TRT7000超前预报系统在水电站库区复建公路中的应用

介绍了TRT7000超前地质预报系统的组成、工作原理及利用TRT7000超前地质预报系统的优势等,通过在大渡河金川水电站库区G248复建公路工程日旁梁子隧道中的应用,对该隧道在施工方案、安全管理、进度控制、投资控制等方面展示了十分重要的指导意义,取得了良好的应用效果,为项目的地质探测、现场管理及分析工作提供了一定的参考思路。

小型水库预报预警系统研发与应用

针对小型水库洪水预报预警研究不足问题,以构建的分布式水文模型、缺资料地区参数移植技术,以及小型水库防洪预警方式与指标体系、预警方案编制等为支撑,利用Java语言、Vue技术、ElementUI组件、EChart组件、Spring Boot、JSON数据交互等技术,设计开发了一套基于B/S架构的标准化、通用型小型水库预报预警系统。介绍了系统的设计模式及功能结构,阐述了基础信息展示、洪水预报、防洪调度、洪水预警、数据管理、基础空间地理分析等主要系统模块的设计,以及系统开发关键技术。以在安徽省的应用为例,展示了系统具备的可靠性、灵活性与实用性。

城市内涝预警预报系统研发及应用

城市内涝问题具有成因多元、影响面广的特点,是基础性社会问题。分析了城市内涝的成因,提出通过信息化手段提升城市内涝灾害应对能力。构建基于内涝实时物联感知、数据汇聚、数学模型预报、大数据分析、水利数字孪生的城市内涝预警预报系统,并在宁波市进行了应用。通过搭建“天基”监测预警、“落地雨”监测预警、内涝预报预警、内涝成因分析、内涝影响评估等功能模块,实现了城区内涝的精准模拟、风险图的在线绘制以及内涝损失的高效评估,有力支撑了城市暴雨内涝灾害预报预警,提升了城市内涝风险管控能力。

基于GPU并行计算和WebGIS的潖江蓄滞洪区洪水预报系统研究

洪水预报所采用的数值模拟涉及大量计算,模拟的结果需经多种专用软件处理后才能展示给用户,操作繁琐,无法满足蓄滞洪区防洪调度及应急抢险处置中迅速做出响应的需求。该文提出了基于GPU并行计算和WebGIS的洪水预报系统,旨在提高洪水计算的效率,延长预见期,并实现洪水演进的可视化。该系统基于最新的GPU加速的计算方法,利用GPU强大的浮点数运算能大幅提高洪水计算的效率,结合WebGIS技术,将水文-洪水演进模型的计算结果与水利底图无缝连接,以图表、图像和动画等形式直观展示洪水演变过程,使决策人员能直观地掌握蓄滞洪区洪水的演变过程,可为潖江蓄滞洪区的调度运用和防洪抢险提供帮助。

融合物理理解与模糊逻辑的分类强对流客观短期预报系统:(1)系统构成

提供准确的雷暴、短时强降水、雷暴大风和冰雹客观短期预报产品,对提高预报预警的预见期,及早采取有针对性的预防措施有重要意义。基于对四类强对流天气现象物理成因理解,给出了由国家气象中心牵头研发,融合模糊逻辑人工智能方法的分类强对流客观短期概率预报系统的流程框架和实现方法,详细介绍了该系统的结构特征,以及系统中用于雷暴、短时强降水、雷暴大风和冰雹四类强对流天气预报模型构建的关键预报因子、隶属度函数获取方法和权重因子配置等信息,并在此基础上探讨了物理理解与模糊逻辑人工智能相融合方法具有广泛适用性的本质,可以表征产生特定强对流天气现象的环境配置的多样性和复杂性。

融合物理理解与模糊逻辑的分类强对流客观短期预报系统:(2)表现评估

本文对分类强对流客观短期概率预报系统2022年6月13日强对流过程预报产品的表现进行分析,基于2022年的雷暴、短时强降水、雷暴大风及冰雹客观概率预报产品和可用的分类强对流监测实况资料,结合强对流预报业务中使用的空间检验方法和常用的确定性及概率性检验指标,对该短期预报系统提供的四类强对流天气客观概率预报产品进行了详细的性能评估。用于评估的预报资料是时段为2022年4月1日至9月30日每天08时(北京时)起报,96 h内逐12 h间隔的预报产品。预报个例分析显示,四类产品均可提前24 h指示需要关注的强对流天气区域。统计检验结果表明,短时强降水各方面性能最好,其次是雷暴,雷暴大风也有一定的可参考性。四类强对流天气预报产品均存在预报概率与实况频率相比偏高的过度预报问题。雷暴、短时强降水和雷暴大风预报产品均存在与预报覆盖时效有关的日变化。评估结果为预报模型和系统后续改进发展奠定了基础,为应用基于融合物理理解与模糊逻辑人工智能方法的分类强对流预报产品提供了有益参考。

区域耦合预报系统的中国近海海面风场预报检验评估

利用中国近海浮标观测数据检验评估了国家海洋环境预报中心开发的西北太平洋区域耦合数值预报系统的海面风场预报结果。结果表明:耦合系统对中国近海海域10 m风场的预报性能较好,预报风速与浮标观测风速具有较高的一致性,24 h风速预报绝对误差小于1.5 m/s,系统的预报性能随着预报时效的延长而降低;系统的预报性能在不同海域存在差异,东海区域的预报风速与观测风速最为接近,南海区域两者的相关性最好,但是随着预报时效延长,预报偏差的离散程度变大,预报性能降低;24 h风场的预报性能在不同风级下存在差异,4~6级风速区间的预报性能较好,风速较大时风向的预报性能较好;耦合系统在不同月份的预报性能也存在差异,其中冬季相对较好,夏季较差。

基于气象因素的地质灾害预警预报系统探析

地质灾害预警预报系统是防灾减灾的重要手段之一。高效、准确的预警系统能够及时为政府部门和公众提供准确的灾害信息,帮助人们做出正确的应对决策,从而有效降低灾害造成的人员伤亡和财产损失。分析了气象因素在地质灾害预警中的重要性,介绍了预警预报系统的建设目标与工作流程,探讨了地质灾害预警预报系统的构建措施、优化方向。

水闸泵站系统预报调度一体化框架初探

基于数据驱动的水闸泵站系统预报调度一体化方法框架,从分布在不同位置的物联网遥感终端获得传感数据,包括河流水位、水质指标和小气候信息,控制中心获得这些数据后可以驱动机器学习和优化调度。其技术贡献主要包括:引入深度机器学习技术开展水量水质预报,构建LSTM预报模型准确识别引水、天气条件和水流变化的复杂动态;在水闸泵站系统优化调度过程中,利用预报系统的预备结果作为优化调度模型输入,求解模型制定水闸泵站调度方案,实现预报调度一体化。

水下拖曳系统姿态建模与快速预报

文中将拖曳缆等效为多段刚性杆模型,对水听器阵与拖曳缆建立稳定状态下的力平衡和力矩平衡控制方程,采用非线性方程组的迭代求解方法进行数值求解,得到了基于多段杆模型进行非线性方程组求解的快速预报方法.与文献中实验的结果和围绕该实验数据进行的部分文献仿真结果进行了对比,在10与18.5 kn两种情况下,该计算与所进行对比的文献仿真计算结果的误差较小,并且与实验结果更为接近,验证了计算结果的准确性.结果表明:该数学模型可以快速解决拖曳阵姿态仿真问题,缩减了计算时间,实现了快速预极的目的.

基于深度学习的船载运动监测决策系统开发与应用

船载运动监测决策系统是船舶智能化、运动响应监测与预报中所涉及的重要技术,目前现有方法中仍采用幅值响应算子等方法进行运动预报,为解决预报解算效率、提高运动预报精度,本文提出基于深度学习的船载运动监测决策系统。文中针对一艘特定纸浆船开展了系统搭建与测试,通过姿态传感器的布置安装及加速度处理算法的软硬件架构,结合基于模型试验的预训练预报模型,对实船运行中的加速度运动进行推算及预报。结果表明,该推算及预报方法在船舶停泊和航行2种状态下均有较好的表现:运动推算中均值绝对误差不超过0.005 m/s^(2),标准差绝对误差不超过0.1 m/s^(2);运动预报中均值绝对误差不超过0.01 m/s^(2),标准差绝对误差不超过0.05 m/s^(2)。本文提出一种具有普适性的船载运动监测决策系统,并结合深度学习方法进一步提高了预报的效率及精度,为未来进一步拓展系统功能及运动监测预报提供了软硬件基础和研究路线。

基于回归预报模型的交通气象服务系统设计与实现

为了增强城市重要交通干道上的气象监测预报预警服务能力,进一步提升城区交通气象服务水平,基于逐步回归方法建立交通气象指数预报模型,采用Spring MVC多层架构框架将回归预报模型融入系统设计,实现了城区交通气象服务系统,提供交通气象实况、指数、预警等级等查询展示功能。模型检验及系统应用结果表明,回归预报模型具有较好的适用性和准确率,系统在城区交通气象服务中发挥了一定作用。

北京市环保局高性能运算计算集群系统模式集成预报技术开发

项目概况该项目围绕奥运空气质量预报需求,研发多种集成预报技术手段,开发以大气物理所双向嵌套模式、国际著名的MODEL3/CMAQ模式、CAMx模式为基础的空气质量多模式集成预报系统,研发的该预报系统平台实施多重嵌套方案,可实现从东亚、华北、京津冀、北京全域多层次的空气质量实时数值预报,并可为北京绿色奥运提供高质量的数值预报模型,从而提高空气质量预报准确率。

基于光流法的终端区对流临近预报系统的实现与应用

利用Sparse SD、Sparse、Dense及Dense Rotation 4种光流算法,以乌鲁木齐机场多普勒雷达组合反射率基数据为外推数据源,实现了乌鲁木齐机场终端区组合反射率临近2 h外推预报,并构建了外推产品与闪电、自动气象站、航迹、航路等数据融合显示的WebGIS系统,为战术阶段的航空用户决策提供及时、丰富的临近预报产品。客观检验表明,外推预报的Dense、Dense Rotation算法在前60 min的预报具有较好参考价值,可为战术阶段运行决策、飞机合理绕飞雷雨等危险复杂天气、重要天气复盘等提供数据支撑。

引领预报科技 建设气象强国——访中国气象局全球数值天气预报系统工程技术团队代表孙健

工程科技的发展是推动社会进步的强大动力。2024年,党中央、国务院开展“国家工程师奖”评选表彰,中国气象局地球系统数值预报中心(以下简称“数值预报中心”)全球数值天气预报系统工程技术团队获评首批“国家卓越工程师团队”称号。近日,记者走进中国气象局,对话数值预报中心全球数值天气预报系统工程技术团队代表孙健,探寻这支团队的卓越之处。

小型水库水情监测与预报预警系统建设意义

为解决小型水库安全管理、降雨监测和水资源利用等问题,本文以天水市为例,详细分析了小型水库水情监测与预报预警系统的建设与实施情况。通过对苏家峡、闫集水库等项目的介绍,探讨了系统建设过程中的技术要求、设备安装、数据传输等关键环节。同时,针对系统建设与运行管理中存在的问题,提出了针对性的对策与建议,以期为相关人员提供实践参考。

农业病虫害预测预报专家系统平台的开发

详细介绍了农业病虫害预测预报专家系统平台的设计与开发,包括系统的整体结构与功能设计、系统知识库的设计与知识组织模型、系统各功能模块的设计及系统的特点等。系统主要由专家知识库、系统推理机、预测预报模块、知识库管理模块、案例库管理模块和预测结果解释模块等构成,以数据库形式来存放有关的专家知识,共定义10个数据表,各表间形成了特定的关联关系,使得表中所包含的有关知识描述、特征临界值、生成的判别条件及发生等级间构成一种网状模型。系统采用了基于专家知识的前向型推理与基于案例的推理(C ase-B ased R eason ing,CBR)相结合的方式进行预测推理。各模块的用户界面采用“向导”或其它提示方式引导用户完成专家知识库的维护、用户数据输入、推理确认、病虫害预测预报结果显示、案例库管理(包括案例确认、补充信息及案例统计)及预测结果解释等操作。系统具有开放、自学习、易操作等特性,可广泛应用于农业、林业等病虫害预测预报专家系统的构建。

气候系统可预报性理论研究

介绍了作者近年来关于气候系统可预报性理论研究的一些工作,包括:非线性最快增长扰动理论以及在气候预测的可预报性研究中的应用;从一个新的角度研究了2类可预报性问题,并提出可预报性的3类子问题;根据计算不确定性原理,讨论了模式可预报性与机器精度的关系;探讨了可预报性与时空尺度的关系,建立了可预报性的相对观。

黑龙江省大豆主产地产量动态预报系统的建立

利用黑龙江省大豆主产区农业气象试验站产量资料和发育期资料,日最高气温、最低气温、日降水量和日照时数等资料,根据历史相邻两年关键气象因子变化引起大豆产量的丰欠指数,建立动态产量预报模型,并在已建立预报模型的基础上,以Visual Basic 6.0为计算机语言开发黑龙江省大豆产量动态预报系统。结果表明:经2011-2013年大豆产量动态预报检验,5个代表站81%的大豆预报结果丰欠趋势与实际趋势表现一致,单产预报准确率总体较好,越接近大豆成熟,预报准确率越高;经2016年业务运行,预报系统可以方便、快捷地实现对黑龙江省主产区大豆产量的动态预报。

灰色系统理论的优化方法及其在卫星钟差预报中的应用

利用灰色系统理论对卫星钟差进行预报研究,论述了灰色GM(1,1)模型的建立,讨论了原始序列的预处理和模型优化方法,建立了相应的算法,并结合实例给出了一种通过参数优化模型的方法。计算结果表明,该方法可以提高卫星钟差预报的精度。