交通气象信息

交通气象信息（精选十篇）

交通气象信息 篇1

近几年我国国民经济持续高速发展, 城市化进程加快, 人民的生活水平显著提高, 越来越多的人开始追求生活品质, 黄金周、小长假和双休日都在不断刺激人们的出行欲望。行在路上, 运用平板电脑、智能手机、GPS导航等手段, 为驾乘人员提供高质量的交通信息服务, 是强有力的指导性帮助。交通是对气象条件高度敏感的行业, 各种不利的气象条件对交通运输与安全运行会产生严重影响, 及时获取气象信息, 对及早采取防御措施、减免气象灾害造成的损失十分重要。依据气象部门发布的动态、实时、可靠的气象信息服务, 社会公众可提前安排出行计划, 及时变更出行路线, 使出行更安全、更便捷、更可靠。

本文主要研究目的是合理利用和整合交通、气象信息资源, 使社会公众可以不使用传统PC终端和拨打121声讯电话, 而通过移动终端设备, 如智能手机、平板电脑等通过移动网络, 使用客户端、WAP等方式在第一时间经济、方便、快捷地进行交通气象信息查询操作, 寻求出行信息指导, 以实现任何人在任何时候、任何地点都能够及时获取交通气象信息。

2. 国内外发展现状

二十世纪五十年代初, 欧美等西方发达国家认识到交通与气象内在的、密不可分的联系, 便较早开始从事交通气象预报信息服务研究, 目前已经积累了相当丰富的经验。各成员国合作研制了道路天气信息系统, 用以记录道路天气状况, 尽早预报影响交通的恶劣天气、减少意外事故、确保安全运输[1]。

二十世纪80年代, 随着我国经济和社会的持续发展、人民生活水平不断提高以及城市化进程、公路建设等的不断加快, 公众对交通气象信息服务需求的不断扩大。并且由于恶劣天气、突发性气象灾害以及衍生灾害对高速公路的通行能力、交通运输、人民的生命财产安全等带来了巨大损失、威胁和影响, 因此越发使得交通气象信息服务逐步成为公路、铁路、航空、海运等对天气影响高度敏感行业正常运行的重要参考内容[2]。

目前我国各地交通运输部门与许多省份的气象部门针列本地区的交通天气展开了形式多样的交通气象服务。在我国辽宁、青海、上海、江苏、河北、安徽、陕西等省份已建立了交通气象信息服务系统, 在减少和降低凶恶劣天气导致交通事故、道路阻塞的同时, 也为道路交通管理部门提供了科学决策依据, 拓展了气象科技服务领域。

福州市气象部门针对福州地区交通气象保障做了大量有意义的工作。例如, 福州市气象部门通过电视、广播、互联网和短信等方式对政府主管部门及各级政府相关部门发布本行政区域内的气象预报灾害性天气警报及其它气象信息, 为公众出行提供天气预报。交通部门根据气象资料, 通过电视、广播、互联网和短信等方式对公众提供交通信息, 做出出行指导[3]。然而各种方式在接收时间、内容及手段上都具有一定的局限性, 气象保障与城市智能交通系统之间缺乏互动和信息共享。

这种公众出行指导方式受到了极大的时间及空间的限制, 在移动信息化日新月异的今天, 传统的交通气象信息服务已不能满足现代人移动办理业务的需求, 而现在人手一部的手机成为业务处理的最好载体, 这时, 使用手机平台对交通气象信息进行浏览查询, 寻求出行指导成为最好的解决方案。

3. 系统设计方案

3.1 交通气象信息采集系统

交通气象信息采集系统由分布于道路沿线的若干个自动气象站组成, 实时监测采集各类气象信息, 这些原始气象数据传输至气象部门数据服务器, 进行加工, 应用到掌上交通气象中, 同时为交通管理部门做出及时有效的对策提供依据。

交通气象信息采集系统采用一个中心、多监测采集站点的结构, 由一组分布于道路沿线的交通气象自动站和气象部门的中心服务器组成。气象自动站点分布于道路沿线或景区站点, 将气象信息及时上传到气象部门数据中心。气象自动站不仅监测采集常规气象信息, 如温度、湿度等, 还需要监测采集对交通安全影响较大的气象信息, 如雨雾冰雪、能见度以及积雪深度等。中心服务器接收所有监测站点的气象信息, 存储于数据库, 并对采集的气象数据进行处理, 按客户端需求生成多种类多样式的最终产品, 同时将气象信息即时上报气象部门和交通管理部门, 为管理部门做出及时有效的决策提供依据。交通气象信息采集系统总体框架如图l所示。

3.2 基于Android平台的智能手机交通气象服务系统

目前市面上智能手机占有率在80%以上, 我国用户数量庞大。智能手机的操作平台基本基于2种, Android平台和IOS平台。本文提出了一种基于Android平台智能手机的交通气象服务系统的设计方案。该系统主要采用Eclipse编程工具下的Android语言对其进行了设计与实现, 只要在无线WIFI及3G网络覆盖的范围内, 人们就可以通过Android智能手机实时查看福州地区各类交通气象信息、气象灾害预警信息及其防御指导信息。

3.2.1 Android平台

Android是一个对第三方软件完全开放的平台, 代码完全开源免费[4]。在Android平台上提供了2D、3D的图形支持、数据库支持, 集成了浏览器, 可以开发出各式各样的应用。在应用程序层, Android本身附带了一些核心的应用程序, 大大简化了Android应用程序的开发。Android的应用程序是用Java语言开发的, 其编程语言完全开源免费[5]。

目前, Android占据全球智能手机操作系统市场一半以上的份额, 中国市场占有率为70%以上。鉴于Android系统的平台开放、代码开源、不受移动终端限制以及高额市场占有率等优势[6], 本文确定了Android系统为交通气象服务系统在智能手机上的开发平台。

3.2.2 系统总体设计

本系统采用了c/s模式, 整个体系包含客户端、中间层和数据层。客户端为基于Android平台的智能手机;中间层即服务端和数据接口, 数据进行解析整理;数据层用来存储数据。交通气象信息服务系统总体框架如图2所示。

本系统的客户端GIS平台采用福建华网科技有限公司自主研发的智能手机风信GIS平台 (风信GIS) , 能够详细显示福州地区各县市所有道路分布情况及国道省道等各路段实时气象信息, 系统无需第三方GIS平台支持。客户端功能界面设计如图3所示。

3.3 测试结果

本系统初步设计完成后, 在3G网络及无线网络覆盖区域内, 对本气象信息系统进行了现场测试, 服务器端为带有外网IP的HP高性能服务器, 客户端为基于Android的智能手机, 测试结果表明, 整个系统运行正常, 客户端访问产品速度快, 达到了预期设想的效果, 客户端画面如图4、图5所示所示。

4. 结束语

本文研究并初步设计实现了基于3G的掌上交通气象信息系统, 本系统不仅实现了对各种交通气象信息自动采集和无线传输, 还能够实现任何人在任何时候、任何地点都能够及时获取交通气象信息, 最大限度地减免气象灾害对公众交通及社会经济发展造成的损失和影响。

本系统的设计仅仅是一个初步尝试, 虽然实现了基本的管理和查询功能, 但还有很多值得深入研究的地方, 包括系统程序设计、数据库设计, 以及系统安全性的研究与开发等, 这需要在今后的工作中继续完善。另一方面需要进一步加强与气象部门和交通部门的沟通合作, 调研本地区的交通气象服务需求, 进一步改进和提升掌上交通气象信息发布平台的功能。

摘要：本文运用现代化的网络通讯技术, 实现智能交通系统与气象保障的有机融合, 探讨高科技信息跨行业合作的可行性, 发挥交通气象事业对社会发展、国家安全和可持续发展中的重要作用。本文所研究的掌上交通气象信息系统将交通气象信息更快捷、方便地传递到各行业部门和社会公众手中, 最大限度地减免气象灾害对公众交通及社会经济发展造成的损失和影响。

关键词：交通气象,智能手机,自动站

参考文献

[1]胡绍萍.我国交通气象预报信息系统建设[J].中国交通信息化, 2012 (10) :68-70.

[2]韩运磊, 李琼芝, 冯海伟.国家交通 (公路) 信息服务平台方案探讨[J].中国交通信息化, 2010 (07) :114-116.

[3]陈常晖.基于手机WAP技术平台的区域交通气象信息系统研究[J].福建电脑, 2010 (11) :121-122.

[4]吴亚峰等.Android核心技术与实例详解[M].北京:电子工业出版社, 2010.

[5]林城.Android 2.x应用开发实战[M].北京:清华大学出版社, 2010.

气象信息网络论文 篇2

新一代雷达系统具备监测、预警和服务一体的能力,大大增强了对灾害性天气的监测和防灾减灾能力。各观测设备和防御设备需要在一定的网络环境中运行,我市气象网络有内部局域网和外网,卫星网等。内部局域网采用网状拓扑结构,且与福建省气象信息中心及宁德市气象局通信专线、雷达接收系统、降雨指挥中心、internet互联网等之间相互连接的复杂网络体系。任何一个部位的网络系统遭到破坏,有可能导致整个观测系统的瘫痪,对气象业务产生重要影响。因此,找出气象信息网络可能存在的主要问题并提出安全之策显得十分重要。

2气象信息网络存在的问题

2.1信息网络安全意识较差

目前,气象部门的大部门工作人员存在着重使用、轻管理的网络认知态度,网内各设备的使用操作者认为气象网络是专网,有专门的管理人员,不会有安全问题发生,就养成了随意上网的习惯,增加了网络隐患;虽然有相应的网络安全信息管理制度,但相关人员自身的网络安全意识较差,对网络安全方面没有注重强调,要求较低,使基层操作人员疏于安全防护,增加了气象信息网络被病毒感染的几率,造成信息数据被破坏、丢失,甚至使整个网络瘫痪。

2.2共享信息交流频繁,各部门协调机制滞后

现代化综合气象业务体制的建立,构成地基、空基和天基一体化的集约平台发展模式,气象部门与多个部门之间建立了数据交换共享的联动机制,使气象信息网络的使用度更加频繁,不同单位之间的网络信息频繁流通的同时,增加了网络安全隐患。各相关单位只重视自己内部网络运行状况,无法查看到其他互通部门的网络安全隐患,导致网络故障发生时,不能相互协助解决,有可能影响到其他交互网络的安全。期间数据信息在使用、传输等过程中可能发生被外人读取、假冒、恶意修改等多种风险,容易发生数据信息丢失、泄密的严重问题,使气象信息的可靠性大大降低。

2.3缺少网络故障应急方案

科技的进步,增加了网络被攻击的手段,气象网络系统其他电脑的接入和较多的连接点,都给攻击者以可趁之机,使用逻辑炸弹、网络病毒、失能武器等多种入侵方法,侵入网络系统内部,对网络系统进行肆意掌控。虽然有自动网络安全管理系统,但其主动防御技术与网络攻击手段相比还存在一定的滞后性,再加上网络故障的不确定性和网络管理人员技术能力较低等不利因素,导致很难制定全面的网络故障应急预案,在较短的时间内任其破坏网络系统,导致气象信息被非法窃取、破译、拦截等,破坏了气象信息的完整性。

3加强气象信息网络建设的安全策略

3.1加强网络技术防护

网络技术防护是利用相关访问控制、防火墙等技术,保护气象网络范围内的各种行为操作。利用访问控制可以对入网访问、网络权限、信息目录等进行控制,确保内部资源不被非法使用和访问;防火墙是气象网络最基本、有效的安全措施之一,防火墙处于网络使用群体与外界通道之间,对所有internet的来访信息进行检查,拒绝不明危险信息来源,提高内部网络运行质量;入侵检测技术可以对气象信息网络中的各个节点进行入侵检测、监视和分析,对监测到可疑地址进行自动切断,并发出警报,实现网络管理的动态监管;网络密码技术包括单钥匙密码体制、数字签名等多种密码钥匙管理方法,为信息安全提供可靠的保证,直接防止人为入侵,增加了气象信息的实用性和完整性。

3.2加强网络安全管理

交通气象信息 篇3

关键词 公路交通；气象保障；服务质量；措施

中图分类号 U4 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)012-0187-01

随着我国经济的飞速发展，公路交通的作用不断加强，而公路交通的运营情况易受到天气变化的影响，例如：路面积水、路面积雪、路面结冰、大风、大雾和降雨等。一些极端天气事件更是有可能引发泥石流和塌方，使公路交通受到影响。因此，气象部门有必要向交通部门和政府提供可靠、准确的天气预报，开展个性化的保障服务。

1 我国公路交通气象保障服务的现状和前景

近年来针对公路交通的气象保障工作受到各级政府的重视，气象系统投入了大量的人力、物力和财力，对预报方法和服务的手段不断进行改进，在做好恶劣天气监测预警的同时，通过和公路交通部门合作，利用自动站网对道路状况进行记录，最大程度的减少气象因素对交通产生的不利影响，保证运输安全。同时，通过向公众发布准确、及时的气象信息，减少因为天气原因造成的交通事故和交通延误，节约出行的时间。随着交通事业的不断发展，高等级公路、省道、国道和高速公路网不断完善，针对公路交通的专业气象服务也在实践过程中积累了大量经验，有十分广阔的发展前景。

公路交通气象保障服务涉及到运输、维护和公路建设等多个方面，未来一段时间内，针对雾、冰冻、雨雪灾害等高影响性天气，加强对国道和高速公路的气象监测和灾害预警，提供准确的天气预报，研发个性化的服务产品，并通过多种途径和方式对气象信息进行发布，依然是交通气象服务的工作重点。通过开展公路建设气候可行性评估，趋利避害，从规划设计阶段将气象灾害对公路建设的不利影响降到最低。随着计算机技术和通讯技术的不断发展，交通部门和气象部门合作的不断加强，交通沿线的气象监测水平的不断提高，服务途径和手段的不断丰富，公路交通的专业气象服务水平必然会不断提高。

2 提高公路交通气象保障服务质量的措施

2.1 明确服务理念

高影响性天气的产生、发展和变化对公路交通会产生重要影响，因此，交通气象服务应该具有针对性、实用性和及时性。针对性指的是，服务要针对出现频率最多的天气灾害，要针对对交通运行危害最大的天气灾害。例如：大风、雾霾、路面结冰、积雪、高温、低温和短时强降水等，根据区域的特点，设置不同的服务侧重点。及时性指的是对灾害性的天气进行及时的跟踪预报，对预警信息和重要天气报告进行及时的发布，对公路规划建设时可能出现的不利气象因素进行及时的评估。实用性指的是通过保障服务，将由于天气原因引起的交通事故降到最低，减少由于气象原因产生的路面及交通设施的维护费用，对交通干线进行合理的布局，将突发灾害对公路交通的影响降到最低，使公路交通的效益和质量得到提高。

2.2 完善服务内容

气象部门应该不断完善服务內容，着重于满足用户的各项需求，除常规的气象预报预警外，还应着力开发如：公路沿线天气实况产品、高分辨率精细化数值预报产品、短时天气雷达产品、卫星云图路网叠加产品等新内容，提高服务过程中的现代化水平，通过建立“气象—交通”分类指数，指导交通运行。实践证明，只有提高服务内容的个性化水平，才能够受到用户的欢迎。例如，在交通气象中建立能见度指数、路面积水指数和路面打滑指数，对使用者会有很强的吸引力。路面打滑指数能够准确反映路面积冰情况对车辆行驶的影响程度；路面积水指数指的是综合降水量和排水、径流等情况，对不同路段积水等级进行直观的反应，指导车辆合理规划行驶路线；能见度指数是在浮尘、沙尘暴、连续降雨、降雪和雾霾天气情况下对公路能见度的分级。由于此类指数产品具有很强的实用性，因此，在完善服务内容的时候应该优先进行考虑。同时，在开展交通气象服务的过程中，还应该针对驾驶员需求对体感温度、各种生活指数进行预报，并将其作为服务内容的补充。

2.3 优化服务手段和服务方式

气象部门开展服务时应该重视服务手段和服务方式的多样化，在继承传真服务、电话咨询和信函邮寄等传统服务方式的同时，应该充分发挥现代化信息技术和通讯技术优势。建立专业气象服务网站，通过授权方式为用户提供个性化的互联网接入服务；为重点单位重点岗位的工作人员设立专用手机群组，实现重要天气情况零延迟发布；未来随着智能手机终端的普及，气象系统还将依托ios和android系统，开发出及有针对性的气象预报软件，使用户无论身处何地都能接受到实时更新的服务信息。

2.4 明确服务流程、建立公路交通气象灾害应急预案

制定相应的突发气象事件应急预案，为公路运输和交通建设提供保障。明确服务流程，保证各项服务合理和科学的开展。

2.5 开展气象服务效果评估，做好用户反馈

开展交通气象服务效果的评估能够促进服务质量的提高，通过了解用户反馈，能够及时发现服务中出现的问题，寻找解决的方式和对策进行改进，同时还可以转变气象部门的服务理念，改善服务态度，理清服务思路，改进服务方式，使服务产品的效率和质量得到提高，最大限度的满足服务需求。

3 结束语

总之，重视交通气象保障服务质量、服务手段和服务产品，开发具有个性化、针对性的精细化预报产品，完善服务手段，对降低气象灾害对交通造成影响，减少经济损失，使我国公路交通气象保障服务的质量不断提高，具有重要的意义。

参考文献

[1]旋惠昌.气象专业有偿服务事例选编[J].中国公路学会2001学术交流会,2002，22(11):37-48.

[2]林发全,李山.恶劣气象条件下的高速公路实时监控系统研究[M].成都:西南交通大学出版社,2006.

《交通气象站》数据自动更新的实现 篇4

关键词：交通气象站,气象数据,大洋非编

1、引言

中国气象频道在各省落地插播是中国气象局一方面为了让当地百姓更广泛地了解气象方面的知识, 另一方面是让各省能够提供一个全天候发布各类气象信息服务于民生的专业化电视频道, 更是解决预警信息覆盖最后一公里的不可或缺的传播手段之一, 《交通气象站》作为一档预报我省主要高速公路分段预报、能见度预报以及安全出行温馨提示的节目, 用到气象自动站、精细化预报、预警信息、交通气象预报等数据, 为了自动处理数据需编写程序处理转换相关数据使之为大洋非编系统和字幕机能够识别处理的文本文件。

2、原始数据介绍

2.1 精细化预报产品文件格式

精细化预报产品为ASCII文件, 每个文件可以由一份或多份公报组成, 每份公报的格式如下:

产品描述

产品代码、预报的起报时间年月日时 (世界时)

总站数

(第一个站) :站号, 经度 (度) , 纬度 (度) , 海拔高度, 时效个数 (时效可扩充) , 预报产品个数 (预报要素可扩充)

003预报结果………

006预报结果……………………

(第n个站) :站号, 经度 (度) , 纬度 (度) , 海拔高度, 时效个数 (时效可扩充) 、预报产品个数 (预报要素可扩充)

003预报结果………

006预报结果……………………

NNNN

每个预报时效预报要素包括温度、相对湿度、风向、风速、气压、降水量、总云量、低云量、天气现象、能见度、最高气温、最低气温、最大相对湿度、最小相对湿度、24小时累计降水量、12小时累计降水量、12小时总云量、12小时低云量、12小时天气现象、12小时风向、12小时风速。

2.2 气象自动站报文格式

福建省气象自动站数据为顺序数据文件, 有3条记录, 第1条记录共6组, 每组用1个半角空格分隔, 包括区站号、纬度、经度、观测场拔海高度、气压传感器拔海高度和观测方式, 第2条记录共52个要数值, 每组用1个半角空格分隔, 按排列顺序及长度分配, 包括观测时间, 当前时刻的2分钟平均风向、风速, 当前时刻的10分钟平均风向、风速, 每一小时内10分钟最大风速的风向、风速, 每一小时内10分钟最大风速出现的时间, 当前时刻的瞬时风向、风速, 每一小时内极大风速的风向、风速, 每一小时内极大风速出现的时间, 每1小时内的雨量累计值, 当前时刻的空气温度, 每1小时内的最高气温, 每1小时内最高气温出现时间, 每1小时内的最低气温, 每1小时内最低气温出现时间, 当前时刻的相对温度, 每1小时内的最小相对温度值, 每1小时内的最小相对温度出现的时间, 当前时刻的水汽压值, 当前时刻的露点温度值, 当前时刻的本站气压值, 每1小时内的最高本站气压值, 每1小时内最高本站气压出现的时间, 每1小时内的最低本站气压值, 每1小时内最低本站气压出现的时间, 当前时刻的草面 (雪面) 温度值, 每1小时内的草面 (雪面) 最高温度, 每1小时内草面 (雪面) 最高温度出现时间, 每1小时内的草面 (雪面) 最低温度, 每1小时内草面 (雪面) 最低温度出现时间, 当前时刻的地面温度值, 每1小时内的地面最高温度, 每1小时内地面最高温度出现的时间, 每1小时内的地面最低温度, 每1小时内地面最低温度出现的时间, 当前时刻的5CM地温值, 当前时刻的10CM地温值, 当前时刻的15CM地温值, 当前时刻的20CM地温值, 当前时刻的40CM地温值, 当前时刻的80CM地温值, 当前时刻的160CM地温值, 当前时刻的320CM地温值, 每1小时内的蒸发累计量, 当前时刻的海平面气压值, 当前时刻的能见度, 每1小时内的最小能见度, 每1小时内最小能见度出现时间, 第3条记录为小时内的分钟降水量, 120个字节, 每分钟2个字节, 即1—2位为第1分钟记录, 即3—4位为第2分钟记录……, 如此类推, 119—120位为第60分钟的记录;每分钟无降水时存入“00”, 微量存入“, , ”, 降水量≥10.0mm时一律存入99, 缺测存入“//”。

2.3 交通气象预报文件格式

交通气象预报为Word文档, 格式如下:

该预报文件对我省主要的七条高速公路 (沈海高速 (G15) 、福银高速 (G70) 、宁武高速 (G1514) 、浦南高速 (G3) 、泉三高速 (G72) 、漳龙高速 (G76) 、永武高速 (G25) ) 各路段做预报。

3、大洋非编系统配置介绍

大洋非编城市天气故事板每个频道栏目对应一个配置文件 (气象预报配置文件.inf) , 此文件内容包含该城市天气故事板主要使用的公共参数和需要引用到的其他配置文件信息, 包括气象电码格式说明.cft、节目城市配置.dat、气象电码对照表.dat、气象预报选项.dat、气象图像库.dat五个文件。这些配置文件除气象电码对照表.dat对所有故事板通用外, 其它都要根据具体的节目情况进行具体配置。

4、程序实现数据处理

由于大洋非编系统只能识别标准的天气预报代码文件, 这就要求将自动站数据、精细化预报代码转换为标准的天气预报代码文件。气象自动站数据主要读取站点名、温度、风力、风向和湿度等几个要素, 目前实现气象自动站数据每小时自动更新, 因气象自动站数据自动传输, 由于设备或通讯故障造成数据错误, 比如当前时次无数据, 夏秋季温度出现零摄氏度, 无降水的天气出现大量降水的数据等等, 对于无数据情况, 程序自动将无数据站点抛弃, 对于雨量值程序能根据自动站经纬度取相邻的四个站点的雨量值判断该站点数值是否在合理值范围内, 若出现疑似错误数据, 给出错误提示, 待人工判断数值是否正确, 若是错误数据则本时段不播出该站点数据, 程序也可设置自动丢弃该疑似错误数据, 待下个时次继续读取判断。

精细化预报数据主要读取站点名、天气、温度等信息, 目前每天更新三次, 当程序读取到最新文件时即自动处理生成标准的气象代码文件和字幕机可调用的文本文件, 字幕机将调用的文本文件进行文图转换, 将数字代码翻译成让观众可识别的文字和天气图标信息。

预警信息文档根据省台重要天气信息报内容, 去掉文件编号、签发人等信息, 只截取中间主要预警信息内容段落, 同24小时站点预报数据一起在一字屏上滚动播出。

九地市九指数数据为每天早上各地市上传数据, 程序能定时读取服务器上相关目录下文件只要有最新数据就给出提示, 直到所有九地市九指数数据都到齐后停止扫描。

交通气象预报文档为Word格式文档, 程序处理主要难点在于对Word文档读取并按照相应表格顺序处理数据。使用Delphi提供的Servers控件调用Word, 并使用Word的属性, 读取表格内数据到内存中, 再根据读取的数据生成大洋非编和字幕机可调用的文档。

程序实现各数据在《交通气象站》节目中所示位置如下图所示:

5、小结

气象信息员培训 篇5

培训气象信息员的目的和意义

农村一直是气象灾害防御工作最薄弱的地区，也是气象防灾减灾工作的重点和难点。近年来，随着国家减灾规划的实施，基层气象灾害防御应急处置能力得到不断提高，气象灾害预警信息发布机制不断完善，信息覆盖面不断扩大，基层气象监测网络逐步完善。虽然基层气象灾害防御能力整体上有了较大提高，但也存在以下几方面问题：

一是社会公众防御气象灾害的意识和主动性有待提高； 二是气象灾害监测预警能力尚不能满足社会需求； 三是气象灾害防御应急管理机制有待进一步健全； 四是社会公众对预警信息的接收应用有待提高。

从以上气象灾害防御现状出发，建设气象信息员队伍，加强基层气象灾害防御管理工作，建立并完善基层气象防灾减灾应急组织体系和联动机制，既是解决气象灾害防御的社会化问题的重要环节，也是提高社会应用气象服务能力、应急响应能力的有效手段。

气象信息员的基本要求

1、热爱气象公益事业，热心为群众办事;

2、熟悉当地农牧业生产状况，了解当地地形地貌特征;

3、有一定的组织管理能力，经培训后能掌握相关防灾避险常识;

4、认真负责，实事求是，准确及时，务求实效。

气象信息员的确定

气象信息员的确定，由盟市、旗县气象局根据气象服务工作的需要，提出需 要设置的气象信息员数量，报请属地地方人民政府，政府会同苏木乡镇提出拟定 人员，气象局对拟定人员进行审核，乡政府以文件形式确定。

气象信息员的主要任务

1、负责气象灾害预警信息的接收和传播，能结合当地实际提出灾害防御建议，协助当地政府和有关部门做好防灾减灾工作，并指导社会公众科学避灾；

2、参加气象防灾减灾技能培训，能够熟练掌握本区域可能发生的各类气象灾害、防御重点及相关防灾避险知识；

3、负责本区域内气象灾害及次生灾害信息的收集和报告，协助当地气象主管机构做好灾情调查、评估和鉴定工作；

4、协助当地气象主管机构，做好本区域内气象设施的日常维护及安全管理工作，发现设备被盗、损坏等异常情况立即报告当地气象主管机构；

5、负责气象灾害防御知识和气象科普知识的普及、宣传；

6、收集当地气象服务需求信息及合理化建议，反馈气象服务效益。

气象信息员的操作流程

1.预警信息传播

在收到气象部门发布的气象灾害预警信息后，应通过有效的手段如广播、电话等及时进行广泛传播预警信息告知周围群众在常规通讯手段失效时也可采用敲锣打鼓等方式及时将企业等，应尽可能利用农村牧区学校、车站、农贸市场、医院、公共场所等人员集散地，传递预警信息，使之进村入户，家喻户晓。

2、气象灾害防御

在气象灾害来临时，协助当地政府部门开展灾前防御准备，指导帮助群众开展防灾抗灾。受气象灾害影响时，及时将灾情信息经初步核实后报告当地气象部门。灾害结束后，要及时进行灾情调查核实工作，迅速上报受灾情况。走访周围群众采取的主要防御措施和取得的效果，为今后防灾积累经验。收集并向气象部门反馈服务需求、服务效益情况，对影响大、服务效益显著的事例，应及时进行宣传，提高周围群众的防灾减灾信心。

3、灾情信息反馈

气象信息员得到灾情信息后，要及时进行调查核实，并通过电话、手机短信、传真等方式报告当地党政领导，同时报告当地气象局。

4、气象设施巡检

定期巡查所负责区域内的气象设施，对气象设施外观、运行情况、周边环境进行巡查，做好记录。一旦发现异常情况，应初步确认问题所在，有条件的可进行现场拍照，以备存档。简单情况现场处理，无法解决的应尽快通知当地气象部门。

气象基础知识

作为气象信息员，云等基本要素的概念，与气象的区别和联系，好地开展后续工作。很有必要掌握一些简单的气象知识，如温度、降水、风、常见天气现象的名称明白我区的气候概况、强度等级的划分，理解天气。有了这些基础知识做铺垫，可以更好的开展后续工作。

常用基本气象要素概述

气象要素是指表明大气物理状态、物理现象以及某些对大气物理过程和物理状态有显著影响的物理量。主要有:气温、降水、风、云、气压、湿度、蒸发、能见度、辐射、日照等。

气温

气温是表示空气冷热程度的物理量。日常天气预报中所说的气温是指位于气象观测场中1.5米高度百叶箱内测得的空气温度。在我国，气温用摄氏度(℃)表示。气温有定时气温、日最高、日最低、日平均气温等。日最高气温一般出现在午后2.3点钟，日最低气温一般出现在凌晨日出前。

降水

降水是指从天空降落到地面上的液态或固态(经融化后)的水。降水量以在才水平面上积累的深度表示，单位为毫米((mm)，取一位小数。1毫米（MM）雨水相当于1亩地浇了667公斤（KG）的水。固态降水有雪、冰粒、冰雹等，雨和雪的混合降水在天气预报中称为雨夹雪。降雪大小用降雪量和积雪深度来表述，降雪量和雨量一样也用毫米(mm)表示，是将承接到的降雪融化后量得的。积雪深度是在平坦开阔的地面上直接用尺子量出来的，单位是厘米(cm)，简称雪深。冰雹以个体的直径表示，单位是毫米(mm)或厘米(cm)表示。

风

空气运动产生的气流，称为风。风以风向和风速两个参数来描述，分别表示空气流动的方向和速度。风向是指风吹来的方向风。风速就是单位时间内空气流动所经过的距离时((km/h)等速率单位表示。在天气预报中常用如果风是从北方吹来就称为北单位以米/秒(m/ s)、公里/小“级”(蒲氏级)表示风速，8级大风空气的流动速度相当于时速60-70 公里，10级风相当于时速90多公里。地面凝结现象

地面凝结现象包括露、霜、雨淞、雾淞四类。

露:水汽在地面及近地面物体上凝结而成的水珠

霜:水汽在地面和近地面物上凝华而成的白色松脆的冰晶，或由露冻结而成的冰珠，易在晴朗风小的夜间生成。

雨淞:过冷却液态降水到地面物体后直接冻结而成的坚题乏冰层，呈笠曼明或毛玻璃状，外表光滑或略有隆突，也称冻雨。

雾淞:空气中水汽直接凝华，或过冷却雾滴直接冻结在物体上的乳白色冰晶物，常呈毛茸茸的针状或表面起伏不平的粒状，多附在细长的物体或物体的卫卫风面上，有时结构较松脆，受震易塌落。

视程障碍现象

视程障碍现象主要有雾、吹雪、雪暴、烟雾、霆、浮尘、扬沙、沙尘暴等八 类，它们的定义是:

雾:大量微小水滴浮游空中，常呈乳白色，使习尺平能见度小于10000米。能见度是指人们视线所能弃互伸的显巨离。雾按照水平能见度可分为四个等级，轻雾:水平能见度1000米一小于10000米;雾:水月民能见度500米一小于1000米;浓雾:水平能见度50米一小于500米;强浓雾:水平能见度小于50米。吹雪:由于强风将地面积雪卷起，使水平能见度小于10000米的现象。雪暴:大量的雪被强风卷着随声几遨经行，并上王不能判定当时夕泛空是否有降雪。水平能见度一般小于1000米。

霆:大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中，一使习反平能见度小于10000米的空气普遍混浊现象。霆使五退处光亮物体微带黄、红色，使黑暗物准仁微带蓝色。

浮尘:尘土、细沙均匀地浮游在空中，使水月子能见度小于10000米。浮尘

多为远处尘沙经上层气流传播而来，或为沙尘暴、扬沙出现后尚未下的细粒浮游空中而成。

扬沙:由于卢几大将地面尘沙吹起，使空气相当混浊，水平能见度大于等于1000米至小于10000米.沙尘暴:由于强风将地面大量尘沙吹起，使空气相当混浊，水平能见度小于1000米。根据能见度的大小，沙尘暴的强度还可分为沙尘暴、强沙尘暴、特强沙尘暴三个等级。

雷电

雷电一般有雷暴、闪电、极光等三种，其定义为:

雷暴:为积雨泛受中、乏受间或乏女地之间产生的放电现象。表现为闪电兼有雷声，有时也可能只听见雷声而看不见闪电。

闪电:为积雨乏女中、泛受间或乏女地之间产生放电时伴随的电光，但不闻雷声。

极光:在高纬度地区(中纬度地区也可偶见)晴夜见到的一种在大气高层辉煌闪烁的彩色光弧或光幕。

其他天气现象

其它天气现象有大风、地线、龙卷、积雪、结冰等。

大风:瞬时风速达到或超过17.Om/s(或目测估计风力达到或声逻过8级)的风。

抛线:突然发作的强风，持续时间短促。出现时瞬时风速突增，风向突变，气象要素随之亦有强烈变化，常伴随雷雨出现。

龙卷:一种小范围的强烈旋办几，从外观尾拿，导从不只司万币于底澎奢肺库寿可万目全的一个漏斗状云体有时稍伸即隐或悬挂空中;有时触及地面或水面，旋风过境，对树木、建筑物、船舶等均可能造成严重破坏。

积雪:雪(包括霞、米雪、冰粒)覆盖地面达到气象站四周能见面积一半以上。

结冰:指露天水面（包括蒸发器的水）冻结成冰

气象常识

天气是一定区域内短时段的大气状态(如冷暖、风雨、干湿、阴晴等)及其变化的总称.天气过程就是一定地区的天气现象随时间的变化过程。

气候是地球上某一地区长期(多年)的天气特征，是较长时期内各种天气过 程的综合表现。气象要素(温度、降水、风等)的各种统计量(均值、极值等)是表述气候的基本依据。气候除具有温度大致按纬度分布的特征外，还具有明显的地域性特征。按水平尺度大小，气候可分为大气候、中气候与小气候。

气候异常是相对气候正常而言的。所谓气候正常，是指气候的变化接近于多年的平均状况，比较合于常规和较适宜于人类的活动和农业生产。异常就是不经常出现的，如过冷、过热、严重干旱、特大暴雨、严重冰雹、特强台风等等。气候异常对人类的活动和农业生产有严重的影响。

气象与农村牧区经济建设的关系

大气永无休止的运动，导致气象条件的不断变化，影响着国民经济的各行各业。反常的天气气候引发的诸如干旱、洪涝、风暴、冻害等自然灾害，会给国民经济各行各业带来不同程度的损失。因此，各级党政领导、经济生产部门都十分关心天气气候，要求气象部门提供气象预报情报服务，以便利用有利的气象条件，趋利避害，安排生产工作，并及时掌握.陇灾抗灾主动权，从而取得最佳效益。

气象与农业

农业生产的对象主要是在露天条件下生长的书氢物，其生长发育都离不开温度、水分、光照、气体成分、风等大气环境因子。可见生命活农业生产是受大气环境条件影因素中最活跃的因素灾害性天气出现时，受影响最大的产业部门，而气象条件也就成了影响农业生产诸多。气象条件良好时则会导致农业丰收;气象条件恶劣，则会造成农业减产甚至绝收。农业是国民经济的基础，发挥当地光、温、水、气的优势，应是现代农业一条很有希望的发展途径。

“有收无收在于水，收多收少在于肥”，这句话精辟地概括了水在农业中的 特殊地位。水对植物具有重意义:水是植物体的重要组成部分，一般植物体内都含有60%一80%的水分，有的甚至高达99%以上;浏限又是植物生命活动的必要的条件，植物依靠月限制造有机物质、输送养分;植物将吸收的水99%用于植物蒸腾，以维持植物体的工巳常体温。可以说，水是一切植物的生命之源。

作物的一生，由种子发芽出苗，开花结实，直到成熟，所消耗的省邑部水分为作物需水量。作物的需水规律是少一一多一一少。一般栽培作物从播种至拔节期，是作物营养生长阶段，植株较小，需水量较少;拔节至开花期，是营养生长与生殖生长并进阶段，植株体积和重量都快速增加，需水量也急剧增多，是作物需水关键期，也是对水分最敏感的时期，水分的多寡对作物产生很大影响;开花之后，作物体积不再增大，有机体逐渐衰老，需水量逐渐减少.风在农业上的地位，人们往往认为它成事不足，败事有余。拔树毁稼，断网翻船，使农业受损，使草原沙化。然而，风对农业的有利作用却是不声不响、潜移默化地进行着，它的丰功伟绩一点也不逊色于其他气象因子。没有风，就没有绿色原野、锦绣山川;没有风就没有农业。这些丝毫也不夸张。

风是某些植物寻求“配偶”、“生儿育女”、“传宗接代”的媒介，故此有“风 媒”一说。凡是借助于风力的帮助进行花署导官传粉授精的植物，风媒植物能随风票风扬到“外地”去“成家立业”，为植物在异地留下后一代。如松树就是靠风力作用，将种子传到远方，不断扩大繁殖区域的。这对森林采伐更新，荒山荒地造林具有现实意义。

“阳光普照，五谷丰登”，生动形象地反映了农业生产与太阳的依存关系。绿色植物利用阳光进行光合作用，合成了携带能量的多种有机物质。这些种类繁多的有机物质被人类、动物和其他生物所消耗，同时将热量放散出去，又源源补充了原来在光合作用中所消耗的二氧化碳，如此往复循环。由此，光合产物所蓄积的化学能，不仅对绿色植物本身，而且对不具光合能力的其他生物的生活，不可缺少的能源。

林业与农业一样，也是在自然环境下进行生产的，同样离不开天气气候对它们的影响。林木的更新在林业生产中，林地的选择，林种的选择和搭配，大面积植树造林，还有森林火灾和病虫害的防治，都离不开气象的保障，需要使用温度、湿度和风等资料 就拿温度来说，温度在林木生命过程中起着重要作用。林木的光合、呼吸、蒸腾以及林木的生长发育、物质积累等都要求一定温度的持续时间。在热量资源充足(即温度高)的热带，林业生产以多年生木本植物为主

交通运输的发达是经济发展和社会进步的重要因素，对气象条件的依赖随着交通运输业的发展而越来越明显。其中陆上丘遏输的主要形式一一铁路被称为国民经济的大动月永。影响铁路主经输的不利气象条件主要有洪水、雪、大风等;影响汽车安产羞全丘遏输的不利气象条件主要有低温、积雪、泥石流、积积冰、’低能见度等;

飞行员则最怕低能见度、雷暴、低空风切变等。航空事业的发达要求了 解机场与航线的天气条件，保正飞行的安全。

人工影响天气

1、人工增雨要实现降雨必须具备三个条件:充足的水汽、上升的气流及足够的凝结核。人工增雨是在有利于降水的天气条件下，采取人工干预的方法，在自然降雨之外再增加部分降水的一种科学手段。它的作用原理是通过飞机向云体顶部播撒碘化银、干冰、液氮等催化剂，或用高炮、增雨火箭，将装填催化剂的炮弹等发射到云中，并在云体中爆炸。对局部范围内的云层进行催化，增加云中的冰晶;能够让云中的小水滴相互凝结，使云中的水滴或冰晶体积增大、重量增加。当空气中的上升气流托不住增大后的水滴时，这些水滴就会从天而降，于是就形成(或增加)了降雨。人工增雨可以合理开发和利用空中水资源。

2、人工消雹其实只是对雹起到了“以大化小，以小化了”的作用。具体地说，就是向云中施放碘化银或碘化铅等催化剂，它们会使云中冰晶数目增多，冰晶形成雹胚时会消耗大量的过冷云滴，结果使所有的雹胚都无法长大。雹块下降时有的会融化，这就形成了水滴，或者缩小成小冰雹，于是消雹的目的就达了。消雹可以利用飞机、高射炮、火箭等，在雷达的监测下，利用高射炮、火箭发射人工成冰剂。人工消雹也可以采用空中爆炸作业的方法。爆炸发生后，由于冲击波的作用，大冰雹会粉碎，过冷却泛女就会直接冻结下降。

拉萨道路交通气象服务现状及思考 篇6

拉萨市地处海拔极高的青藏高原, 物产资源丰富, 地广人稀, 是西南边陲的重要门户和举世瞩目的战略要地。党和国家实施“西部大开发”战略, 给拉萨带来了新的历史机遇, 拉萨的道路交通业也有了翻天覆地的变化, 道路交通成为拉萨经济发展的“命脉”, 建立畅通、安全、便捷的道路交通运输体系, 是政治稳定的保障, 也是国防安全的基础。提高道路交通气象保障服务能力, 制定有针对性的、科学合理的道路交通安全运营气象灾害防御措施, 提高气象为道路交通安全运行保障的服务能力, 最大程度地减轻或避免因气象灾害对公路交通和人民生命财产所造成的损失, 有效保障恶劣天气条件下的交通安全, 提高对交通气象灾害的应急处理能力, 是目前拉萨交通气象服务工作的一项重要任务。

2 拉萨道路交通气象服务现状

拉萨市辖七县 (当雄县、堆龙德庆县、曲水县、墨竹工卡县、达孜县、尼木县和林周县) 1区 (城关区) , 全市总面积3×104km2, 市区面积59 km2。由于自然、历史等各方面原因, 拉萨道路交通基础设施发展相对滞后, 现有国道4条、省道2条、至2014年依托拉萨市村级公路“通畅项目”, 拉萨市261个行政村实现了农村公路的通达、2011年建成西藏首条高速公路, 由拉萨至贡嘎机场。

目前, 拉萨道路交通气象服务的主要内容是常规的气象服务产品, 包括常规天气预报、重大天气过程以及转折性天气预报等。服务的方式主要是通过传真、电话、手机短信、电子邮箱以及全市便民警务站电子显示屏实时发布等方式。较为精细化的服务产品和建议目前几乎没有, 所提供的气象服务产品与服务需求间的差距较大。

3 拉萨道路交通气象服务的思考

3.1 深化道路交通气象服务的认识

拉萨地处喜马拉雅山脉北侧, 平均海拔3600 m以上, 是世界闻名的旅游胜地, 城区内古建筑较多、历史资源丰富。随着经济社会的发展, 目前拉萨的汽车保有量已超过16×104辆, 道路交通以及城市发展的压力都越来越大。因此我们应该充分地认识到现在的交通气象服务应该向更全面的方向发展, 要融合考虑交通、建筑、出行等多种因素、涵盖多种领域。在制作气象服务产品和发布气象服务信息的同时, 要将气象服务与气象防灾减灾活动紧密结合起来, 将其作为政府决策减灾时的重要参考依据。

3.2 加强道路交通气象监测能力

拉萨除城区道路外, 大部分是山区公路, 弯道多、坡路多, 高海拔地理条件下的局地环流相对频繁, 由于短时强降水、积雪、冰冻、强风、冰雹引发的交通事故时有发生, 气象次生灾害每年都会造成较大损失。有效的开展道路交通气象服务, 就必须在重要交通路段建设交通气象监测站, 获取道路气象条件的直接观测数据, 并与道路交通险情以及可能造成的气象次生灾害建立相对应的关系。从国内外比较成熟的道路交通气象服务经验来看, 交通自动气象监测站仍将是今后道路交通气象预警的主要技术手段。

比如江苏省气象局与江苏省交通控股有限公司联合建设了江苏省公路交通气象保障服务系统, 以全省联网高速公路为基础, 统筹规划布设了81套交通气象监测站, 同时共享了常规气象监测信息、公路沿线的视频监控图像, 共同构成了交通气象实时监测信息系统。同样, 国外的芬兰气象部门与芬兰公路管理局合作建设的公路路面管理系统, 在芬兰重要公路沿线布设了280个公路自动气象站和166个天气状况摄像头, 通过交通自动气象站获取路面天气状况及相关气象数据, 进行道路临近气象预报服务。

目前我们建设有3套交通自动气象站, 在开展交通旅游气象服务中发挥了重要的作用, 根据上述情况, 在后期开展道路交通气象服务中, 就必须规划布设更加合理的交通气象监测网络, 逐步建立具有道路气象条件监测数据的实时采集、分析、预警能力的交通气象服务系统。

3.3 建设道路交通气象预报预警系统, 健全信息发布方式

精细化的天气预报是开展道路交通气象服务的基础。为充分满足道路交通运输服务需求, 要发挥气象部门的资源优势, 开展精细化的道路交通气象预报和预警, 建立包括重要道路交通沿线的气象监测系统、短时临近预报系统、各类气象次生灾害的专项预报系统以及道路交通分级警示系统, 在发出预报的一定时间内, 要作好实时的道路交通站点的数据监测和预报订正服务, 使道路交通气象服务作到更细致和准确。

充分利用好全市重要路段已建设的189个便民警务站的电子显示屏及时、准确、广泛的传播交通气象预报预警信息。在交通气象服务的不断推进中, 逐步建立有针对性的点对点的服务方式。

3.4 发展部门间的合作

加强与交通部门的交流和合作, 促进对交通行业知识和交通气象服务实际需求的了解, 建立科学合理的协作应对机制, 是减弱灾害性天气气候事件对交通运输行业影响的重要保证。

参考文献

[1]拉萨市地方志编纂委员会.拉萨市志.中国藏学出版社, 2007.

复杂气象条件下的空管交通管制服务 篇7

从民用航空业的发展历史来看, 复杂气象条件 (或恶劣天气) 始终是导致航空器飞行事故的最主要因素之一。国际民航最近十多年来的飞行事故统计的数据表明, 约20%的飞行事故与天气有着直接或间接的关系, 天气因素在飞行事故九类主要原因中位居第二。以下是近十多年来与天气有关的民航飞行事故资料:

2000年6月22日, 武汉航空公司运七飞机在武汉王家敦机场进场中遇到雷暴云, 受微下冲暴流影响坠地失事。

2000年10月31日, 新加坡航空公司的S0006航班/B747飞机正常地滑向跑道起飞, 突然撞上外物爆炸起火。根据事后调查, 飞行员看错航图, 又遇到大雨没能发现自身的错误, 飞行员错误地进入了一条正在施工维修的跑道。

2001年10月8日:一架斯堪的纳维亚航空公司客机与一架小型飞机在意大利米兰利纳泰机场因大雾相撞, 造成至少114人死亡。

2002年4月15日, 因天气原因, 中国国际航空公司CA129北京-釜山航班在韩国庆尚南道金海市坠毁。

2005年08月16日, 因天气及机组操作原因, 哥伦比亚的一架MD-82客机在委内瑞拉西部山区坠毁。

2005年10月22日, 一架载有117人的波音737客机从尼日利亚经济之都拉各斯起飞后数分钟遭遇恶劣的雷雨天气坠毁。

2005年12月11日, 尼日利亚一架麦道DC-9在尼南部城市哈科特港遭遇雷击坠毁。

2006年5月3日, 亚美尼亚一架空中客车A320型客机在俄罗斯南部黑海海滨城市索契附近海域遭遇恶劣天气坠毁。

2006年8月22日, 俄罗斯一架由俄罗斯南部度假城市阿纳巴飞往彼得堡的图-154型民航客机, 在乌克兰上空遭雷击后坠毁。

2006年10月29日, 因天气影响及机组的处置不当, 尼日利亚ADC航空公司的一架波音737飞机在首都阿布贾机场附近坠毁。

2007年7月17日:圣保罗正在下大雨, 天空中云层很厚, 巴西塔姆航空公司的A320型客机在巴西圣保罗康根尼亚斯机场着陆时坠毁。

2008年6月10日, 在喀土穆机场, 苏丹航空公司一架A310客机在雷暴中降落发生爆炸着火。

以上一连串事故表明航空飞行活动严重受到天气的制约。普通人员对复杂气象条件的认识多局限于台风、强暴雨、雷电、大雾, 而影响民航飞行安全的复杂气象要素远不止这么多, 它主要包括恶劣能见度, 雷雨、冰雹和积雨云、飞机积冰、颠簸和急流以及低空风切变等。

复杂气象条件, 不仅仅是对飞行员综合素质的考验, 更是对管制员理论、技能、经验、心理素质、应变能力、协同配合等等方面的考验。复杂气象条件下的空管服务是最复杂多变的管制状况之一, 是管制员运用技能、技巧频度最高的管制方式, 同时也是最容易出现不安全事件的关键节点。

二、建立复杂气象条件下的管制模式

在复杂气象条件下的管制区域通常存在这样的状况:即将着陆的航空器复飞;已加入进近程序的航空器偏离程序并不断下降高度;同高度的航空器向同一地点偏航;绕飞预案不断地变化;通讯频率拥挤;管制员疲于奔命地应付。管制的实践证明, 复杂、大流量的指挥能力是不稳定的, 是最容易出现不安全事件的, 而出现以上管制状况是复杂气象下的必然, 那么怎么在复杂气象条件下做得有备无患、万无一失呢?

笔者认为复杂气象条件下的管制模式应该是:在低流量的管制环境下, 及时、准确地向航空器提供天气等各种情报, 协助机组在不违背规章的前提下做出决策, 实施飞行, 调配冲突, 保障飞行安全。具体是切合以下关键点:

1、保持低流量

复杂气象条件且大流量时, 需要管制员的指挥预案不断更新变化, 这就导致作为脑力劳动者的管制员出现疲劳、预案周密性差、精力分配不当, 进而发生失误的情况。那么, 在复杂气象条件且小流量时, 它的指挥预案不断更新频度、精力分配将几何级数地减少, 结果是预案周密、精力分配得当。因此, 保持较低的飞行流量是做好复杂气象条件下管制工作的前提和关键。可能有些管制员从理论出发会简单认为流量大时叠起来盘旋等待, 一个一个落地, 虽然此方式不失为一有效方法, 但实际的情况往往是:不能在指定位置盘旋而要在不同的地点盘旋;不能左盘旋而要向禁区右盘旋;雷雨、颠簸双重影响导致同一地点盘旋高度层不够等等, 从而出现小的空域容量、复杂的条件限制与高流量、高指挥要求造成管制员高负荷的脑力负担, 其危险性不言自明。因此, 在复杂气象条件下的空管服务中, 管制员无法改变气象条件的复杂程度, 但可以通过限制流量的方式降低管制服务复杂程度, 进而流畅有序地提高服务质量。

2、充盈的管制预案

正常情况下管制员主导控制着各航空器的航行诸元, 而对于没有气象雷达的管制室, 在复杂气象条件下飞行路径甚至高度的控制权在很大程度上要由飞行机组决定, 而最终的管制间隔仍要由管制员负责, 这种状况决定了管制员在制定预案前要充分询问机组意图, 并由于气象要素的变化导致飞行意图不断改变的需要, 管制预案的制定需要达到及时灵活、充分合理, 且要备份预案。在预案实施过程中多监视、多证实, 切忌想当然。

3、合适的协作方法

管制指挥由具体班组实施, 每个班组的人员情况各不相同, 因此需要寻找一套适合本班组情况的复杂气象条件下操作办法, 使管制员在碰到复杂天气时能较快理出头绪、默契配合。

综上所述, 要使管制员在复杂气象下做到安全、服务、秩序, 在不断强化管制员自身的管制水平和心理素质的同时, 更重要的是通过流量管理和建立行之有效的管制方法, 使复杂气象条件下的管制负荷与管制员的技术水平相吻合, 并不断完善预案和强化团队协作方法, 建立适合的管制模式, 最大限度的发挥团队效能。

三、空管信息传递

复杂气象条件下, 管制员很重要的一项工作就是向航空器提供各种情报信息, 主要是气象情报, 包括本场天气实况及其变化、恶劣天气、航线天气和备降场天气等;次之是决断高度 (最低下降高度) 、道面情况和导航设备工作情况等其他情报。机组未得到或是误判各种情报往往是造成飞行事故和征候的重要原因。基于此, 笔者认为在通报气象情报时, 管制员在遵守一般规定的同时, 更应当做到:

除了气象人员通报的天气外, 值班管制员应通过各种途径主动了解本管制区范围内的天气情况和演变趋势, 如通过航空器报告或向机组了解空中天气情况及其对飞行的影响或利用气象雷达回波图掌握雷雨的位置和移动方向, 特别是及时掌握突发性、转折性天气, 由此确定管制预案、使用跑道等;

及时了解雷雨、风切变、强烈颠簸、云高、能见度、顺风、侧风等重要信息, 针对不同飞行阶段的需要及时通报;

及时通报、不要遗漏。通报席接到气象报告后应整理好提供给主班, 主班则要意识到向机组提供恶劣气象情报同调配管制间隔是同等重要的, 做到及时、不遗漏;

准确通报、注重效果。准确就是管制员对得到的气象情报不得随意进行加工, 而且有的情报应说明情报来源;注重效果就是管制员不能认为通报了就行了, 例如:很多管制员在首次联系时把重要天气情报和进场程序、航向、高度、调速等指令一次发布, 发落地许可时一个指令包括风向风速、降水、湿跑道、QNH数值变化和决断高度, 机组只能用收到来回答, 效果肯定不好。而这些情报中的每个要素都很重要, 所以管制员应分多次发布以利于机组抄收、复诵。

四、复杂气象下的仪表进近程序

仪表进近程序是严格按照程序设计理论设计的, 它一方面使航空器完成着陆状态的调整, 另一方面也为航空器下降高度提供超障保护。飞行人员和管制员都应该严格按照标准仪表进近程序实施进近着陆, 复杂气象时尤其应该如此。

各个航空公司的机组对于仪表进近程序的理解不尽相同, 港龙航空等机组对此问题有正确的理解, 当他们开始起始进近程序后就不会要求偏离程序或低于程序指定高度, 如果管制员指挥其偏离程序, 他们会问是否雷达识别, 即要求管制员为超障负责。而国内目前有不少机组和管制员对非目视情况下随意偏离仪表进近程序的危害性认识不够。对于偏离程序后如何下降高度的问题, 机组认为可以参照程序下降反正有管制员雷达监控, 管制员则认为飞行机组自己有把握。事实上, 为了绕开危险天气而偏离仪表进近程序随意下降高度无异于饮鸠止渴!

那么复杂气象条件下, 管制员应如何正确实施仪表进近程序, 防止航空器与地面障碍物相撞呢?

复杂气象条件下管制员应要求机组严格按照标准仪表进近程序进近, 当最后进近阶段和复飞空间有雷雨覆盖时, 应建议航空器返航、备降。

复杂气象时, 管制员应避免因调配原因要求航空器缩短出航边 (三边) , 如延长出航边 (三边) 应明确指定应保持的飞行高度。

航空器因长五边天气请求缩短出航边 (三边) , 应使航空器切入点位于最后进近定位点之前, 并控制建立下滑道之前高度不低于程序规定的最后进近定位点高度。除非机组保持目视下降, 否则绝对不能允许航空器在最后进近定位点之后偏离航向道而参考盲降程序下降高度。以厦门终端的规定为例:厦门05#跑道延长出航边超过XMN DME14时, 应控制航空器飞行高度在1500米 (含) 以上, 建立五边后必须在XMN DME19以内才能离开1500米下降到700米建立盲降。厦门23#跑道延长三边超过XMN DME18时, 应控制航空高度不低于1800米。

五、与机组建立高效沟通的方法

以一个例子来说明这个问题:CSN3805、CCA958、AMU132正按照IKATA-2A (即P17-2A) 实施23#进场, CSN382过P17位置点:

CSN382:厦门进近, 23#五边降水比较厉害, 能05#直接落地吗?

APP:CSN382, 现在05#顺风4米/秒。

CSN382:我这飞机5米/秒顺风都没有问题, 那么我加入IKATA-1A (即05#直接进近程序)

APP:…… (不知道如何回答)

案例分析:

机组提出使用05#直接进近落地是正常的, 这在复杂气象时大量存在;机组认为23#五边降水但并非23#就没有办法做程序, 机组只是在选择更有利于航空器进近落地的天气。

管制员暂时不能同意CSN382实施05#直接进近落地的原因有很多, 包括:盲降及灯光的开放, 顺风超过管制标准, 与其他航空器有冲突等等, 管制员在答复机组的请求时应综合考虑各种原因并突出主要原因。本例中最主要的原因是与其他航空器的冲突, 而不是盲降、灯光、顺风超标。管制员一听到机组请求改变跑道就只想到风, 而不考虑其他即发出指令, 造成这次通话一点效果都没有, 接下来管制员还得用有冲突来向机组说明。这样的沟通效率低下, 效果差、造成管制被动、机组也不满意;

正确的答复应该是:“CSN382, 有冲突, 如使用05#进近程序, 预计要等待15分钟”, 然后在提醒顺风情况。这样机组会根据情况进近决策。

从以上例子可以看出, 由于复杂气象情况千变万化, 机组基于自身单架飞机提出的要求各种各样, 管制员只有完全领会机组意图, 综合考虑各种因素与机组进行沟通, 做到抓住要点、切中要害、高效沟通。

结束语

复杂气象条件下的空管服务是飞行管制工作的难点, 如何在复杂气象条件下确保管制工作的安全、防范和减少管制不安全事件的发生, 既是全行业的一个细节工程, 更是一个系统工程。在加大对管制人员的培训、提高管制员的自身素质的同时, 对管理人员的管理手段、管理理念、管理方法也提出了更高的要求。

管制工作不仅需要创新, 更需要对管制经验的不断积累和完善!长期从事管制工作, 复杂气象条件下的管制经验必然越积越多, 这些经验对管制工作及后来者来说是一笔宝贵的财富, 希望对读者有所帮助。

本文主要以厦门地区的日常管制工作为例子提出笔者在复杂气象条件下的空管服务的一些经验、体会, 不足之处, 肯请指正。

摘要：从民用航空业的发展历史来看, 复杂气象条件 (或恶劣天气) 始终是导致航空器飞行事故的最主要因素之一。复杂气象条件, 不仅仅是对飞行员综合素质的考验, 更是对空中交通管制员 (以下简称管制员) 综合素质的考验。本文从空中交通管制 (以下简称空管) 服务实践的角度谈谈如何做好复杂气象条件下的空管服务。

关键词：复杂气象条件,空管,管制员,管制模式

参考文献

[1]《空中交通管理》。

[2]《中国民航报》。

交通气象信息 篇8

1 气象因素对公路交通影响机理分析

现代公路交通运输所追求的核心目标是机动性与安全性。其中安全性包含两层含义, 一是确保交通安全, 尽量减少或避免交通事故的发生, 保障生命和财产不受损失;二是指道路基础设施自身的安全性, 提高基础设施抵抗气象、地质等自然灾害能力以及通过良好的质量控制确保公路的耐久性。很多时候, 不利的气象因素是导致公路运输安全性的主要原因。一场小雪天气可能导致一个城市的交通瘫痪, 一次大暴雨可能造成数座桥梁、数十公里的路基被毁而使道路长时间处于中断状况。气象对公路运输的联系是很密切的, 不利气象状况对交通的影响归为三类:一是对道路本身的影响, 二是对交通流的影响, 三是对交通运营的影响。

2 影响滨州公路交通的主要灾害天气特征分析

2.1 雾霾

研究表明由灾害性天气直接或间接导致的交通事故约占事故总数的1/4, 尤其是浓雾, 无论是对何种运输, 能见度的影响都是影响驾驶员的视觉能见距离, 视线障碍大, 导致发生前后车辆迫尾事故。以往, 滨州市雾霾天气并不多, 浓雾霾更为少见。而近几年, 雾霾天气不但多而且出现的特别早, 这对道路交通安全构成了严重的影响。通过对滨州市大雾资料分析, 滨州市大雾近海的沾化偏少, 而西北部的惠民县偏多。11月~次年2月为大雾多发期, 一天24小时均可出现, 大雾覆盖范围也大;6月份大雾次数最少, 持续时间也最短。2015年秋天滨州市出现了较严重的霾, 长时间能见度差, 成为影响交通安全的又一气象因素。

下表为能见度与天气和交通的关系:

2.2 冰雪

在所有不利的气象条件中, 下雪路况的破坏是最为显著的, 冬季, 有一半以上的交通事故都与降雪有关, 据统计, 下雪天公路事故增加25%, 死亡率增加近一倍, 冰雪天气下, 打滑的路面使车轮的各部分作用力稍不平衡, 容易导致车体侧滑、甩尾失控。相对于普通的的下雪天气, 在雨夹雪天气下行车更危险。下雪后, 积雪覆盖路面, 会影响车辆制动, 经过昼夜的温差作用, 路面结冰, 更容易发生交通事故。雪后晴天时积雪对阳光的强烈反射作用, 也会严重影响驾驶员的观察视线, 影响行车安全。滨州市降雪主要集中于11月~3月份, 平均初雪日期为11月30日, 终雪日期为3月17日。据统计, 滨州市10小时降雪达到中到大雪时, 路面上的积雪会达到3cm~5cm, 12小时降雪达到大到暴雪时, 地面会有6cm~17cm的积雪。如3cm~5cm的积雪出现在12月到2月期间, 这时气温低, 积雪会持续4天以上, 积雪溶化后结冰, 给行车造成极大的危险, 大到暴雪的天气对交通的不利影响更大, 路面积雪可达10天甚至20天以上, 严重阻碍公路交通, 交通事故频发。

2.3 降雨

降雨天气是影响汽车行驶安全最多的, 在交通事故中大约有20%的事故是与降雨天气有关, 这个主要是因为降雨天气时路面潮湿制动困难造成的。

降雨天气尤其是强降水天气使水平能见度降低, 造成驾驶员视野不开阔, 视线出现模糊。而且强降水的气象天气还容易造成路基坍塌, 从而引发更严重的交通事故。据气象资料统计:滨州市暴雨最早出现于4月上旬, 然后逐渐增多, 7月是高峰季节, 最多可达253次, 占全年总数的42.6%, 然后逐渐减少, 最晚结束于10月中旬。

3 防御对策

1) 加强宣传教育, 提高安全意识。把辖区客货运企业、危化品运输企业等列入重点宣传对象, 开展面对面宣传教育, 帮助其养成自觉遵守交通法规的习惯, 增强自我保护能力, 筑牢广大驾驶人思想防线。

2) 通过多种手段发布公路交通气象服务信息, 实现公路交通气象灾害全程跟踪服务。及时通过网站、电视台、气象短信、邮件、12121、电话等方式向政府和有关部门及社会公众及时进行发布。

3) 建立部门内逐级指导、上下互动、区域联动的业务体系, 构建部门间公路交通气象信息共享机制, 形成交通气象服务立体网络。

摘要：气象环境与公路交通安全是密切相关的, 许多交通事故的发生都是由于恶劣天气造成的, 因此加强对气象研究预报, 有利于保障公路交通安全。本文从影响滨州公路交通安全运行的大雾、冰雪、降雨等气象灾害出发, 分析了其危害程度, 提出了保障交通运输安全应采取的必要措施, 对于确保交通安全和道路畅通, 保障健康生活正常进行具有重要意义。

关键词：滨州公路交通,气象灾害,防御对策

参考文献

[1]夏敏洁, 曹杰, 周文君.气象条件与南京地区道路交通事故量的分析[J].气象科学, 2014, 03:305-309.

[2]朱玉周, 程家合, 鲁坦.河南省交通气象服务系统设计探讨[J].气象与环境科学, 2012, S1:95-98.

交通气象信息 篇9

国外在这方面展开的研究很多,如在WSR 88D雷达基础上,应用混沌理论对雷达回波进行分类及产生的系列算法进行滤波[3,4]、应用雷达回波强度的三维特征进行杂波滤除[5,6]及应用神经网络进行自动分类和识别[7]等等。还有将其他资料与雷达资料进行比较,比如结合雨量、卫星资料及数值预报产品等评估雷达资料的质量,进行地物回波的识别和消除[8,9,10,11]。

国内也有专家在雷达资料质量控制上作过很多积极探索,如刘黎平等开展了基于双线偏振雷达的地物回波识别方法[12,13]和基于模糊逻辑识别地物回波方法的研究[14,15],李丰等还分别对S波段[16]、C波段[17]多普勒天气雷达采用更有针对性的方法进行非降水气象回波的识别,何彩芬等[18]对宁波非气象雷达回波进行了人工智能识别及滤波,所有这些方法都是应用非气象回波在雷达基数据产品上所表现的特征,通过设计合理的算法和软件,再进行雷达基数据的补充处理。

近几年随着杭州湾跨海大桥沿线车流量的增多,出现了与地物杂波类似的杂波,Liu对如何识别美国WSR-88D雷达上观测到的车辆回波进行过研究[19]。这类杂波由于其特殊性,造成传统质量控制方法处理效果欠佳,因此,对该地区的气象监测造成了一定的干扰,尤其是在强对流天气以及暖性降水的天气条件下,该类杂波与真实降水回波的混合往往对强对流预警和短临降水预报服务造成影响。本文对该类地物杂波特征进行分析,并在此基础上结合当前国内外滤波方法,提出了针对性的滤波方案,取得了较好的应用效果。

1 杭州湾大桥沿线的非气象回波的特征

1.1 杂波地理位置

宁波雷达地处慈溪市达蓬山,海拔高度458 m,舟山雷达地处定海区白泉镇克冲岗,海拔高度414m,大桥和高速沿线处于雷达40~100 km区域内,此类非气象回波出现的范围与杭州湾大桥、嘉兴沿岸的高速公路和上海洋山港大桥等交通干线地理位置存在较好对应关系,图1(a)是宁波到上海洋山港的交通路线图,分为3个区段:杭州湾跨海大桥、嘉兴沿岸高速公路和上海洋山港大桥。与宁波[图1(b)、图1(c)、图1(e)]、舟山[图1(d)、图1(f)]和上海(图略)雷达的回波和径向速度图对比不难发现两者地理位置的一致性(图中观测时间为北京时,下同)。杭州湾跨海大桥北起浙江嘉兴海盐郑家埭,南至宁波慈溪水路湾,全长36 km,桥宽33 m,双向六车道,桥下净高47 m,于2008年5月建成通车。上海洋山港大桥起始于上海浦东新区芦潮港,北与沪芦高速公路相连,南跨杭州湾北部海域,直达浙江嵊泗县小洋山岛。全长32.5 km,桥宽31.5 m,双向六车道加紧急停车带,大桥的最大主航通孔离海面净高达40 m,于2005年底建成通车。此类非气象回波就是在跨海大桥建成后,随着大桥的通车和车流量的增大逐渐明显起来。

1.2 杂波基本特征

从该类非气象回波的雷达回波强度来看,通常出现在0.5°仰角[图1(b)~(d)],数值范围在-5~52d BZ,随着雷达仰角的抬升,回波迅速减弱(图略),2.4°仰角上一般就很少有回波。此类杂波一个最明显的特点就是处在不断的变化之中,对比图1(b)与图1(c)可以看出即使是间隔约6 min的相邻观测时次也有较大的变化,这个特征与一般的静止地物杂波是有所差异的。从前后时次回波的对比还可以看出回波呈现跳跃式变化,如此变化的原因除了机动车的位置变化之外,还可能与大气折射率的变化、机动车运动造成的湍流等因素有关。0.5°仰角速度图显示存在着一定的非零数值[图1(e)~(f)],垂直方向上也表现出与回波强度变化类似的特征,随着雷达仰角的抬升,径向速度也迅速减弱,2.4°仰角上一般就只有极少量的速度回波。此外,谱宽数值为0~10 m·s-1,通常是弱谱宽数值区域内夹杂着很多相对大的谱宽数值(图略)。

1.3 杂波与天气的关系

分析发现,此类非气象回波与浙江沿海风向存在一定的关系。一般情况下,回波都清晰可辨,包括晴朗干燥的天气(图1)和有降水的天气(图略)。有降水回波时,杂波被降水回波覆盖或混杂在降水回波中,单凭一个时次的回波图不易发现和区分出此类杂波,通过多时次的对比或动画,还是能够看出杂波的存在。当浙江沿海为偏东风或东南风时,低层空气潮湿,这时雷达附近数值小的回波增多,大桥交通沿线的非气象回波也向嘉兴陆地扩展(图2)。分析其原因可能是由于来自海上的气流使陆地低层湿度增大,改变了大气折射率,从而相对通常情况杂波更多,范围更大,说明沿海地区的复杂下垫面导致大气折射率变化较大,可能是跨海大桥交通沿线非气象回波随时间变化的原因之一。当低层大气稳定度增加,出现雾、霾天气条件时,此类非气象回波范围比通常情况要大,也反映了低层大气折射率与杂波的出现有一定的关系。

1.4 杂波统计分析

为了更好地分析跨海大桥交通沿线非气象回波的时空分布特征,对该区域的0.5°仰角非气象回波对应的强度和径向速度进行统计分析。统计时间段为2014年1~12月,为避免降水回波的影响,选择上述交通沿线的自动气象站均没有出现降水的时次,统计区域是以道路为中心的10 km宽度的带状区域。回波强度的概率百分比按照如下算法计算:对-5~60 d BZ内的间隔1 d BZ的不同回波强度的出现频数进行统计,不同的回波强度的出现次数除以总次数则为不同回波强度对应的概率百分比。径向速度的概率百分比计算方法与回波强度的概率百分比类似,所不同的是数值统计范围为-30~30 m·s-1,间隔为1 m·s-1。分区段统计时,将该区域的交通路线自西向东分为3区段(杭州湾跨海大桥、嘉兴沿岸的高速公路和上海洋山港大桥,参见图1(a)交通路线图)分别进行统计,3区段杂波常出现的实际长度分别为30 km、77 km和49 km,统计内容为0.5度仰角的回波面积和对应的0.5度仰角径向速度绝对值之和,分别除以各区段长度得到单位长度(1 km)上统计值,然后按1~24 h统计逐小时平均值得到日序图。

图3为0.5°仰角非气象回波的强度和速度数值分布统计,图3(a)显示,回波强度的数值范围在-5~52 d BZ,高频率的分布处于-2~4 d BZ,而4~52 d BZ之间的回波强度概率百分比分布则呈现波动减少趋势。结合雷达回波强度图和回波强度概率分布可以得出,非气象回波分为2类,一类是10d BZ以上的回波,集中在交通线上很窄的范围内,出现频率低,主要由桥体和机动车直接造成,其时间变化源自机动车的移动和雷达波束传播路径上的大气折射率的变化,另一类是10 d BZ以下的回波,分布在交通线上超出道路宽度的更大范围内,出现频率高,可能是由于机动车运动形成的湍流以及尾气成分、温度与环境大气的不同,造成冷暖气团交界面两侧的折射指数的突变,而导致对电磁波的散射或反射形成雷达回波[20]。图3(b)的径向速度表明,通常速度数据存在着一定的非零数值,绝大部分处于-15~15 m·s-1,这与一般的静止地物杂波的特点是有所差异的。

图4为不同区段0.5°仰角回波面积和径向速度绝对值日序图,可以看出,回波面积和径向速度绝对值的日变化峰谷不完全一致,但均能大致反映出白天时段比夜间时段要强,与白天车流量大于夜间相一致;从区段之间对比可看出:杭州湾大桥最强,其次是洋山港大桥,嘉兴沿岸的高速沿线最小,可能原因是大桥的车流密集度更大。此外,各区段间统计结果与雷达高度、雷达与目标物的距离及电磁信号经历的大气层结有关,同时由于缺乏车流量具体信息,无法分析出回波与车流量的确切对应关系。

1.5 交通杂波去除难点

综合上述分析,此类杂波的形成与机动车流有关,具有类似地物杂波的回波特征,但在一定区域内呈现空间和时间上的动态变化。对于该类杂波,其动态变化导致其特征变化数值区间较大,因此,无论是模糊逻辑方法还是参考切面算法并不能保证能有效去除此类杂波,主要是因为这些方法采用固定的气候统计参数值限制了算法的自适应能力。相对而言,在晴空情况下容易处理此类杂波,但在降水情况下,10 d BZ以下的非气象回波基本上被降水回波覆盖,而10 d BZ以上的非气象回波则与降水回波强度较为接近,自动处理难度较大,特别是机动车流量较大时,在降水回波中显得比较突兀形成杂波干扰,必需进行滤波处理。

2 滤波算法

本文所提出的新方法目的在对雷达回波数据进行更好的质量控制,尤其是对杭州湾地区特殊杂波的处理。因此,新算法是综合考虑了传统的杂波以及杭州湾地区新杂波的特征。新处理算法由以下4部分组成。

2.1 回波水平平滑度

Sh为雷达回波水平平滑度算子(单位d BZ2·km-2),是描述回波强度的水平平滑度的一个参数,其表示顺着径向相邻的回波强度数值的方差,其计算公式如下。

式(1)中R(g,a,i)为当第i仰角层的极坐标位置(g,a)上面的回波强度(单位d BZ);r为分析搜索半径(r取5,格点数无单位),g表示径向上的第g个库距,a表示方位角度上第a个方位角,Sh(g0,a0,i)表示当前当第i仰角层的极坐标位置(g0,a0)上面的半径r范围里面的平滑度。当Sh大于阈值时,则认为是非降水回波概率增大,需要继续分析是否予以剔除,通过该方法可以筛选出疑似非降水回波。

2.2 回波垂直平滑度

考虑到大部分情况下对流性降水和层状云降水回波的顶高一般高于3 km,而非降水回波通常在3km以下,采用回波垂直平滑度来表示回波在垂直方向的连续性。降水回波低层在垂直方向一般是连续的,而非降水回波随高度迅速减弱,因此,依据此特点可以对非降水回波和降水回波进行区分。要计算回波垂直平滑度,首先需要选择一个参照面。考虑到每次对流性降水和层状云降水回波的发展高度都不一样,这里的参照面高度通过如下计算步骤动态获得。

(1)计算Sh随高度变化的回波水平平滑度垂直廓线。这里Sh垂直廓线P的垂直采样间隔为0.5km,每层的统计厚度为1.0 km。从最低层计算到5km即可。

(2)搜索找到在垂直高度2.0~5.0 km区间内的回波水平平滑度垂直廓线对应数值最大的高度即为参考面高度H0。

宁波地区雷达常用的体扫方式是VCP21,共9层扫描。在动态获得参考切面高度后,选择每层与参考切面高度最接近的位置的对应数据构成参考切面数据,进而通过公式(2)计算回波垂直平滑度。

式(2)中i为在位置(g0,a0)上高于H0的最低仰角层,t为满足R(g0,a0,t)>15 d BZ的最高仰角层。

2.3 基于动态阈值的非气象回波区分方法

根据气候统计分析结果,对于每个极坐标格点数据,如果满足Sh<25 d BZ2·km-2并且Sv<5 d BZ·km-1情况,直接判定当前格点为正常降水回波格点。如果满足Sh>64 d BZ2·km-2并且Sv>8d BZ·km-1情况,直接判定当前格点为非降水回波格点。其余的情况则属于相对较模糊的中间状态,需要进一步的分析才能确定是否非气象回波。本章节提出一种动态值的获取方法用于分析确定此类中间状态的回波属性。通过该动态阈值区分方法确定动态阈值Th和Tv,如果处于中间状态的当前格点位置的Sh>Th,并且Sv>Tv,则也被归属为非降水回波格点。

通常在晴天的情况下,杭州湾大桥沿线的杂波会相对比较显著,因为这种情况下,Sh和Sv通常都会相对较大,因此很容易被检测出是否是杂波。而在周围存在大量降水回波的情况下,则出现中间状态的概率较大。这里假设该状态下的Sh和Sv频数曲线是以近似正态分布形式存在,因此,在正态分布曲线右侧的频数较小区域的Sh和Sv则可能为可疑数值,可以在此数值区域选择一个合适数值作为阈值。这里采用寻找下降拐点的位置的数值来近似作为阈值策略。具体方法如下:

以Sh阈值确定为例:方法首先构建雷达距离半径圈150 km范围内的回波数值区间离散水平平滑度频率分布曲线(图5)。图中横坐标V为代表了Sh数值,纵坐标F代表了不同的Sh数值对应的频数。横坐标中a为统计最小Sh数值;d为统计最大Sh数值;b为对应的频数最大(e)对应Sh数值。h为最大Sh数值对应的频数。在频数曲线频数峰值(e)对应的Sh数值(b)开始一直到最大Sh数值(d)区间内找到频数曲线的下降拐点的位置的Sh数值(c)即为动态确定的最佳阈值。

2.4 非气象回波处理方法

在非气象回波被分类识别出来之后,参考“一种雷达回波中非气象杂波的处理方法”[21]进行非气象回波的处理。针对不同的情况的非气象回波进行最佳的杂波剔除策略,对于混合在真实降水回波中的杂波或者与真实的降水回波相邻的杂波,识别后利用降水回波中靠近杂波的各个回波点相应的回波点的回波强度数值进行反填充处理,而对于晴空或周边无降水区域的杂波,识别后采用直接剔除的方法。

3 算法试验

为了充分检验本文所提出方法的效果,采用了晴空、强对流、层云和暖雨共4类情况的个例进行效果检验。所有的雷达回波图都叠加了简化后的地理信息图层,从而可以更清晰的看出非气象回波的位置,以便对质量控制的效果进行更好的评估。

3.1 晴空天气的个例试验

在晴空天气下,在杭州湾地区的大桥沿线、嘉兴沿岸高速沿线以及大洋山大桥沿线的杂波[图6(a)]尤其突兀显著,对应的Sh和Sv都较大使得这些杂波很容易被识别为非气象回波而被直接滤除,所以,新的质量控制方法可以很好地处理此类情况下的杂波[图6(b)]。

3.2 强对流个例下的试验

图7(a)的强对流的个例显示,在杭州湾大桥以南到宁波中部以及舟山群岛的东北侧都分布着较显著的强对流回波。强对流回波的边缘区域的水平梯度较大,因此对应着较大的Sh,而对流性发展较旺盛的区域,其Sv会相对较小。新的质量控制方法可以动态估计出Sh和Sv的合理范围,进而确定合理的阈值,进而自适应当前体扫资料中记录的对流云的水平和垂直的空间统计特征,最后正确区分出气象回波和非气象回波。质量控制后的雷达回波图[图7(b)]显示,杭州湾北岸嘉兴高速沿线的非气象回波被完全剔除;东侧大洋山大桥对应的部分非气象回波直接被自动剔除,混在降水中的非气象回波,在被剔除处理后自动采用反填充策略近似填充了降水回波;杭州湾大桥北侧路段对应着部分非气象回波也被完全剔除,而在南段由于识别为对流云回波,因此被正确保留下来。

3.3 层云降水的个例试验

层云降水的回波图[图8(a)]显示,层云降水的回波强度基本分布在15~30 d BZ,而在杭州湾大桥以及大洋山大桥的沿线都对应存着一定的梯度较大(对应Sh和Sv较大)的杂波(强度分布在25~35d BZ)。质量控制后的回波图[图8(b)]显示,新的质量控制方法可以较好地去除混在层云降水中的杂波(大洋山大桥沿线的非气象回波),并且通过近似反填充方法,可以较好地回补修复杂波剔除所留下的空洞,最大限度地还原真实的降水分布情况。而在杭州湾大桥沿线的非气象回波,则在被识别出来后选择直接剔除策略。此外,层云降水的高度一般都较低,容易造成Sv较大,但是采用Sh和Sv参数动态阈值策略保证了新方法可以较好地处理层云降水过程的非气象回波问题。

3.4 暖云降水的个例试验

暖云降水的雷达回波图[图9(a)]显示,真实的暖雨云降水回波强度和大洋山大桥沿线的非气象回波在强度上有些接近,但是大洋山区域的非气象回波部分强度更强(35~45 d BZ)。对于预报员而言,从单层PPI雷达回波图像中快速区分该类非气象回波是存在难度的。而新的质量控制方法通过对多个仰角层资料的分析,最后能快速地识别出大洋山大桥沿线的非气象回波并进行正确的剔除处理[图9(b)]。

4 结语

研究近几年来周边雷达在杭州湾跨海大桥交通沿线附近出现的一种非气象回波,得出以下结论。

(1)该回波出现的范围与杭州湾大桥、嘉兴沿岸的高速公路和上海洋山港大桥等交通枢纽的地理位置存在较好的对应关系,主要由于机动车、桥体影响所致。杂波范围与风向、低层大气稳定度等气象条件关系较大,反映出气象条件对低层大气折射率的影响。统计2014年1~12月宁波雷达该类杂波的日变化显示白天比夜间强,表明杂波与机动车流量存在一定的对应关系。

(2)回波特征与地物杂波类似又有所不同。类似之处在于地理位置相对固定,回波强度在最低层表现明显,随雷达仰角的抬升迅速减弱。不同之处在于回波强度在时间和空间上有一定程度的变化,径向速度和谱宽也与通常的地物杂波特征有所不同。回波时空变化的主要原因是机动车的移动和雷达波束传播路径上低层大气折射率的变化。

(3)针对此类杂波的特点,并考虑传统的质量控制方法的优缺点,设计了考虑回波水平、垂直平滑度,基于动态阈值区分非气象回波的滤除方法。试验评估表明,该方法对于晴空、对流、层云和暖雨4类天气背景下的此类非气象回波都能进行较好的识别并正确地滤除。

摘要：近年来,随着杭州湾大桥、嘉兴沿岸的高速公路和上海洋山港大桥等交通干线的建成和通车,宁波、舟山和上海雷达探测到一种非气象回波,该杂波出现在大桥和高速公路的位置附近。分析发现该杂波与地物杂波类似又有所不同。类似之处在于地理位置相对固定,回波强度在最低层表现明显,随雷达仰角的抬升迅速减弱。不同之处为回波强度在时间和空间上有一定程度的变化,径向速度和谱宽也与通常的地物杂波特征有所不同。此外,杂波范围与低层风向、大气稳定度等气象条件关系较大,反映出气象条件对低层大气折射率的影响。统计2014年1~12月宁波雷达显示,该类杂波白天比夜间强,表明杂波与机动车流量存在一定的对应关系。针对此类杂波的特点,设计了考虑回波水平、垂直平滑度,基于动态阈值区分非气象回波的滤除方法。试验评估显示,该方法对于晴空、对流、层云和暖雨4类天气背景下的此类非气象回波都能进行较好的识别并正确地滤除。

交通气象信息 篇10

自动气象站 (Automatic Weather Station) 是一种能自动探测和存储气象观测数据的电子设备, 主要由系统电源、采集器、通讯接口、传感器等组成。为了实现组网和远程监控及维护, 还须配置远程监控软件, 将野外自动气象站与中心站联接, 形成自动气象观测网络系统。如果需要, 可直接或在中心站编发气象报告, 也可以按业务需求编制各类气象报表。

但是, 由于自动气象站属于无人值守型设备, 而且大多数安装在野外, 野外现场环境恶劣, 电磁干扰严重, 系统运行在这样的环境中面临着巨大的考验, 并且, 随着自动气象站布点密度不断加大, 其维护难度也在不断增加, 如果没有故障远程诊断与修复功能, 一旦出现故障, 可能导致系统运行不稳定乃至瘫痪而又不被人及时发现, 造成数据大量缺测。系统远程维护和修复的目的就在于监测系统各部件的工作状态, 一旦出现故障, 系统可根据配置情况, 迅速确定与定位诊断故障的数量多少与位置, 并可以进行一定的故障自我修复, 及时向中心站报警, 便于中心站根据故障修复情况进行进一步的修复维护。

本文提出一种可远程维护的自动气象站, 该自动气象站包括远端中心计算机、主气象采集器和若干份气象采集器, 通过远端中心计算机以及通信模块和计算机通信网络与主气象采集器连接, 而主气象采集器通过CAN总线分别与各分气象采集器连接并接收来至远端中心计算机命令, 将各种数据报表输出至远端的中心计算机。并且在气象站内配置带有软件包的计算机, 可对主气象采集器进行应用程序的配置。

1 系统的构架

首先, 在主气象采集器、分气象采集器中构造配置通信程序, 研制配置软件包, 并将软件包置于计算机中, 实现对各个分气象采集器、主气象采集器的应用程序的配置;然后在配置完成以后, 计算机利用配置程序, 将配置完成后的软件通过CAN总线传送于主气象采集器中, 并通过主气象采集器逐一分别发送到分气象采集器的RAM中。并且, 配置计算机通过计算机通信网络和通信模块如GRRS/3G/DCP与主气象采集器相连接, 对主气象采集器实现远程应用程序的配置。自动气象站远程维护和故障修复系统总体架构见图1。

2 参数采集系统

参数采集系统以单片微型计算机为核心, 通过实时采集自动气象站核心处理器以及气象传感器与其它外围电路或设备的运行参数, 以及工作电流、电压等参数。

运行参数采集系统通过两种方式获取运行参数信息, 一是直接获取, 即每隔一定时间直接采集自动气象站工作参数, 比如工作电流、电压、气象传感器参数等;二是间接获取, 即每隔一定时间向自动气象站核心处理器发送特定的采集指令, 自动气象站核心处理器执行指令并把结果返回给运行参数采集系统。运行参数采集系统接收并提取数据后, 把采集参数数据暂存并传送给子站现场诊断中心。

运行参数采集系统要检测的参数通常包括以下几类:

(1) 自动气象站核心处理器的输入输出口、内部RAM、程序存储器代码、特定功能等相关参数测定。程序存储器代码一般通过直接获取方式提取, 而输入输出口、内部RAM、特定功能等相关参数通常通过串行接口, 发送特定的程序包, 核心处理器返回特定的参数值。

(2) 气象传感器参数测定。它需要对雨量传感器、温度传感器、风向传感器、风速传感器、湿度传感器、气压传感器等各种气象传感器参数进行定性和定量的分析和测定, 并形成数字量, 便于分析。

(3) 其它外围电路或设备参数采集。包括实时时钟参数、数据存储器参数、液晶显示参数等。

(4) 设备工作电流、电压等参数。

3 无线网络接入

无线网络接入系统主要由GPRS或者3G无线通信模块组成。它是一种基于移动通信GPRS网络平台提供无线数据服务的设备。其原理框图如图2所示。

子站现场诊断中心与中心站远程诊断中心互相通信, 主要通过两种组网方式, 一是Internet接入方式, 另一种是移动网络APN专线接入方式。组网方式示意图见图3。

在启动计算机以后, 远程工作人员可以通过计算机指令向综合气象站发布远程重配指令, 把预先修改好的参数补偿修正、算法、应用软件模块通过计算机以及CAN总线发送给主气象采集器, 住气象采集器在收到完整的维护程序以后, 立刻开始最各个气象采集器软件进行重配操作, 重新固化各个气象采集器的应用程序。

4 故障修复

故障修复即是对自动气象站设备具备一定的远程修复能力。当自动气象站设备出现故障时, 故障修复系统根据相应故障, 一般采用以下几种修复方案:

(1) 启用备份系统, 执行自动气象站基本功能操作。

(2) 启用过压、过流、欠压保护电路。

(3) 对整个自动气象站进行冷重启。

(4) 自动气象站核心处理器软件修复, 执行系统重构。可通过两种方式软件修复重构, 一是本地刷新处理器内部代码, 二是远程下载升级处理器代码。

故障修复系统所具有的自我修复能力是有限的, 在无法修复情况下 (比如某些部件损坏) 需要人工参与修复。

5 结语

本文设计的远程自动气象站改变了把应用程序固化在气象采集器中的传统模式, 首先在主气象采集器、分气象采集器中构造配置通信程序, 研制配置软件包, 并将配置软件包置于配置计算机中。其采用CAN总线有效解决硬件扩展问题, 并且在软件上客服了重复开发浪费资源和人力的缺点, 并采用可配置的I/O系统, 从根本上解决了重复劳动的弊端, 节约了开发成本, 能够自适应的满足各种用户的需求。

摘要：本文针对目前自动气象站故障维修以及软件更新周期过长并浪费人力资源的缺点, 提出一种可远程维护的自动气象站, 该自动气象站包括远端中心计算机、主气象采集器和若干份气象采集器, 通过远端中心计算机以及通信模块和计算机通信网络与主气象采集器连接, 而主气象采集器通过CAN总线分别与各分气象采集器连接并接收来至远端中心计算机命令, 将各种数据报表输出至远端的中心计算机。本自动气象站能够通过配置计算机以及软件来进行远程的故障维护和升级处理。

关键词：自动气象站,中心计算机,CAN总线,远程维护

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