以来的均一化气温和降水量序列,构建其相较于1921—1950年(早期)气温、降水量平均值的距平和相对距平序列,分析贵阳近百年气候干湿演变。【结果】1921—2023年,贵阳气温升温趋势显著,通过0.05显著性检验,降水量呈不显著减少趋势。与早期气候相比,近百年来,贵阳气候暖干化明显,偏暖、偏干气候分别为64 a、62 a,其中暖干42 a,暖湿22 a,冷湿19 a,冷干20 a;贵阳经历了冷湿(1921—1936年)到暖湿(1937—1953年),冷湿冷干并存,冷干占优(1954—1986年)到暖干居多(1987—2011年)的气候变化过程,2012年后,气候倾向暖湿化。103 a间,气温出现显著偏差年份占比达到1/5,偏高年份接近1/3,偏低11 a,出现异常偏暖6 a,异常偏冷1 a。降水量没有异常偏差年份,1936年等共6 a降水量偏少,降水量偏多仅有1954年。【结论】贵阳秋冬季气候偏干、偏暖趋势明显,秋季特别突出,偏暖74 a,偏干70 a,夏季是贵阳气候最为稳定的季节,气温、降水变化趋势均不显著。未来,贵阳应在夏季做好储水工作,以应对秋冬季可能发生的极端干暖化气候。