馬宏達(dá)

摘要：現(xiàn)階段，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)工作變得更加簡(jiǎn)單化、專業(yè)化。生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)評(píng)估業(yè)務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)也利用現(xiàn)代的技術(shù)和編程語(yǔ)言，開始進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，并在該系統(tǒng)平臺(tái)中，包括了所有需要的數(shù)值，例如水體密度指數(shù)、濕潤(rùn)指數(shù)、植被覆蓋指數(shù)等等，大大簡(jiǎn)化了生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)工作。本文就生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)評(píng)估業(yè)務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用進(jìn)行探討，在介紹生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)評(píng)估業(yè)務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，闡述了其具體應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：生態(tài)氣象；監(jiān)測(cè)評(píng)估業(yè)務(wù)平臺(tái)；設(shè)計(jì)；應(yīng)用

近年來，隨著人們環(huán)保意識(shí)的提升和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，越來越注重生活環(huán)境質(zhì)量，注重保護(hù)環(huán)境。另外，生態(tài)監(jiān)測(cè)氣象評(píng)價(jià)體系的建立，有利于相關(guān)氣象局對(duì)環(huán)境進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)環(huán)境問題，可以迅速采取措施解決，為此，在這種發(fā)展趨勢(shì)下，推進(jìn)生態(tài)質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作的開展十分必要。所以，為了促進(jìn)環(huán)境生態(tài)監(jiān)測(cè)工作的開展，必須要注重生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)評(píng)估業(yè)務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，本文就此進(jìn)行探討。

一、生態(tài)氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)和原則

利用生態(tài)氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)可以更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)評(píng)估業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的分析和智能化的管理，利用 AV HRR 極軌氣象衛(wèi)星和 EOS/MODIS 衛(wèi)生數(shù)據(jù)，對(duì)報(bào)文進(jìn)行連接，并對(duì)質(zhì)量進(jìn)行控制。并按照相關(guān)的分類對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，結(jié)合各分類的實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行不同等級(jí)的劃分，同時(shí)利用圖形和圖像的方式對(duì)生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)評(píng)估產(chǎn)品進(jìn)行輸出。為了真正的實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要充分的利用現(xiàn)代科技技術(shù)，比如計(jì)算信息處理技術(shù)，并對(duì)系統(tǒng)的先進(jìn)性和實(shí)用性進(jìn)行不斷的完善，保證其穩(wěn)定性。根據(jù)生態(tài)氣象業(yè)務(wù)的發(fā)展方向，結(jié)合省級(jí)業(yè)務(wù)的整體思路和相關(guān)要求，讓生態(tài)氣象業(yè)務(wù)的各個(gè)部分進(jìn)行更好的結(jié)合，形成一個(gè)真正的整體，同時(shí)考慮自然災(zāi)害中的各種因素，對(duì)其進(jìn)行有效的預(yù)測(cè)和防范。對(duì)模板進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并讓其具有獨(dú)特性，為后期的系統(tǒng)更新提供良好的發(fā)展基礎(chǔ)，并對(duì)其進(jìn)行廣泛的推廣，讓更多的省級(jí)城市對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用。

二、生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)評(píng)估業(yè)務(wù)平臺(tái)的具體設(shè)計(jì)

生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)評(píng)估業(yè)務(wù)平臺(tái)的具體設(shè)計(jì)包括兩個(gè)方面。首先是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能設(shè)計(jì)。根據(jù)生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)評(píng)估業(yè)務(wù)建設(shè)總體要求，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須具備對(duì)各種數(shù)據(jù)的管理和應(yīng)用，同時(shí)具有較高的靈活性、可擴(kuò)展性和穩(wěn)定性，以實(shí)現(xiàn)軟件的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)評(píng)估業(yè)務(wù)平臺(tái)采用面向?qū)ο?、模塊化的程序設(shè)計(jì)，MDI多文檔方式顯示，雙緩沖繪圖技術(shù)。系統(tǒng)開發(fā)語(yǔ)言為C和C++，開發(fā)環(huán)境為VS。NET2008。系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)捷大方，圖文并茂，操作直觀方便，功能齊全。其次是系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程設(shè)計(jì)。該流程設(shè)計(jì)是為了便于數(shù)據(jù)的處理， 使數(shù)據(jù)在使用的過程中銜接緊湊 ，更得心應(yīng)手，對(duì)數(shù)據(jù)的格式和處理流程進(jìn)行了設(shè)計(jì) ，每種要素都設(shè)計(jì)了標(biāo)識(shí)符。

三、生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)評(píng)估業(yè)務(wù)平臺(tái)的具體應(yīng)用

（一）圖形繪制模塊工具的使用

圖形繪制模塊工具主要將生態(tài)質(zhì)量氣象評(píng)價(jià)的各種指數(shù)用圖形的方式體現(xiàn)。具體包括系統(tǒng)的數(shù)據(jù)與制圖窗口的切換 、圖層信息顯示 、數(shù)據(jù)信息顯示、提供對(duì)數(shù)據(jù)圖像的分析及計(jì)算工具 、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 、其它輔助功能等內(nèi)容 。本系統(tǒng)提供的繪圖模塊支持按照行政區(qū)域填繪色斑圖和分析等值線繪制色斑兩種方式， 其中分析等值線繪制色斑又提供了自主研發(fā)的 API函數(shù)分析模塊與 GIS 組件繪圖模塊。

（二）生態(tài)氣象指數(shù)計(jì)算模塊的設(shè)計(jì)應(yīng)用

生態(tài)氣象指數(shù)模塊涉及的內(nèi)容較多，即：水體密度指數(shù)、濕潤(rùn)指數(shù)、植被覆蓋指數(shù)、土地退化指數(shù)、災(zāi)害指數(shù)及生態(tài)質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)。該模板會(huì)先生成各項(xiàng)指數(shù)的文本并記錄，可以利用不同的文件名對(duì)其進(jìn)行區(qū)分，隨后按照行政區(qū)域?qū)ζ溥M(jìn)行繪色或者利用等值線色斑圖對(duì)其進(jìn)行繪制。

其中，濕潤(rùn)指數(shù)（K）：根據(jù)常規(guī)氣象觀測(cè)資料和氣候月表所統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)，對(duì)某地區(qū)的干、濕程度進(jìn)行判斷，并形成相關(guān)的指標(biāo)。濕潤(rùn)指數(shù)的表達(dá)方式為實(shí)際降水量和潛在蒸散量的比值。水體密度指數(shù)（H）：在指定的區(qū)域內(nèi)，對(duì)其水體面積進(jìn)行計(jì)算，然后利用面積的比率值來表示水體密度，這也是水體密度的指標(biāo)。而面積的計(jì)算主要是從 EOS/MODIS 衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)中得到的。在第一次使用時(shí)，可以根據(jù)行政邊界的地理信息進(jìn)行計(jì)算，并結(jié)合衛(wèi)星中得到的經(jīng)緯度，然后形成一個(gè)文件。在下次使用時(shí)，可以當(dāng)作有效的依據(jù)。依次對(duì)不同的行政區(qū)域進(jìn)行測(cè)量，從而形成水體密度的指標(biāo)。植被覆蓋指數(shù)（P）：地表植被覆蓋指數(shù)是生態(tài)狀態(tài)的重要表現(xiàn)，通過不同土地利用/覆被類型的不同權(quán)重，就可以得到地表覆被狀態(tài)值。土地退化指數(shù)（T）：該指數(shù)主要是通過收集土地、氣象信息并對(duì)其進(jìn)行分析而得到的，對(duì)區(qū)域內(nèi)風(fēng)蝕、水蝕、重力侵蝕、凍融侵蝕和工程侵蝕的面積占區(qū)域內(nèi)總面積的比重，同時(shí)對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)。

（三）地理信息等其它功能的應(yīng)用

使用 GIS 地理信息系統(tǒng)進(jìn)行摳圖、對(duì)地理的邊界進(jìn)行添加、對(duì)色標(biāo)進(jìn)行顯示、以及設(shè)置相關(guān)的等值線色斑圖。當(dāng)系統(tǒng)被啟動(dòng)后可以從相關(guān)的參數(shù)文件中對(duì)路徑進(jìn)行設(shè)置，數(shù)據(jù)包含行政邊界和站點(diǎn)的等地理背景，以圖形的方式生產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品，從而真正的具有相關(guān)的功能，比如摳圖和繪制等等。利用衛(wèi)星探測(cè)儀或者衛(wèi)星數(shù)據(jù)中的資料，進(jìn)行相關(guān)的反演亮溫場(chǎng)。并利用相關(guān)的數(shù)據(jù)對(duì)反演量溫場(chǎng)進(jìn)行變分訂正，可以對(duì)我國(guó)一些特殊的區(qū)域進(jìn)行分析，同時(shí)對(duì)生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)評(píng)估產(chǎn)品具有檢索和調(diào)閱的功能。

四、生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)評(píng)估業(yè)務(wù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)

生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)評(píng)估業(yè)務(wù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù) 主要包括五個(gè)方面，分別為數(shù)據(jù)文件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 、報(bào)文解譯、衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制與訂正 、行政區(qū)域色斑圖的填繪、等值線分析與色斑圖繪制。首先，在日常的生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)業(yè)務(wù)工作中，為了便于查錯(cuò)、分析結(jié)果，要求輸出的中間結(jié)果詳盡、直觀。所以系統(tǒng)設(shè)計(jì)了各項(xiàng)模塊都可以生成中間交換文件，及生成了記錄各信息要素的可自由修改的文本文件，然后再由文本文件繪制等值線色斑圖形成圖形產(chǎn)品的系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 報(bào)文解譯 主要是利用全省的月報(bào)表文件，對(duì)原始報(bào)文進(jìn)行預(yù)處理，截取正文、剔除誤碼、刪除多余字符等，找出錯(cuò)誤并進(jìn)行糾正。最后，系統(tǒng)在生產(chǎn)中間交換文本文件后，對(duì)其進(jìn)行利用，可以分別形成兩種繪制方式。其一對(duì)行政區(qū)域的進(jìn)行劃分，選擇不同的顏色進(jìn)行填色；其二依照等值線對(duì)其進(jìn)行填色。

五、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，隨著生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)評(píng)估業(yè)務(wù)平臺(tái)的建立，其技術(shù)日漸成熟，但在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中，還要全面考慮問題，注重系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能設(shè)計(jì)和系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程設(shè)計(jì)，落實(shí)其應(yīng)用，以保證在生態(tài)監(jiān)測(cè)過程中發(fā)揮更好的作用。

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