省级公共气象服务系统整体设计与实现

针对省级公共气象服务系统业务需求,结合四川省现有气象服务产品和信息网络实际,采用先进网络服务技术,提出了省级公共气象服务系统的整体架构设计,包括省—市—县级基础服务产品的集成、特色产品的生产、服务对象的分类等,旨在通过在四川省公共气象服务系统的建设与应用实践,将此设计提升为一种通用模型向全国推广,提供业界借鉴与参考。该系统于2013年6月正式为用户提供服务,应用实践表明,该系统高效、稳定可靠、资源利用率高、实用性强。目前该气象服务系统模式已经在云南推广。

自驾天气服务系统的设计与实现

自驾、客运和货运活动中,行驶路段天气状况已成为关系安全行驶的关键要素,使得个性化、精细化的自驾天气信息服务作为专业化气象服务的新需求越发强烈。为满足该需求,提出一套自驾天气服务系统模型。该系统模型以计算机Google Maps地图方式定制路线,手机客户端接收服务短信为目标完成设计。该设计以"数据→信息→知识→产品"的思路处理气象数据,获得的客观分析格点场气象服务信息作为气象服务基础;路线处理以Google Map API解析用户定制路线的JSON为基础,采用PrimeFaces的Decoder方法和分布函数过滤得到途经点路线的地理坐标集;最后对定制用户以短信方式提供途经点的气象信息服务。基于本模型开发的自驾天气服务系统已经投入试运行,开拓了新的短信气象服务业务方式。

Magento在自驾天气服务中的应用

为满足用户对公共气象服务更精细化、个性化的要求,研制了自驾天气服务系统。该系统采用Magento系统作为门户网站,利用JMS完成各服务器之间的通信,使用GMAP API获取路线信息,应用Mysql数据库和NC文件存储库存储服务信息和气象信息。通过SSL安全认证,支付宝,GMAP API和JMS与门户网站集成的方法,完成用户定制自驾天气服务产品的功能。目前,该系统已经进入试运行阶段。试运行状况表明,自驾天气服务系统能够满足公众对气象服务的个性化和差异化要求,有利于气象服务事业的发展。

动态K-均值聚类算法在RBF神经网络中心选取中的应用

RBF神经网络构造的关键问题是中心的选取,动态K-均值聚类算法采用调整聚类中心的方法,使网络中心的选择更精确。本文先简介了RBF神经网络的结构原理,然后将动态K-均值算法应用于BRF神经网络的中心选取,最后进行了仿真实验。实验结果表明采用动态K-均值算法确定中心的RBF神经网络逼近性能更好,具有较强的实用性。

Integrated Data Viewer和OpenFlashChart在公共气象服务系统中的应用

Integrated Data Viewer(IDV)是一款基于JAVA框架,用于分析和可视化地理信息的软件。IDV是由美国科学基金资助美国科罗拉多州,博得市的University Corporation for Atmospheric Research(UCAR)下属部门Unidata Program Center(UPC)开发的一款软件,该软件是一款通用公共授权的免费软件。IDV是一个能够展示卫星图像,格点场数据,地表观测,探空气球,NWS WSR-88D Level II and Level III雷达数据,和NOAA国家探查网络数据的软件,它有着统一的接口。它也能提供3-D地球信息展示,也能允许使用者以交互方式切片,切块和探针的数据,建立截面,剖面,动画和多维数据集的有价值读取。IDV能展示任何位于地球的以已知格式存在的数据。基于Integrated Data Viewer的气象地理信息系统使用IDV来产生GIS分析图,用于气候分析,方便实用。OpenFlashChart是一款开源的以Flash和Javascript为技术基础的免费图表,用它能创建一些很有效果的报表分析图表。OpenFlashChart支持多种语言多种方法生成图表,图表的表现形式为flash,告别以往图片形式的生硬表现,使得图表更显动态更美观。目前,该系统已经用于中国天气网——四川站(http://sc.weather.com.cn/skfx/index.shtml);四川气象网(http://www.scqx.gov.cn/);成都公共气象服务网(http://www.cdws.info/skfx)。

气象服务同构模型研究

以范畴论为指导,设计气象服务同构模型,构建基于软件重用的气象服务系统。首先对气象服务时间、空间、内容和协同四个共同特征进行尺度量化;进而定义四维尺度范畴(时间尺度范畴T、空间尺度范畴S、内容尺度范畴C及协同尺度范畴D);最终用函子连接范畴,从而完成了气象服务同构模型设计。基于此同构模型的气象服务系统被应用于四川省市县三级气象服务网,为260个不同级别的行政区域提供了公众气象、决策气象、专业气象的在线服务。

自驾天气网络服务系统设计与实现

为满足公众对自驾天气服务的综合型需求,提出自驾天气网络服务系统的设计与实现。本系统以用户路线需求为根本,结合气象数据处理方法,生产出独有的出行路线上的气象服务产品。本系统能够较好的为用户提供更全面的气象服务。

含权地理边界预剪裁Barnes插值

提出一种含权地理边界预剪裁Barnes插值方案,实现地面气象观测数据对格点场的插值。使用数值微分法和种子填充法得出地理边界剪裁矩阵,与Barnes插值权值矩阵按位点积,形成含权地理边界预剪裁常量矩阵,用于日后的格点插值分析。该方案不仅可以改善图形分析品质,而且去除了地理信息系统出图过程中的图形剪裁步骤,明显缩短了图形分析产品所花费的时间,并在业务应用中得到验证。

本体化气象服务实现与应用

从气象服务分类和等级划分出发,提出了一种基于互联网联盟(W3C)OWL 2标准的气象服务本体化设计思路及其实现方法。在理解气象服务概念的逻辑定义、等级划分的基础上,提出用颜色标尺作为知识的度量,用阶梯函数表达气象服务指标,用一阶逻辑、复合命题逻辑将阶梯函数表达为基于气象因子的逻辑判断。随后,将逻辑分析应用于本体设计,形成分类树,得到气象服务本体知识库。在智能代理作用下,自动站地面气象数据被转化为气象服务知识。该气象服务本体知识库已应用于气象灾害自动化分析,近实时气象服务分析图网站发布,自驾出行气象服务和短信气象服务。

气象要素时间序列分析图模型的设计与实现

为提高公共气象服务质量,提出以IDV(Integrated Data Viewer)为核心的气象要素时间序列分析图服务模型。该模型以全国地面气象观测站观测数据为基础,以IDV为图形处理工具,以符合IDV规范的CSV格式文件为气象要素数据存储,针对全国地面气象观测站的分类与区别,设计本模型生成适合不同类型观测站的气象要素时间序列分析图。该模型能够满足不同用户的气象服务需求,有利于气象事业的蓬勃发展。该模型生成的分析图目前已广泛应用于四川气象部门内部分析报告、天气趋势分析等,反响良好。

四维尺度范畴公共气象服务同构模型研究

公共气象服务"同构"出公众、决策、专业气象服务。然而,同构尚未得到重视,带来公共气象服务系统一些缺欠:难以满足多时空、多内容、多表现Web服务需求;省际间系统对接困难;区、县局部系统难以集成到省、市乃至全国系统。该文以范畴论为指导,设计气象服务同构模型,以"全面覆盖","统一平台"和"易于推广"为理想,构建基于软件重用的气象服务系统。以国家公共气象服务分类规范为依据,将规范蕴含的时间、空间、内容和表现特征进行尺度量化得到四维气象服务空间;进而引入数据库邻接表模型、图形种子填充算法、气象地理信息系统、本体知识管理系统、气象内容管理系统、Google在线地图服务、面向服务架构等多个软件平台,并作用于维度内各个对象,从而完成模型设计。目前,模型已应用于中国天气网四川站,四川省市县三级气象服务网等203个不同行政级别的网站,同时提供各自公众、决策、专业气象Web在线服务。

OpenLayers在公共气象服务中的应用

为满足公众对公共气象服务产品的直观性和简单操作性需求,提出以OpenLayers为关键技术的公共气象服务系统,本系统以全国气象观测数据为基础,从时间尺度、空间尺度和气象要素三方面生成气象要素分析图,用OpenLayers GIS技术将分析图和道路图等叠加,完成满足用户需求的公共气象服务产品。本产品已经广泛应用于气象部门,反响良好。

气象灾害web服务系统设计与实现

本文以气象观测要素数据为基础,依据国家对相应灾害的定义标准,完成对气象灾害本体的设计。然后,借助protégé及其推理机将气象数据转换为气象灾害知识。通过IDV软件把得到的气象灾害知识制作生成灾害分析图,最后利用openlayers技术将生成的分析图与Google Map叠加并发布到网站上,为用户提供更为形象和便捷的气象web服务。本系统已应用于中国天气网四川站,四川省公共气象服务平台并运行良好。

Magento与JMS的集成在自驾天气服务中的应用

为满足用户对出行方面气象服务的个性化和差异化需求,提出自驾天气服务系统。该系统以Magento电子商务系统为门户网站,以Glassfish JMS为服务器,Stomp为传输协议,支付宝为支付手段,Google MAP为订制路线方式,OpenCMS为补充。本系统方便用户操作,能够满足用户需求,对气象事业的发展具有推动作用。

本体在气象服务中的应用

本文将本体技术引入气象服务领域,并在实际的气象服务中加以应用。主要用描述逻辑定义一些气象灾害、农作物生长分析等,然后借助推理机实现气象数据到气象知识的转换;最后,利用IDV软件完成分析图的绘制,为气象服务提供原材料。