董凌宇，莫云音，李 勛

(1.海南省氣象臺(tái)，海南 ?？?570100；2.海南省南海氣象防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南 ?？?570100 3.海南省氣象服務(wù)中心，海南 ?？?570100)

0 引 言

海南省屬局地強(qiáng)對(duì)流天氣多發(fā)地區(qū)，每年因突發(fā)性強(qiáng)降水、雷雨大風(fēng)、冰雹、雷電和龍卷等強(qiáng)對(duì)流天氣[1-2]導(dǎo)致的氣象災(zāi)害多達(dá)數(shù)十起，經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)十億。強(qiáng)對(duì)流天氣所造成的危害已嚴(yán)重影響到海南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)和諧安定和人民群眾生命和財(cái)產(chǎn)安全。

近年來，海南省氣象局全面開展氣象綜合探測(cè)系統(tǒng)、預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)等氣象現(xiàn)代業(yè)務(wù)體系建設(shè)，逐步完善中尺度氣象觀測(cè)站網(wǎng)，提供了地面自動(dòng)站、多普勒天氣雷達(dá)、閃電定位、風(fēng)廓線等非常規(guī)遙感觀測(cè)資料，為預(yù)報(bào)員在天氣預(yù)報(bào)預(yù)警特別是為短時(shí)強(qiáng)降水、雷暴、雷雨大風(fēng)等強(qiáng)對(duì)流天氣的預(yù)警和臨近預(yù)報(bào)提供了基礎(chǔ)。

雖然通過氣象業(yè)務(wù)建設(shè)，提供了豐富的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)產(chǎn)品，暴雨、強(qiáng)對(duì)流等惡劣天氣實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)預(yù)警能力有所提高，但是預(yù)警預(yù)報(bào)能力特別是暴雨、強(qiáng)對(duì)流天氣和臨近登陸臺(tái)風(fēng)的路徑強(qiáng)度風(fēng)雨影響程度的預(yù)警預(yù)報(bào)精細(xì)化服務(wù)能力，仍不能滿足政府和公眾的要求。因此，為了提高海南省對(duì)突發(fā)性強(qiáng)對(duì)流天氣的檢測(cè)預(yù)報(bào)能力，建立及時(shí)科學(xué)的預(yù)警機(jī)制，海南省氣象臺(tái)設(shè)計(jì)開發(fā)了海南省短時(shí)臨近預(yù)警業(yè)務(wù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于SWAN2.0[3]開源開放框架，采用省CS(Client/Server)+市(縣)BS(Brower/Server)的兩級(jí)分布式結(jié)構(gòu)，針對(duì)不同類別災(zāi)害性天氣實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)自動(dòng)示警，臨近時(shí)效內(nèi)發(fā)布預(yù)警，短時(shí)時(shí)效內(nèi)發(fā)布預(yù)報(bào)等功能。縮短了制作發(fā)布各類氣象災(zāi)害預(yù)警信號(hào)的時(shí)間，真正實(shí)現(xiàn)省市縣業(yè)務(wù)同步聯(lián)動(dòng)、產(chǎn)品實(shí)時(shí)共享、預(yù)警信號(hào)發(fā)布協(xié)調(diào)一致，預(yù)報(bào)預(yù)警服務(wù)產(chǎn)品一鍵式分發(fā)。完善了短時(shí)強(qiáng)降水、雷雨大風(fēng)、冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣短時(shí)臨近精細(xì)預(yù)警預(yù)報(bào)技術(shù)和能力，提高了強(qiáng)對(duì)流短時(shí)預(yù)報(bào)時(shí)空分辨率和準(zhǔn)確率，形成了短臨預(yù)報(bào)到短期預(yù)報(bào)的無縫對(duì)接。

1 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

海南省短時(shí)臨近預(yù)警業(yè)務(wù)系統(tǒng)針對(duì)不同類別災(zāi)害性天氣實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)自動(dòng)示警，臨近時(shí)效內(nèi)發(fā)布預(yù)警，短時(shí)時(shí)效內(nèi)發(fā)布預(yù)報(bào)等功能。系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。系統(tǒng)主要由多源資料處理模塊、數(shù)據(jù)產(chǎn)品綜合顯示模塊、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警模塊、短臨預(yù)警產(chǎn)品制作模塊、預(yù)警產(chǎn)品一鍵式分發(fā)模塊、精細(xì)化格點(diǎn)預(yù)報(bào)模塊等六個(gè)部分構(gòu)成。

圖1 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

1.1 多源資料處理模塊

系統(tǒng)涉及的數(shù)據(jù)有：自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)、基于雷達(dá)等觀測(cè)資料的外推預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，衛(wèi)星數(shù)據(jù)，閃電定位儀數(shù)據(jù)，WRF-RUC逐時(shí)同化預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，中國(guó)氣象局CMACAST下發(fā)的歐洲中心細(xì)網(wǎng)格產(chǎn)品，T639細(xì)網(wǎng)格產(chǎn)品，日本細(xì)網(wǎng)格產(chǎn)品，GRAPES模式產(chǎn)品，WRF模式產(chǎn)品，INCA逐小時(shí)產(chǎn)品，海洋模式產(chǎn)品，美國(guó)GFS產(chǎn)品，集合預(yù)報(bào)轉(zhuǎn)化及解釋應(yīng)用等客觀訂正產(chǎn)品。

系統(tǒng)的各類數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)庫、共享目錄、WebService[4-5]接口、CIMISS接口等方式實(shí)時(shí)獲取。多源資料處理模塊對(duì)獲取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間規(guī)整和初步數(shù)據(jù)質(zhì)量控制，接著進(jìn)行數(shù)據(jù)解析及數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，生成標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)集，最后對(duì)各類標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集進(jìn)行數(shù)據(jù)融合[6]，生成其他模塊需要的圖形、表格及其他自定義的數(shù)據(jù)格式。

1.2 數(shù)據(jù)產(chǎn)品綜合顯示模塊

基于WEBGIS[7]，綜合顯示模塊可在地圖上動(dòng)態(tài)顯示各類定量估測(cè)預(yù)報(bào)、回波實(shí)況及預(yù)報(bào)、自動(dòng)站各類監(jiān)測(cè)信息以及多產(chǎn)品合成圖等內(nèi)容，為預(yù)報(bào)員提供決策參考。綜合顯示模塊將雷達(dá)拼圖實(shí)況、定量降水實(shí)況、TRACER、光流法等多家定量降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品統(tǒng)一規(guī)格，統(tǒng)一表達(dá)色系和表達(dá)方式，基于WEBGIS系統(tǒng)在同一頁面進(jìn)行集成顯示?？苫诓煌瑫r(shí)長(zhǎng)(如0.5H、1H、2H、3H、4H、5H、6H)，不同尺度區(qū)域(如250 KM和64 KM)等指標(biāo)要素進(jìn)行信息對(duì)比顯示?；谏邎D模式，系統(tǒng)可顯示指定自動(dòng)站站點(diǎn)的降雨、溫度、風(fēng)力時(shí)間序列圖；系統(tǒng)可顯示最大降雨量、最高溫度、最低溫度、最低能見度、最大風(fēng)力信息及所在自動(dòng)站站點(diǎn)信息；系統(tǒng)可動(dòng)態(tài)顯示全省及區(qū)域的回波實(shí)況、回波預(yù)報(bào)、估測(cè)降水實(shí)況、估測(cè)降水預(yù)報(bào)、冰雹產(chǎn)品、剖面產(chǎn)品等；系統(tǒng)可動(dòng)態(tài)顯示歐洲中心數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品，如10米風(fēng)速、2米氣溫、2米日變溫、3小時(shí)降雨、海平面日變壓。各類信息除實(shí)時(shí)綜合顯示外，綜合顯示模塊支持各類信息的歷史回放功能，基于時(shí)間指標(biāo)和時(shí)長(zhǎng)指標(biāo)，可檢索查看各類信息。

1.3 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警模塊

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警模塊對(duì)經(jīng)過多源資料處理模塊融合處理的各類數(shù)據(jù)資料進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，針對(duì)不同氣象資料的特性，設(shè)置不同的閾值，超過相應(yīng)的閾值后，會(huì)根據(jù)設(shè)定好的預(yù)警等級(jí)來報(bào)警。報(bào)警主要通過網(wǎng)頁預(yù)警、短信預(yù)警、電話預(yù)警等三種手段。網(wǎng)頁預(yù)警是當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)控到觀測(cè)數(shù)據(jù)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)定的閾值時(shí)，會(huì)在瀏覽器端啟動(dòng)聲音告警；短信預(yù)警是當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)控到觀測(cè)數(shù)據(jù)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)定的閾值時(shí)，會(huì)根據(jù)已設(shè)定的短信接收人員，由系統(tǒng)發(fā)送相關(guān)的預(yù)警信息到指定手機(jī)號(hào)碼上；電話預(yù)警是當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到觀測(cè)數(shù)據(jù)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)定的閾值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)設(shè)定的電話接收人員自動(dòng)撥打電話。

報(bào)警流程采用“階梯式”預(yù)警形式進(jìn)行，分區(qū)域、分時(shí)段、分強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)警。具體規(guī)則如下：

(1)分區(qū)域：外圍鄰近區(qū)域(0 km～30 km警戒區(qū)，30 km～50 km監(jiān)控區(qū))、屬地責(zé)任區(qū)(預(yù)警區(qū))。

(2)分時(shí)段：短臨模式預(yù)報(bào)0～2小時(shí)內(nèi)、實(shí)況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

(3)分強(qiáng)度：雷達(dá)回波按分貝進(jìn)行劃分(35分貝、45分貝、55分貝)、自動(dòng)站觀測(cè)要素按照預(yù)警信號(hào)閾值發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分。

1.4 短臨預(yù)警產(chǎn)品制作模塊

短臨預(yù)警產(chǎn)品包括強(qiáng)對(duì)流天氣及大霧兩類產(chǎn)品，強(qiáng)對(duì)流天氣主要涵蓋了短時(shí)強(qiáng)降水、雷雨大風(fēng)、冰雹、龍卷及雷達(dá)等天氣類型。預(yù)警類型包括海上雷雨大風(fēng)、海上大霧、海上大風(fēng)、臺(tái)風(fēng)、大霧、寒冷、雷雨大風(fēng)、暴雨、雷電、大風(fēng)、高溫、冰雹、干旱等，預(yù)警級(jí)別根據(jù)不同的預(yù)警類型可選擇支持紅色、橙色、黃色、藍(lán)色等級(jí)別。

基于WebGIS平臺(tái)，通過落區(qū)繪制生成各類短臨預(yù)警產(chǎn)品，以縮短預(yù)警產(chǎn)品的制作時(shí)間，提高預(yù)警產(chǎn)品的發(fā)布效率。落區(qū)繪制預(yù)警產(chǎn)品的過程為：在短臨預(yù)警產(chǎn)品制作模塊選擇新建預(yù)警信號(hào)，選擇預(yù)警信號(hào)類別和預(yù)警級(jí)別，接著使用落區(qū)繪制工具繪制災(zāi)害區(qū)域，繪制完成后，會(huì)自動(dòng)生成預(yù)警標(biāo)題、發(fā)布時(shí)間、發(fā)布單位以及預(yù)警內(nèi)容。

1.5 預(yù)警產(chǎn)品一鍵式分發(fā)模塊

預(yù)警產(chǎn)品一鍵式分發(fā)模塊主要是按照業(yè)務(wù)規(guī)定及相關(guān)的業(yè)務(wù)流程將制作好的短臨預(yù)警產(chǎn)品發(fā)送出去。預(yù)警產(chǎn)品一鍵式分發(fā)模塊主要是通過對(duì)接“海南省公共氣象服務(wù)產(chǎn)品庫”，利用“氣象產(chǎn)品制作發(fā)布與監(jiān)控平臺(tái)”的一鍵式發(fā)布功能，實(shí)現(xiàn)預(yù)警產(chǎn)品的一鍵式發(fā)布。實(shí)現(xiàn)的發(fā)布渠道主要有短信、聲訊、傳真、網(wǎng)站、微博、微信、客戶端、電視、大喇叭、電子顯示屏、網(wǎng)盤、北斗、今日頭條、一點(diǎn)資訊等[8]。信息發(fā)送流程如圖2所示。

圖2 信息發(fā)送流程

短臨預(yù)警產(chǎn)品制作模塊制作好預(yù)警產(chǎn)品后，會(huì)推送至預(yù)警產(chǎn)品一鍵式分發(fā)模塊，接著預(yù)警產(chǎn)品一鍵式分發(fā)模塊將預(yù)警產(chǎn)品保存到“海南省公共氣象服務(wù)產(chǎn)品庫[9]”，“氣象產(chǎn)品制作發(fā)布與監(jiān)控平臺(tái)[10]”實(shí)時(shí)采集“海南省公共氣象服務(wù)產(chǎn)品庫”中的預(yù)警產(chǎn)品，根據(jù)設(shè)置好的發(fā)布策略，通過現(xiàn)有的各個(gè)渠道將預(yù)警產(chǎn)品發(fā)送出去。

1.6 精細(xì)化格點(diǎn)預(yù)報(bào)模塊

海南省精細(xì)化格點(diǎn)預(yù)報(bào)模塊的業(yè)務(wù)由短時(shí)臨近、短期和中期預(yù)報(bào)三部分組成。短時(shí)臨近預(yù)報(bào)主要依托自奧地利引進(jìn)并實(shí)現(xiàn)本地化的INCA系統(tǒng)，基于其輸出產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)人工交互訂正。短期和中短期預(yù)報(bào)則依據(jù)歐洲中心數(shù)值預(yù)報(bào)及省臺(tái)WRF中尺度區(qū)域模式初步釋用產(chǎn)品進(jìn)行人工交互訂正。預(yù)報(bào)全區(qū)域?yàn)榫哦尉€內(nèi)的所有南海島嶼及海區(qū)(東經(jīng)1 050-1 200，北緯30-220)。預(yù)報(bào)要素有風(fēng)、降水、氣溫、相對(duì)濕度、能見度、云量，形成預(yù)報(bào)產(chǎn)品覆蓋海南省所有海陸轄區(qū)，空間分辨率細(xì)化至1～5公里，12小時(shí)內(nèi)時(shí)間分辨率縮小至1小時(shí)間隔，1～10天內(nèi)時(shí)間分辨率為3小時(shí)間隔，可實(shí)現(xiàn)任意時(shí)間地點(diǎn)的動(dòng)態(tài)預(yù)報(bào)提取，精細(xì)至街道、村落、漁區(qū)、航線。結(jié)合業(yè)務(wù)需求，根據(jù)精細(xì)格點(diǎn)預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，研究制定了數(shù)字向文字、定量向定性轉(zhuǎn)換規(guī)則，并開發(fā)了基于精細(xì)化格點(diǎn)預(yù)報(bào)和圖文模板標(biāo)準(zhǔn)的文字預(yù)報(bào)、報(bào)文預(yù)報(bào)和圖形預(yù)報(bào)等傳統(tǒng)預(yù)報(bào)產(chǎn)品或?qū)I(yè)預(yù)報(bào)服務(wù)產(chǎn)品的自動(dòng)轉(zhuǎn)換生成技術(shù)，最終形成預(yù)報(bào)產(chǎn)品覆蓋本省海陸轄區(qū)，精細(xì)到鄉(xiāng)鎮(zhèn)、漁區(qū)，任意時(shí)間地點(diǎn)，多用戶的一體化集成業(yè)務(wù)平臺(tái)。

2 關(guān)鍵技術(shù)

2.1 SWAN2.0

SWAN2.0是中國(guó)氣象局組織開發(fā)的集短時(shí)臨近監(jiān)測(cè)、分析、預(yù)報(bào)、預(yù)警制作等功能為一體的軟件系統(tǒng)。該系統(tǒng)的推廣使用，為各級(jí)氣象臺(tái)站開展災(zāi)害天氣監(jiān)測(cè)和氣象服務(wù)工作提供了強(qiáng)有力的保障。海南省短時(shí)臨近預(yù)警業(yè)務(wù)系統(tǒng)基于SWAN2.0開源開放框架和技術(shù)功能,充分利用該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理、短時(shí)臨近算法、監(jiān)測(cè)報(bào)警、產(chǎn)品制作與發(fā)布等功能，結(jié)合本地短臨產(chǎn)品的特點(diǎn)，針對(duì)不同類別災(zāi)害性天氣實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)自動(dòng)示警，臨近時(shí)效內(nèi)發(fā)布預(yù)警，短時(shí)時(shí)效內(nèi)發(fā)布預(yù)報(bào)等功能。

2.2 雷達(dá)基數(shù)據(jù)質(zhì)量控制技術(shù)

雷達(dá)在探測(cè)氣象目標(biāo)物時(shí)，會(huì)受到包括地物、海浪、生物等的干擾，產(chǎn)生大氣的超折射現(xiàn)象，這種現(xiàn)象即為大氣波導(dǎo)。大氣波導(dǎo)對(duì)現(xiàn)代雷達(dá)探測(cè)有重要影響，會(huì)導(dǎo)致雷達(dá)出現(xiàn)超視距傳播和探測(cè)盲區(qū)，從而影響了雷達(dá)的探測(cè)性能，導(dǎo)致雷達(dá)數(shù)據(jù)中經(jīng)常存在雜波和亮帶等虛假的回波，影響降水產(chǎn)品的準(zhǔn)確性。利用雷達(dá)反射率的三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行雷達(dá)質(zhì)量控制[11]的算法比較成熟有效。雷達(dá)回波的垂直伸展、反射率場(chǎng)的空間變率、反射率的垂直梯度可以很好地用于質(zhì)量控制。因此，文中主要采用雷達(dá)反射率的三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行雷達(dá)質(zhì)量控制，同時(shí)將回波的最低閾值定為12 dBZ，在每個(gè)“區(qū)域”中，當(dāng)檢查發(fā)現(xiàn)資料值小于12 dBZ的點(diǎn)數(shù)超過“區(qū)域”內(nèi)資料總點(diǎn)數(shù)的40%時(shí)，該“區(qū)域”將不被使用。雷達(dá)硬件故障或者大氣波導(dǎo)的干擾，會(huì)使得雷達(dá)數(shù)據(jù)存在缺測(cè)的情況，對(duì)于缺測(cè)的雷達(dá)數(shù)據(jù)，文中主要采用局地平均法對(duì)其進(jìn)行填充處理，即當(dāng)進(jìn)行資料連續(xù)性判斷時(shí)，如果某個(gè)格點(diǎn)的值與其周圍至少三個(gè)象限內(nèi)的若干個(gè)格點(diǎn)的平均值的差異大于某個(gè)特定值的話，即認(rèn)為該點(diǎn)為資料缺測(cè)，用其周圍這些點(diǎn)的平均值來填補(bǔ)。

2.3 多源資料融合分析預(yù)警技術(shù)

針對(duì)6分鐘間隔的雷達(dá)回波采用光流算法實(shí)現(xiàn)QPF功能，最終生成0～3小時(shí)雷達(dá)回波外推與降水預(yù)報(bào)。實(shí)現(xiàn)多模式的融合[12-13]，實(shí)現(xiàn)最高、最低氣溫，逐小時(shí)氣溫，與逐小時(shí)、3小時(shí)、6小時(shí)、12小時(shí)、24小時(shí)降水輸出。采用SCIT算法，實(shí)現(xiàn)風(fēng)暴自動(dòng)識(shí)別、風(fēng)暴追蹤算法，實(shí)現(xiàn)風(fēng)暴預(yù)報(bào)功能。根據(jù)EN閃電定位資料，采用光流法提供未來60分鐘每6分鐘的閃電位置預(yù)報(bào)。對(duì)歐洲集合預(yù)報(bào)51個(gè)成員分別采用概率匹配法、混合法與融合法分別輸出降水預(yù)報(bào)。應(yīng)用SWAN系統(tǒng)QPE產(chǎn)品、自動(dòng)站實(shí)況相融合形成短時(shí)強(qiáng)降水精細(xì)化格點(diǎn)實(shí)況數(shù)據(jù)。應(yīng)用雷達(dá)徑向大風(fēng)速區(qū)識(shí)別技術(shù)、自動(dòng)站實(shí)況、中氣旋識(shí)別等結(jié)果相融合形成雷雨大風(fēng)精細(xì)化格點(diǎn)實(shí)況數(shù)據(jù)。利用雷達(dá)風(fēng)暴特征客觀識(shí)別冰雹實(shí)況形成冰雹精細(xì)化格點(diǎn)實(shí)況數(shù)據(jù)。應(yīng)用Grapes/Wrf/INCA模式預(yù)報(bào)、SWAN系統(tǒng)QPF產(chǎn)品結(jié)果融合形成短時(shí)強(qiáng)降水精細(xì)化格點(diǎn)預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)。應(yīng)用TREC外推雷雨大風(fēng)、冰雹識(shí)別結(jié)果，形成雷雨大風(fēng)、冰雹精細(xì)化格點(diǎn)預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)。統(tǒng)一網(wǎng)格參數(shù)等標(biāo)準(zhǔn)，與精細(xì)化預(yù)報(bào)相一致，形成標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。應(yīng)用各類算法，融合格點(diǎn)和站點(diǎn)預(yù)報(bào)，以及要素預(yù)報(bào)和強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)報(bào)。多源數(shù)據(jù)融合如圖3所示。

圖3 多源數(shù)據(jù)融合

2.4 預(yù)報(bào)客觀訂正技術(shù)

基于精細(xì)化格點(diǎn)預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)的需求，系統(tǒng)開展了基于海島觀測(cè)站、雷達(dá)衛(wèi)星資料和高分辨率數(shù)值模式產(chǎn)品的海洋降水、溫度、風(fēng)等定量化預(yù)報(bào)訂正技術(shù)研究，研究完善基于落區(qū)和模式產(chǎn)品動(dòng)態(tài)客觀訂正MOC方法的格點(diǎn)化定量降水預(yù)報(bào)技術(shù)，以及基于站點(diǎn)預(yù)報(bào)、模式預(yù)報(bào)和地理信息訂正技術(shù)的格點(diǎn)化溫度、濕度預(yù)報(bào)技術(shù)。實(shí)現(xiàn)了對(duì)海洋陸地定量化預(yù)報(bào)、智能化訂正和精細(xì)化服務(wù)應(yīng)用的完整支撐。

2.5 WebGIS技術(shù)

地理信息系統(tǒng)(geographic information system，GIS)是20世紀(jì)60年代初發(fā)展起來的一門邊緣學(xué)科，集計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、測(cè)繪遙感學(xué)、環(huán)境科學(xué)、城市科學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、管理科學(xué)等眾多學(xué)科的知識(shí)于一體。GIS針對(duì)特定的應(yīng)用任務(wù)，存儲(chǔ)事物的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，記錄事物之間的關(guān)系和演變過程。它可根據(jù)事物的地理坐標(biāo)對(duì)其進(jìn)行管理、檢索、評(píng)價(jià)、分析、結(jié)果輸出等處理，提供決策支持、動(dòng)態(tài)模擬、統(tǒng)計(jì)分析、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)等服務(wù)。

WebGIS是傳統(tǒng)GIS在Internet上的延伸和擴(kuò)展，具備Internet環(huán)境下空間信息的檢索、查詢、制圖輸出、編輯等空間信息管理和發(fā)布功能。WebGIS[14-15]支持C/S和B/S等兩種結(jié)構(gòu)模式。B/S模式具備跨平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)可免去安裝升級(jí)客戶端的繁瑣操作，為此，海南省短時(shí)臨近預(yù)警業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)產(chǎn)品綜合顯示模塊選用B/S模式的WebGIS技術(shù)來實(shí)現(xiàn)氣象數(shù)據(jù)產(chǎn)品的顯示功能。

3 結(jié)束語

海南省短時(shí)臨近預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)基于CIMISS統(tǒng)一數(shù)據(jù)環(huán)境，應(yīng)用SWAN2.0開源開放框架，針對(duì)不同類別災(zāi)害性天氣可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)自動(dòng)示警，臨近時(shí)效內(nèi)發(fā)布預(yù)警，短時(shí)時(shí)效內(nèi)發(fā)布預(yù)報(bào)等主要功能。該系統(tǒng)依托多源觀測(cè)資料(雷達(dá)、自動(dòng)測(cè)站、衛(wèi)星)，設(shè)置不同閾值，可實(shí)現(xiàn)對(duì)近海海區(qū)、島礁附近海區(qū)的強(qiáng)對(duì)流等災(zāi)害性天氣進(jìn)行分區(qū)、逐級(jí)示警，通過后臺(tái)云電話、短信、平臺(tái)頁面等多種方式第一時(shí)間提醒當(dāng)班預(yù)報(bào)員及相關(guān)責(zé)任人，確保預(yù)警及時(shí)、服務(wù)到位。該系統(tǒng)還研發(fā)了氣象災(zāi)害預(yù)警信號(hào)、災(zāi)害天氣落區(qū)格點(diǎn)預(yù)報(bào)等短臨預(yù)警產(chǎn)品制作模塊和一鍵式預(yù)警服務(wù)產(chǎn)品分發(fā)模塊，大大縮短了制作發(fā)布各類氣象災(zāi)害預(yù)警信號(hào)的時(shí)間，提高了預(yù)報(bào)服務(wù)效果。