气象防灾智能预警系统
解决方案
,. ... 前言
我国是一个自然灾害频发的国家,
洪涝
氐＞、
冰雹
歹
风灾。
、
、、
山体滑坡
泥石流
气象灾害占各类自然灾害的 70%以上 ,
新中国成立以来，我国经受多次自然灾害大考。
自然灾害的防、抗、救与气象条件密切相关，精准、高效、权威的气象防灾预警是综合防灾减灾的第一道防线。
当前我国的气象综合监测已经形成地，空，天基观测手段互补，协同运行，交叉检验的一体化监测体系，其中气象卫星，雷达等监测能力位居世界前列，
如何充分利用这些宝贵的气象资源对各种自然灾害进行有效的预警？及时发现险情，采用对策，减少灾害是摆在我们面前的一个重大课题.
在大数据时代和移动互联网高度发达的今天，运用先进的算法和人工智能(AI)技术，实现智慧气象已经成为可能，
移动互联网+先进的算法+人工智能(AI)技术
北京希思美柯研发团队由来自首都相关科研院所，大专院校和海归人员组成，经过数年艰苦卓绝的努力，成功完成<多普勒雷达回波的智能识别技术>,<数字地图的边界切割技术>,<降水与地图和 google 影像的图像合成技术>等难题的科技攻关，使气象防灾预警成为一个完整的、内在联系的"感知系统"，实现了气象防灾
预警工作的监测自动化、预警精准化、服务智能化息的“绿色通道”. (以上成果均已申请国家专利),打通了预警信
系统组成: 服务器端+客户端
1. 服务器端：4 台 DELL 机架式服务器+1 台 KVM
No1.端口服务器，
整个系统的通信枢
纽
No2.处理雷达回波
基数据，防雹预警
No3.处理雷达回波
基数据，临近预报
4 台DELL 机架式服务器
No4.洪灾，泥石流，
山体滑坡的预警
风灾的预警
KVM 用来作 4 台服务器的显示切换
服务器机柜内部结构
客户端：PC
端+手机(iPhone+iPad+An
PC 端: 声光电预警终端
roid)端
手机端
手机主菜单手机初始界面
侧滑式菜单 ,
支持单手操作，
可以任意放大，缩小，旋转，一切尽在" 掌"握中。
关于洪灾，泥石流，山体滑坡的预警
1 小时降水分布图
1.将降水的落点和强度与当地地图进行合成，
2.使我们既能看到降水的落点和大小，对整个区域的状况又一目了然，
3.当雨量达到 1 小时的预警值时，系统自动发送短信到手机上，
1 小时降水 google 影像图
1.根据降水的落点和强度与谷歌影像图进行合成，
2.可以清晰地看出降水落点所处的地形地貌，是在山区还是在人口稠密区。
，
3.标出最大的三个雨量值，为我们的下一步决策提供依据，
系统直接给出 6 小时降水累计的实况图，
当雨量达到 6 小时的预警值时，系统自动发送短信到手机上，
系统直接给出 24 小时降水的累计实况图，
当雨量达到 24 小时的预警值时，系统自动发送短信到手机上，
通过实时掌握本地 1 小时，6 小时，24 小时的降水实况，和系统对于各自报警值的及时短信通报，使我们对于洪灾，泥石流，山体滑坡等气象灾害的预警工作做到心中有数，
关于冰雹的预警
(PC 端)
从左至右可以看出处理流程PPI->RHI->分析结果
PPI (平显)
PPI:
1.多普勒雷达有效的观测范围通常在 230 公里以内，但我们只关心本区域内部的雷达
回波状况，图中的高亮(high light)部分，
2.根据雷达基数据，针对本区域，找到发展最成熟的 3 个回波单体，计算出回波强中
心的经纬度和面积大小(像素 pixel),
3.其余部分因为不在本区域范围内，不作运算。
4.多普勒雷达的体扫间隔是 6 分钟 1 次，系统作同步处理，不会遗漏一次，
RHI (高显)
根据PPI 计算出来的 3 个回波强中心的经纬度，直接得到 3 个 RHI,可以看出当前回波的剖面结构，尤其是“核”的部分，
并计算出 3 个回波单体强中心处的顶高，底高和厚度，
结论
1.通过和作业基准进行对比，分别判断出 3 个回波单体的强度，面积，厚度，从
而得出结论是 OK，还是 NG，
2.当结论是 OK 时，系统自动发送短信到手机上，
3.下方是设定的作业基准，
火箭作业
当雷达回波单体达到作业基准，
1.如果回波强中心在高炮或者火箭作业的有效半径内，直接给出防雹作业指令
2.如果回波强中心不在有效半径内，直接给出的是火箭作业信息，而不是指令，
3.手机APP 将会通过GPS 引导火箭作业车进入有效作业半径内，并发出作业指令，
4.作业指令，指南针直接指向作业的方位角，如图 164 度，有效避免找不到"北",而打
错方向,
关于大风，强台风等风灾的预警
1.根据风向风速的位置和强度与谷歌影像图进行合成，
2.可以清晰地看出风向风速位置所处的地形地貌，
是在山区还是在人口稠密区。
，
3.标出最大的三个风速值，为我们的下一步决策提供依据，
4.当风速达到预警值时，系统自动发送短信到手机上，
关于临近预报
在实际工作中，当抗洪抢险的情况时，防汛部门在进行决策时，会提出“当前降水还会不会继续？还要下多久？"的问题，每每面对这样的问题，会令我们倍感压力。
临近预报，是用雷达回波的演变趋势来修正未来 1 小时降水量
距离强中心最近的3 个自动站的雨量
当前雷达回波的垂直剖面结构
强度增强是+，强度减弱是-，
面积增大是+，面积减小是-，
厚度增大是+，厚度减小是-，
底高增大是-，底高减小是+，
连续12 小时自动站的雨量记录结论
关于天气实况的演变趋势
随时最近 3 小时多普勒雷达回波的演变趋势
这个其实很重要
1.一张雷达回波图只能反映当前时刻云的分布和强度的实况，
2.但我们更需要知道的是云体的移向移速(远离我们,还是朝向我们)，云体是处在生长
阶段还是衰减阶段。
3.最近3 小时雷达回波演变的动画(FLASH),最直观的判断强对流回波对本区域的影响，
包括回波的位置，移向移速，
系统的特点：
本系统采用 DELL 服务器（4+1），从 cimiss 接口获取雷达回波基数据和本地自动站的气象要素进行特殊的算法处理，
1.Doppler 每 6 分钟扫描一次，一小时 10 次，一天 240 次，
400 个自动气象观测站一小时一次，5 个要素，
一天 24*5*400=5000 个数据 ,
对于这样的海量数据, 人工已经无法处理，只能通过智能化的处理，而且可以做到百无一漏，
2.整个系统已经覆盖了县市气象局一半以上的工作量，尤其在县级气象局
人员相对少的情况下，整个工作可以轻松应对，
3.在有预警天气发生的情况下，系统在第一时间，自动通过短信报告了当
地政府，防汛办，甚至乡镇一级的职能部门，使气象局的工作始终处于
主动服务状态,
4.功能强劲的手机 APP，无论在何时何地都可以查看和 PC 客户端完全一
样的信息，
5.在移动互联网+的今天，作为气象工作者，及时掌握当时的天气实况，随
时可以查看，是必不可少的，
6.资料的整理归档方面，智能化按年月进行分类整理，无需人为干预
7.系统同时支持 sa,sb,cb,sc,cd,cc,ccj 等雷达回波基数据格式，
系统的预警方式
•PC,在值班室，预警终端 24 小时监测，声光电报警
android,iPhone,iPad
•手机 APP,随时收到报警短信，随时查看天气实况
android
iPhone
iPad
系统优势
为县市级气象部门量身定制的智能化平台，
极大地减轻了气象业务的工作量，
极大地提高了气象业务平台的智能化水平，
极大地减少了气象灾害预警中可能存在的疏漏，。