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静止气象卫星云图接收综合处理系统LNAQQ:2907208176风云二号气象卫星云图,FY-2卫星探测云图,卫星云图接收机,卫星云图放大器目录第一章系统概述 (1)第二章系统总体介绍 (2)第一节系统功能组成 (2)第二节系统组成结构 (2)第三节一次典型天气过程系统功能介绍 (2)第三章系统主要功能介绍 (3)第一节精细化云图显示 (3)1 红外一云图 (3)2 可见光云图 (3)第二节基础功能 (3)1 云图色彩 (3)2 云图缩放 (3)3 单点定位 (3)4 距离测算 (4)5 面积测算 (4)6 多星云图 (4)第三节数据叠加功能 (4)1 多种地图主题 (4)2 不同的GIS元素 (4)3 常规气象资料 (4)4 雷达资料 (4)第四节云图应用处理 (5)1 立体云图 (5)2 晴空检测、云地分离 (5)3 降水分析与预测 (5)4 MCS对流云团跟踪预测 (5)5 等温线分析 (5)6 台风定位与跟踪 (6)7 雾检测 (6)第五节云图接收系统其他系统功能 (6)第六节云图Web发布系统介绍 (6)第四节云图设备清单 (44)第一节云图设备清单 (44)第一章系统概述《综合静止卫星云图接收处理系统》是多年卫星云图开发与实践经验,结合本公司在气象、水利、部队等其他行业各种静止、遥感卫星处理方面的经验;基于本公司雄厚的技术积累,研发的新一代基于GIS应用静止卫星云图接收以及应用处理系统。

本系统具有以下一些新特性:真正的GIS支持:目前绝大多数卫星云图系统并没有采用GIS系统处理,本系统结合本卫星云图地理信息系统引擎,综合支持Google地图、ArcGIS以及MapInfo等多种格式电子地图数据,使得本云图系统具有更直观,实用性更强。

实时并行处理:目前绝大多数卫星云图系统需要对卫星资料进行预处理,从而使得在实际使用过程中,只能看到预处理过后的几种云图,也只能对预先设置好的一定范围内的云图进行查看等处理。

本公司研发了实时的云图投影、云图缩放、云地分离、云分类检测、对流云团跟踪预测预警、三维云图、等温线分析、降水分析与预测等各种基于多CPU的并行算法,通过结合NCEP的每天6个时次的等压面资料,可以做到实时对各种静止气象卫星云图资料进行全范围的应用处理。

多星云图并存处理:本系统可以同时处理不同种类多颗静止气象卫星的云图资料,包括中国风云二系列、日本MTSAT系统等气象卫星云图资料。

比如对于对流云团跟踪,由于本系统采用实时并行的对流云团跟踪算法,所以可以综合处理各种静止气象卫星云图资料。

由于可以对于多颗卫星资料同时处理,因此就能得到更多时次云图资料,从而使得跟踪预测更加准确。

第二章系统总体介绍第一节系统功能组成系统功能模块组成见下图:第二节系统组成结构第三节一次典型天气过程系统功能介绍本部分以2019年91月14日下午,温州机场附近一次典型对流天气过程介绍本系统主要功能:12点30分:如图2-3-1所示,从风云2F云图上,系统检测到在温州机场正北约67公里,有一个小的对流系统出现。

图2-3-1 FY-2F云团检测图2-3-2 雷达回波图叠加13点00分,从风云2E云图上能检测到12点30分的小云图向东发展如图2-3-3所示的对流系统:图2-3-3 13:00分FY-2E云图以及对流系统检测结果图2-3-4 13点04分56秒雷达回波图叠加效果13点30分,FY2E云图检测有一个强对流系统出现,从图2-3-6中可以看出,13点28分雷达回波图上在强对流云团出出现40dBZ以上的区域:图2-3-5 13点30分强对流出现图2-3-6 13点28分雷达回波图出现40dBZ以上区域从以下系统跟踪的结果可以看出:14点强对流系统达到最大强度,接近圆形,是增强的趋势;14点30分强对流系统距离机场最近,平均亮温达到最低的-56.7摄氏度,但是质心位置里温州较远,而该强对流系统边缘距离温州机场最近距离不到30公里。

15点以后强对流系统逐渐减弱,15点30分强对流分裂,平均亮温也降低,16点30分,强对流核心消失;17点该对流系统分裂;19点30分这次天气过程结束。

第三章系统主要功能介绍第一节精细化云图显示1 红外一云图以下云图从省级到30公里范围的各种级别云图放大成品图:2 可见光云图以下是各个级别、不同调色板的可见光云图。

以下为乡镇级可见光云图。

第二节基础功能1 云图色彩本系统支持多种云图色彩调色板,支持用户自定义调色板,用户根据不同的应用需求设置和选择不同的色彩调色板,以及不同通道云图。

2 云图缩放本系统采用基于任意位置云图缩放,本系统采用高效插值算法,可以以鼠标当前任意位置为中心进行云图缩放。

在图像缩放过程中可以实时进行云地分离、三维云图等计算。

3 单点定位本系统能实时计算鼠标位置云顶高度、云分类、红外亮温、可见光反照率以及常用的红外一二和红外一三(水汽)之间亮温差。

图3-1-3-1 红外一亮温以及其他信息图3-1-3-2 反照率4 距离测算5 面积测算根据使用者选择的任意多边形计算,面雨量以及云分类百分比。

6 多星云图系统可以同时处理多颗卫星的云图数据,将比一颗卫星的观测数据将增多一倍。

以下截图是风云二E、F的相隔半小时的云图。

第三节数据叠加功能1 多种地图主题本系统支持卫星地图、Google地形图、普通地图、标签地图、以及标准民航灰色地图作为地图主题的各种地图主题,在与不同云图色彩调色板配合,可以用于各种应用。

2 不同的GIS元素本系统GIS图层信息主要包括:世界、国家、省、地市、县级行政区划,国内一到五级河流GIS图层,主要公路、铁路等图层。

图3-2-2-1 主要公路叠加图3-2-2-2 全国1-4级河流叠加3 常规气象资料本系统可以叠加标准的Diamond格式气象资料,以下为500hPa资料叠加产品图。

图3-2-3-1 色彩强化云图与天气图叠加图3-2-3-2 色彩强化与全景500hPa资料叠加图3-2-3-3 其他色彩云图与500hPa资料叠加图3-2-3-4 云地分离后云图与天气图叠加4 雷达资料本系统可以叠加雷达资料,以下是发射率雷达图和云图叠加效果图。

第四节云图应用处理1 立体云图下图是放大后的立体云图效果:2 晴空检测、云地分离本系统结合NCEP等压面资料,对云图进行云地分离,以及各种云分类检测。

3 降水分析与预测本系统通过云图反演,进行降水分析:●降水预估:分析预测选定区域未来6小时的可能降水量值和预测等雨量线;●降水潜势:分析用户指定区域的降水云系的面积,体积,云体含水量和最大可能降水量值;4 MCS对流云团跟踪预测本部分以两个MCS系统跟踪与预测为例描述本系统对MCS跟踪和预测情况。

一个是受台风苏力影响形成外围MCS系统,一个是内陆夏天的MCS系统跟踪以及预测情况。

以2019年7月13日台风苏力登陆中国东南沿海时候为例,展示本系统对MCS的跟踪预测情况。

在图例中,蓝色线条为实时跟踪的MCS实际路径,黄色线条为预测路径,网格黄色填充为一小时预测位置,斜线网格为半小时预测位置。

为预测云团质心位置,实际云团质心位置。

13日04时从卫星云图上分析可以看出在距离温州机场的东南方向150-200公里之间,台风外围有三个MγCS系统。

在13日05时云图上,04时的A、B系统合并为一个MβCS系统;该系统的一小时实测质心位置为东经120度42分,北纬27度21分;预测位置为东经120度31分,北纬27度13分;相差经度为11分约0.2度;纬度9分约0.15度。

13日06分,这几个MCS合并成一个较大的MCS系统,根据前两个时次数据预测的一小时质心位置基本上与实测重合,经纬度误差在0.5分以内。

在13日07时云图上,对于该MCS判断半小时预测与实际质心位置经纬度误差在1分以内。

由于受整个台风系统影响,一小时后预测误差较大。

受整个台风系统影响,该MCS系统在13日09时消失。

5 等温线分析本系统可以根据用户输入的不同等温计算阀值序列,实时计算亮温等值线分布。

图3-3-5-1 -30、-40、-52℃等温线分析图3-3-5-2 -20、-30、-40℃等温线分析图3-3-5-3 -20、-40℃等温线分布以及云地分离6 台风定位与跟踪7 雾检测第五节云图接收系统其他系统功能云图接收系统主要功能是接收不同静止卫星云图,并处理成统一本系统数据格式,同时向Web发布系统发布原始云图产品;由于目前接收机都采用USB输出数据的方式,为了防止冲突,不同的卫星接收系统需要部署在不同计算机上。

下图为接收系统界面:第六节云图Web发布系统介绍Web发布系统主要包括:●卫星云图查看⏹全盘图查看:不同卫星的每个通道的全盘图查询、动画演示;⏹东亚云图查看:东亚地区不同调色板不同通道卫星云图查询、动画演示;⏹本地云图查看:根据用户设置的范围,本地区不同通道不同调色板的云图查询、动画演示;●云图产品查看:预报员处理后的产品,由用户发布到本系统提供给其他人员查询⏹等温线分析产品⏹云地分离产品⏹对流天气过程云图产品⏹雾检测产品⏹台风叠加产品⏹雷达回波叠加产品等下图为系统主界面截图:。

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