[發(fā)明專(zhuān)利]精細(xì)化氣象信息服務(wù)系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110440883.4
• 申請(qǐng)日: 2011-12-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102521403A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧峻;徐鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京成風(fēng)大氣信息技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F17/30
• 分類(lèi)號(hào): G06F17/30
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種精細(xì)化氣象信息服務(wù)系統(tǒng)，屬于計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著生活方式的改變，人們對(duì)氣象信息的需求呈現(xiàn)出隨時(shí)、隨地、隨身的特點(diǎn)，對(duì)精細(xì)化的定時(shí)、定點(diǎn)的天氣信息的需求不斷增加。但傳統(tǒng)的氣象服務(wù)網(wǎng)站多以提供市、縣一級(jí)的氣象數(shù)據(jù)服務(wù)為主，傳統(tǒng)的氣象信息發(fā)布渠道難以準(zhǔn)確、全面地傳播精細(xì)化天氣信息，無(wú)法提供給廣大的用戶對(duì)于任意地點(diǎn)、任意時(shí)刻的氣象信息查詢的服務(wù)。精細(xì)化天氣預(yù)報(bào)迫切需要精確的發(fā)布渠道，為用戶提供所在地的短期、短時(shí)的精細(xì)化天氣預(yù)報(bào)預(yù)警。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的旨在探索氣象信息服務(wù)的精確發(fā)送手段，架起精細(xì)化天氣信息和基于用戶位置的氣象需求之間的橋梁，創(chuàng)新氣象服務(wù)方式，拓展服務(wù)空間，發(fā)揮氣象現(xiàn)代化建設(shè)的效益。同時(shí)解決災(zāi)害預(yù)警信息精確發(fā)送的問(wèn)題，有效地提高預(yù)警的針對(duì)性、及時(shí)性，為大眾提供快速、便捷、準(zhǔn)確、及時(shí)的天氣實(shí)況信息，滿足公眾對(duì)于氣象資料信息的日益迫切的需求。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種精細(xì)化氣象信息服務(wù)系統(tǒng)，其特征是，包含

后臺(tái)數(shù)據(jù)處理層：將區(qū)域內(nèi)分布的氣象自動(dòng)站點(diǎn)觀測(cè)的氣象要素解析存入數(shù)據(jù)庫(kù)中，并對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行插值運(yùn)算后，由一精度評(píng)價(jià)模塊對(duì)插值精度進(jìn)行評(píng)估，獲取最優(yōu)氣象插值數(shù)據(jù)，并利用區(qū)域內(nèi)建立的格點(diǎn)數(shù)據(jù)提取柵格中的要素值，并將這些數(shù)據(jù)導(dǎo)入到氣象數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，供服務(wù)提供層調(diào)用；?

服務(wù)提供層：用于將所述后臺(tái)數(shù)據(jù)處理層處理后的氣象資料數(shù)據(jù)導(dǎo)入至氣象數(shù)據(jù)庫(kù)；

用戶交互層：為提供給用戶的一個(gè)集成統(tǒng)一的氣象資料數(shù)據(jù)訪問(wèn)平臺(tái)，用于查詢、顯示所述服務(wù)提供層提供的信息。

所述區(qū)域內(nèi)的氣象自動(dòng)站點(diǎn)中提取均勻分布的15%的氣象自動(dòng)站點(diǎn)作為驗(yàn)證站點(diǎn)，其余的站點(diǎn)為插值站點(diǎn)。

所述氣象要素包含降水、氣溫、氣壓、濕度以及風(fēng)速風(fēng)向。

以每隔十分鐘的間隔從所述數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取一次所述氣溫、濕度以及風(fēng)速風(fēng)向，以每隔一小時(shí)的間隔從所述數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取一次降水，將讀取的這些數(shù)據(jù)與所述插值站點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行空間關(guān)聯(lián)，將與所述插值站點(diǎn)關(guān)聯(lián)的氣象要素?cái)?shù)據(jù)輸入插值模塊進(jìn)行插值。

所述插值模塊中，利用多元線性回歸模型對(duì)與所述插值站點(diǎn)關(guān)聯(lián)的氣象要素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行插值得到原始插值數(shù)據(jù)。

并由一修正的多元線性回歸模型對(duì)所述原始插值數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，獲取所述最優(yōu)氣象插值數(shù)據(jù)。

修正的多元線性回歸模型修正的算法步驟包括：

首先分別利用反距離加權(quán)插值法、克里金插值法、樣條插值法、Cressman插值法對(duì)插值站點(diǎn)關(guān)聯(lián)的氣象要素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行插值，得到插值數(shù)據(jù)；并將這些插值數(shù)據(jù)與驗(yàn)證站點(diǎn)中含有的觀測(cè)到的實(shí)際氣象要素?cái)?shù)據(jù)相減的絕對(duì)值作為誤差，利用平均相對(duì)誤差方法計(jì)算判斷得到誤差最小的一種插值方法，將這種誤差最小的插值方法作為最優(yōu)插值方法；然后再利用所述最優(yōu)插值方法對(duì)誤差進(jìn)行插值，得到誤差分布數(shù)據(jù)，通過(guò)此誤差分布數(shù)據(jù)對(duì)所述多元線性回歸模型進(jìn)行修正，將所述多元線性回歸模型得到的原始插值數(shù)據(jù)減去所述誤差分布數(shù)據(jù)，得到最終的高精度最優(yōu)插值數(shù)據(jù)作為所述插值模塊的輸出。

所述后臺(tái)數(shù)據(jù)處理層中還包含一質(zhì)量控制模塊，用于在各氣象自動(dòng)站氣象要素?cái)?shù)據(jù)入數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)剔除錯(cuò)誤的觀測(cè)數(shù)據(jù)。

所述服務(wù)提供層提供的數(shù)據(jù)包含地圖數(shù)據(jù)和經(jīng)所述后臺(tái)數(shù)據(jù)處理層處理后的氣象資料數(shù)據(jù)，其中地圖數(shù)據(jù)是以rest服務(wù)的方式對(duì)外發(fā)布，而處理后的氣象資料數(shù)據(jù)以WebService加密的方式提供。

本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：

本發(fā)明的系統(tǒng)通過(guò)對(duì)各種類(lèi)別、格式以及數(shù)據(jù)源的氣象數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)加工處理，將其分門(mén)別類(lèi)的存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，并以服務(wù)的形式將這些資源發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)上，這樣公眾就可以方便、快捷的得到其所需要的氣象服務(wù)信息。本系統(tǒng)利用氣象部門(mén)的大量的站點(diǎn)實(shí)時(shí)發(fā)布的降水、溫度、氣壓、濕度以及風(fēng)速風(fēng)向的原始資料數(shù)據(jù)，結(jié)合多種插值方法，將這些實(shí)時(shí)的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行插值，并利用精度評(píng)價(jià)模塊對(duì)插值得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，得出最優(yōu)的插值方案。這樣可以得到高精度、實(shí)時(shí)的氣象數(shù)據(jù)。經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證其相對(duì)誤差可以控制在4%-5%之內(nèi)。為大眾提供快速、便捷、準(zhǔn)確、及時(shí)的天氣實(shí)況信息，提供用戶關(guān)心的短期、短時(shí)的精細(xì)化天氣預(yù)報(bào)預(yù)警，實(shí)現(xiàn)了用戶對(duì)于氣象數(shù)據(jù)查詢的需求，滿足公眾對(duì)于氣象資料信息的日益迫切的需求，對(duì)于提高氣象服務(wù)產(chǎn)品大眾化發(fā)揮了更大的作用。

附圖說(shuō)明

圖1精細(xì)化氣象信息服務(wù)流程圖；

圖2是最優(yōu)插值數(shù)據(jù)獲取流程圖。

具體實(shí)施方式