摘要：为确保气象站点实况观测数据的准确性,观测场地需要有良好的环境。该研究利用深度学习技术中的Faster R-CNN模型,自动检测气象观测站场景中可能干扰仪器读数的视觉障碍物。通过收集并详细标注实际观测场景的图像数据,建立一个包含环境对观测设备产生影响情况的数据集,涵盖正常与异常环境情况的百叶箱和雨量筒图像及其标注信息。对Faster R-CNN模型进行微调和超参数优化,以适应该特定识别任务。实验结果验证了模型在识别和定位障碍物方面的高效性,准确率为97.1%,展现出了较好的鲁棒性。该项研究将图像识别处理用于自动站探测环境,不仅证明了深度学习在改善气象观测条件中的有效性,也为相似领域的应用提供了方法论上的指导。

摘要：针对自动气象站数据质量控制中,采用月气候极值对逐时气温资料进行检查所存在的不足,发展了一种基于日极值的小时界限值检查质量控制算法。为统计小时气温界限值,首先采用时间和空间插值原理,基于广义极值分布理论,推求了任意地点的多年日气温极值;然后基于数据插值技术和气温日变化规律,设计了任意地点逐时界限值计算方法。利用中国730个测站逐日最高、最低气温资料,设计了适用于全国范围的小时气温界限值,并采用2010年全国2400个自动气象站的整点、最高、最低气温等逐时资料对该算法进行了试验。结果表明,基于小时界限值质量控制算法与通常的日(月)气候极值的质量检查方法相比,具有漏检率较低,并可在无历史资料台站使用等特点。将该算法的检查结果再进行空间一致性检查,可较大幅度减少误检率。

摘要：由于历史逐日气温资料在气候分析、气候变化研究中的基础性作用,其数据质量状况日益受到关注。利用邻近参考站日平均气温、最高气温和最低气温资料及线性回归模型,设计了基于线性回归数据估计方法的质量检查算法,该算法同时包含了时间一致性和空间一致性两种检查方法。通过数据植入误差检测以及与单一空间回归检查方法的比较,该算法的错误数据检测性能较高,可检测出与正确日气温数据相差3℃左右的可疑值。在该算法的基础上,研制了综合一致性数据质量控制方法,该方法具有以下特点:第一类错误发生率较低;保持了时间、内部和空间一致性的逻辑关系;参考了天气因素。因此,与一般的数据质量控制方法相比,综合一致性数据质量控制方法具有较高的错误数据检测性能。经过在华中区域湖北、湖南和河南三省251个站1961—2009年逐日气温资料的应用,取得了较好效果。各要素奇异值检出率平均气温为0.001%,最高气温为0.05%,最低气温为0.04%。

摘要：针对各型天气雷达大量建设部署,却仍缺少准确直观判断单站雷达净空环境和组网雷达探测盲区分析软件的问题,设计开发了一种基于数字高程模型的天气雷达选址软件。软件使用雷达站点、数字高程模型、遮挡障碍物等地理信息数据,处理绘制单站雷达遮蔽角图、等射束高度图及组网雷达等射束高度拼图。通过Python语言编程,结合数字高程模型计算雷达站点的遮挡仰角、遮挡方位与等射束高度最大探测距离,分析所选站址净空条件。利用湖北省天气雷达网作为实际应用背景,与视程客观分析软件展开结果比对。实验结果表明:天气雷达选址软件应用数字高程模型等地理信息数据可算出拟选站址四周的遮挡情况,显示天气雷达的实际探测范围,为雷达建设组网提供技术支撑。

摘要：我国大部分地区寒冷季节,地面自动气象站风传感器容易冻结,影响观测数据质量,尤其偏远无人值守的区域站,维护保养困难很大,影响时间长.为解决这一问题,提出了一种风传感器防冻结装置的技术思路,从智能防冻装置的结构、功能模块以及智能加热控制等方面开展设计试验.结合外场一次冻雨天气过程的试验,采用CIMISS数据应用检验.结果表明,风传感器防冻装置是冬季保证风要素观测数据完整性连续性的重要措施,对气象站和风力发电场地面风观测站的风传感器的防冻具有广泛应用价值.

摘要：由于我国地面气象观测系统的自动化,停止了湿球温度要素观测。为解决无湿球温度资料给工程设计带来的问题,分别设计了逼近法和多元回归法估计湿球温度。逼近法利用湿球温度与气压、温度、相对湿度的关系,并通过数值求解方法实现;多元回归法以气压、温度、相对湿度、水汽压等要素为因子,建立估计湿球温度回归方程。基于全国134个基准气象站2001年1年的逐小时观测资料以及湖北省75个站1991-2000年10年的定时观测资料,系统分析了2种湿球温度估计方法的误差。同时也评估了不同通风条件以及湿球结冰对估计湿球温度的影响。结果表明:(1)采用逼近法估计湿球温度误差很小,逐小时误差在±0.1℃以内的频率占99.98%,最大误差为0.19℃;(2)采用多元回归方法估计湿球温度,误差在±0.4℃以内的频率超过99%,其中拔海高度低于2800 m的台站最大绝对误差为0.8℃;(3)不同通风条件对湿球温度估计的影响较大,并与相对湿度密切相关。随着相对湿度的增加,通风条件的影响逐渐减小;(4)湿球结冰对湿球温度的估计影响不大。

摘要：便携式雷达现场测试和诊断移动平台是集雷达系统设备性能参数测试、故障诊断、维修保障等功能于一体的新型技术保障平台。该平台通过仪器仪表的集成、综合检测的流程化、应用软件和配套工装的开发,可解决雷达站缺乏系统的测试维修与诊断手段、故障诊断与维修主要依靠厂家、远程测试与诊断指导的技术手段和能力薄弱、台站配备的仪器仪表单一等主要业务问题。该平台对雷达站现场开展雷达系统设备的故障检测、测试分析、维修指导等工作具有重要的现实意义,能给雷达现场测试维修、故障诊断及快速恢复系统正常运行提供便利和帮助。

摘要：随着各类新型气象观测要素的增加,自动气象观测场线缆的数量也随之增加,从而提高了系统的故障率;由于大部分观测场都采用地下布线,使得后期维护或维修十分不便。文章设计了一套基于ZigBee技术的无线气象数据采集系统,介绍了系统的总体设计方案和ZigBee模块的硬件电路,同时对协调节点ZigBee网络组建、数据接收及传输到服务器端环节进行了软件设计;最后对采集系统进行了对比观测,观测结果显示:系统能稳定地将各传感器的数据实时、准确地传输到服务器端,实现了气象数据在ZigBee无线网中的采集。

摘要：目前湖北省气象地面宽带网省—地—县3级结构中,省局与各市(州)局间采用单条专线连接,手动VPN(Virtual Private Network)拨号线路备份的传输方式,这种传输方式不足以保证数据传输的可靠性。现设计新增一条专线,实现省到地的双线路备份。同时,增加一台省端网络互联交换机,升级地市端的网络互联路由器硬件,将数据划分为业务数据和视频会商两类,定义不同的传输方式。业务数据采用OSPF(Open Shortest Path First)动态路由方式进行传输,视频会商通过配置静态路由BFD(Bidirectional Forwarding Detection)联动的路由方式进行传输,并通过QoS(Quality of Service)保证其4 Mb/s的带宽,从而实现省到地数据业务更合理可靠地传输。

摘要：介绍美国天气雷达网开放型雷达产品生成系统(Open RPG)的架构和运行方式。结合我国天气雷达业务、应用产品算法研究的发展需求,提出基于Open RPG设计适合CINRAD的开放型公共业务开发和测试环境系统框架的思路。同时,介绍该开发和测试环境系统的关键接口设计,以及开放型环境下新雷达算法产品的开发、集成应用,对天气雷达系统业务应用、新算法研究开发提供一定的参考。