气象探测技术篇1

水是人类生产和生活不可缺少的自然资源，也是生物赖以生存的环境资源。在大气温度变化范围内，水是地球上唯一一种能够发生相变的大气成分。地球上的水在三种状态间变换（相变），对人类生活产生了重要的影响，同时，水的相变在大气物理过程中起到了重要的作用。当水由固态或液态变为气态时，它要向周围的大气吸收能量；当水由气态转变为液态或固态时，它要向周围的大气释放出同等数量的能量。某地水汽蒸发过程中消耗能量，而在完全不同的地方会因水汽的凝结而释放能量。这是地球上热量在大范围内传输的有效途径。伴随水的相变，会产生“潜热”，“潜热”是许多暴风雨形成的能量来源，并且它在雷雨、龙卷风和飓风等天气现象中也起着重要作用。同时全球性的水循环会导致能量在全球的重新分配，这驱动了气候和天气系统的演变，水汽在水循环中扮演着重要的角色。大气中含有微量的汽态水，通常水汽只占大气总体积的4%，但是水汽是大气中含量最丰富和最不稳定的温室效应气体。大气水汽影响着地球的辐射收支平衡、能量传输、云的生成和降水的分布。在大气辐射传输过程中，水汽既吸收来自太阳的短波辐射，也吸收来自地球的长波辐射。在大气能量传输过程中，由水的蒸发输送产生的潜热是能量从赤道向高纬度地区输送的重要途径。水汽凝结生成云的过程中释放能量，这影响着大气的动力学结构，使大气垂直稳定度发生改变，从而影响了天气系统的形成和降水的类型。

水汽实时监测“天眼”保障北京气象预报

虽然水汽在大气中的作用如此重要，但是目前气象业务上获取水汽资料主要依赖于常规的气象高空探空气球观测网，费用昂贵（每次观测约需1000～2000元），站点分布间距300km以上，间隔12小时观测一次，很难获得精确的水汽观测数据，远不能满足北京监测和预报中小尺度灾害性天气的需要。由于缺乏细致而准确的水汽分布信息，严重制约了数值预报和天气/气候预报技术的发展，并成为北京暴雨、冰雹和其他洪涝灾害等灾害性天气漏报的重要原因之一。

以实际行动为科技奥运增色添彩是每一个科技人员的光荣职责。中国气象局北京城市气象研究所在国家科技部、北京市科委、中国气象局和北京市气象局连续多年的大力支持下，于2005年顺利完成了环北京地区地基GPS遥感大气水汽监测技术与应用的研发工作。依托在北京夏季强烈天气敏感区（房山、怀柔）建立的北京地基全球定位系统气象（GPS－MET）监测平台（由4个双频接收站和10个单频接收站组成），在2006年通过共建共享等方式，整合了京津冀等地各部门地基GPS气象站网资料，实现了环北京地区地基GPS气象资料的准实时解算处理和产品分发共享中心的建设。该平台通过测量美国全球定位系统卫星信号在大气中湿延迟量的大小来遥测大气水汽信息。这一科研成果实现了地基GPS大气水汽四维层析，单、双频地基GPS接收系统共同组网，以及把地基GPS水汽监测资料变分同化到中尺度数值天气预报业务中等方面的国际前沿技术。目前已能提供全天候，每30分钟更新的四维大气水汽实时监测信息，相关气象监测和水汽反演解算产品均以网面形式，北京市各气象业务与保障部门可以通过访问地基GPS水汽监测主页，获取所需产品。由于以往所有的气象探测手段都无法全天候、高精度、高时效地提供大气中有关水汽输送和累积的精确数据，并进而形成了一个制约提高强天气过程的预报能力的关键。所以这一平台的建成，为气象业务和2008年北京奥运气象科技保障提供了全新的四维大气水汽实时监测“天眼”。

实时监测“天眼”技术领先

该项目成果在进一步探索环北京地区暴雨强度、移动路径以及中尺度数值模式的研究上提供了新的探测手段和资料渠道，荣获了“2005年北京市科学技术二等奖”和“2005年北京市气象科技开发奖”。这一项目利用全球定位系统的特点，借助GPS手段来遥感大气具有覆盖全球、费用低廉、精度较高，可提供全天候，高时、空分辨率的大气水汽监测信息等明显优点，自上世纪90年代开始发展，GPS－MET监测技术研究与应用迅速成为全球定位系统应用的热点，并已成为大气水汽遥感探测领域中最有发展前途的方法之一。因此，环北京全球定位系统气象监测平台的建成和应用，较好地弥补了传统大气水汽获取手段中的不足。获取的环北京地区实时的高时空密度水汽监测资料，对提高中小尺度天气预测与服务水平，诸如城市环境预报、暴雨、冰雹和其他洪涝灾害的预报都是至关重要的。对北京强降水天气过程的分析研究表明，通过在区域数值天气预报中引入地基GPS大气水汽监测网资料，可使6小时和24小时降水TS检验评分值在1mm、5mm、10mm和20mm预报检验阈值下分别提高1%～8%；基于先进的地基GPS数值同化分析与预报结果，可清楚揭示出北京地形对降水地理分布特征的重要作用。地基GPS大气水汽监测资料对分析北京及周边地区空中云水资源分布状况与未来中、小尺度高影响天气（尤其是强对流雷暴天气，如2004年7月10日北京城区大暴雨灾害）发展关系，提高天气预测准确率有重大的实用价值。

环北京地基全球定位系统气象监测平台由地基GPS接收站监测系统；远程CDMA/GPS监测数据无线通讯转输系统；GPS卫星数据与监测站数据预处理、分析与气象产品解算系统；网面分发与服务系统；数值天气预报同化应用系统五大部分组成。各系统主要涉及以下九个方面的关键技术：①远程遥控GPS数据采集与通讯技术；②解算方案与数据处理流程；③单/双频地基GPS接收机电离层订正技术与应用；④天顶大气可降水量反演技术与应用；⑤倾斜路径可降水量反演技术与应用；⑥多路径效应订正技术与应用；⑦大气水汽层析技术与应用；⑧地基GPS资料的数值变分同化与应用；⑨监测产品网页技术。其中，在区域混合地基GPS－MET组网设计，层析大气水汽方法以及资料采集与通讯系统方案设计等方面所取得的成果，对区域地基GPS水汽监测网建设及其资料应用具有重要的推广价值和示范意义。在系统整合以上关键技术，集成五部分子系统后，北京市气象局形成了一套完善的环北京地区地基GPS数据解算和业务产品提供流程。生成的每30分间隔的水汽监测产品包括：单站大气水汽总量时间序列、北京强降水敏感区区域大气水汽总量的二维时空演变及其四维空间水汽层析等多种全新水汽探测信息。平台监测产品在人影和气象业务中的初步应用已表明，该平台除对提高北京灾害性强对流天气预测准确率有重大的实用价值外，还对分析利用空中云水资源，合理选择人影作业时机，缓解北京地区水资源紧缺具有重大的科研与业务应用价值。对改善北京地区生态环境，减少沙尘，净化空气具有十分重要的意义。该项目是2008年北京实现科技奥运、绿色奥运和人文奥运理念，实践中国气象局安全气象、公共气象和资源气象三大战略所取得的巨大成果。

相关链接

气象探测技术篇2

关键词：地面气象；观测资料；质量控制；处理措施

中图分类号：P416文献标识码：A

引言

随着地面自动气象站的大规模普及，气象观测的数据来源越来越方便，但也带来了一些观测资料质量上的问题。气象观测点所处的环境、气象观测设备的运行情况以及观测人员的资料处理能力是影响地面气象观测资料质量的3个主要因素，如何在这3个关键的控制点上来寻求突破，提高气象观测资料的质量已经成为气象工作中面临的1个主要问题，对于提高气象预报的准确度具有重要的作用。

1地面气象观测资料质量控制涉及到的内容

地面气象观测资料的质量控制涉及到地面气象站的基本数据采集、数据处理、数据存储和传输，主要包括地面观测月资料的编制、观测软件在资料处理中的运用以及人机结合对观测资料进行预审等方面。一些地区的气象观测资料质量处理还包括基础台账自动气象数据日监控和预审、多线程实时气象资料处理、不定时系统自动气象资料处理和台账基础参数的录入与审核等内容。

2影响气象观测资料质量的因素

2.1地面气象站的技术水平

在气象观测中，地面的自动气象站扮演着关键的角色，对观测资料的质量影响也最大。因此，地面气象站的技术水平决定了气象观测资料的质量。地面气象站的技术要求包括功能要求、性能要求和算法要求。功能要求是要求气象观测站能够满足气象观测的需要；性能要求涉及到了很多方面，包括物理、电气、环境等方面；算法要求是要求将自动气象站观测到的气象资料来转化成具有一定应用价值的气象资料的方法。

2.2站址的选择以及自动气象站的选择

气象观测站台的选择对于气象观测资料的质量有着一定的影响。为了减小气象观测站对观测资料的影响，需对站址和自动气象站进行慎重选择。站址的选择应当考虑到观测资料的需要，而自动气象站的安装对于气象观测资料的质量起着决定性的作用。因此，要对自动气象站进行严格的技术监测。

2.3自动气象站网络运行性能的影响

一般来说，自动气象站通过网络级别上的监控来对气象观测数据进行把关。气象观测数据的质量是否符合标准受到网络运行性能的影响。利用网络对自动气象站的运行性能进行监控具有一定的可靠性，同时，网络性能是否良好也是影响观测质量的一个重要因素。

3提高地面气象观测资料质量控制处理的措施

3.1推进地面气象自动预报

影响地面气象观测资料质量处理的关键因素之一就是观测设备运行的情况。因此，要集中资源来大力发展自动气象站。自动气象站可以把传统的人工测报的复杂观测流程大幅简化，利用电子自动测报，并且缩短了气象数据观测的时间跨度，实现了观测数据的电子传输，同时也减小了观测过程中的数据误差。此外，目前使用的控制系统可以实现很好的人机结合，既解决了人工观测不准确的问题，也解决了电脑不能对观测数据进行详细的判断的问题，大大提高了观测数据处理的效率和质量。

3.2加强台站级控制

气象观测的基础数据资料都是来源于观测站，因此在观测站级别的气象资料质量控制更为重要。在进行观测站级别的质量控制时，要充分利用计算机自动数据采集的优势，对自动化控制系统进行严格的检测。台站级别的质量控制是在整个质量控制工作的基础部分，因此在质量控制的设计方案中要充分重视基层的气象观测站的质量控制工作，在日常的工作中加强质量的控制和监管，如果发现数据缺失等一系列的问题要及时进行处理。

3.3分层次建立质量控制体系

在进行气象数据的质量控制工作时，可以分为部级、省市级和台站级3个不同的级别来进行。每个层级的部门采用不同的措施来对气象观测质量进行有效地控制，这样环环相扣层层把关，使每个层级的质量控制工作都得以有效的进行，进而提升整体的质量控制水平。

3.4加强对观测站仪器性能的监管

观测站仪器设备的正常运行是气象观测数据有效性的保证。根据经验，气象自动观测站的仪器产生的校准误差在一定程度上增大了气象资料观测数据的误差，影响了观测的质量。因此，在日常的工作中要加强对观测仪器的性能检测，制定出详细的质量监管流程，对仪器进行定期的保养，减小因仪器问题产生的观测误差。

3.5突出人机结合中人的作用

人机结合处理气象资料观测数据目前已经十分常见，而在一些特殊情况下的仪器自动测报数据过程中遇到的一些特殊的问题，要进行必要的人工检查，这就对观测站的技术人员的专业素质提出了一定的要求。因此，在日常的工作中，要加强对观测人员相关技能的培训，探索人机结合的新模式，突出人机结合中人的主体作用。

3.6控制措施多元化

目前在我国，气象观测资料的质量处理控制措施还处于探索阶段，缺乏实际的经验。因此，在进行气象观测资料质量控制工作时要集思广益，积极借鉴和引进国外比较成熟的管理体系，在我国的实际情况上加以创新，同时，融合快速发展的计算机技术来建立起气象观测数据的数据库，采用多元化的质量控制措施来提高气象观测数据的质量控制的科学性、合理性、有效性。

4结语

地面气象观测数据是进行气象预报的基础数据，其质量对于气象预报的准确性有着重要的影响。目前，气象观测资料的质量控制已经得到了越来越多的重视。在进行质量控制的过程中，要加强质量控制的体系建设，利用多元化的质量控制措施来提高气象观测数据的准确性，更好地为我国的气象预报以及国家的气象防灾减灾服务。

参考文献

[1]严杜娟.关于地面气象观测资料质量控制处理的探讨[J].农业与技术，2012（12）：120.

[2]叶兴荣.关于地面气象观测资料质量控制处理的探讨[J].农业与技术，2013（06）：184+186.

[3]任芝花，熊安元.地面自动站观测资料三级质量控制业务系统的研制[J].气象，2007（01）：19-24.

[4]任芝花，熊安元，邹凤玲.中国地面月气候资料质量控制方法的研究[J].应用气象学报，2007（04）：516-523.

[5]祝铭，徐正芬，王法清.关于地面气象观测资料质量控制处理的探讨[J].科技创业月刊，2013（11）：197-199.

气象探测技术篇3

(一)站在转变经济发展方式的高度,对气象工作的重要性进行再认识。积极应对气候变化,减轻自然灾害的影响,是实现经济社会又好又快发展、可持续发展的重要基础。特别是近年来极端气象灾害频发,更应引起全社会对气象工作的重视。建议省政府进一步加大对气象“一法一例”的学习宣传、贯彻实施力度,使整个社会特别是各级领导干部理解、重视和支持气象工作,把认真研究探索我省气候变化规律,积极提高应对气候变化能力,纳入转变经济发展方式工作的全局,提上重要日程,切实推进我省气象事业的发展。

(二)进一步加大执法力度,坚决制止和查处破坏气象探测环境的违法行为。省政府应认真贯彻落实气象“一法一例”中有关气象探测环境保护的规定,继续做好气象探测环境的保护工作,进一步加大执法力度,对破坏气象探测环境等违法行为,坚决制止和查处。积极协调气象、城建、规划、国土等相关部门建立日常的协作机制和相应的工作程序,统筹气象探测环境和设施建设规划与城乡规划,组织制定探测环境保护专业规划,完善气象探测环境保护备案制度,妥善解决加快城市建设与依法保护气象探测环境的矛盾,实现城市建设与气象探测环境保护协调发展。

(三)尽快把气候可行性论证纳入政府重要决策体系。气象法第三十四条明确规定:“各级气象主管机构应当组织对城市规划、国家重点建设工程、重大区域性经济开发项目和大型太阳能、风能等气候资源开发利用项目进行气候可行性论证。”但是我省在贯彻落实这一规定方面做得很不够,对这一规定的重要性认识不足,导致这一规定在各级政府决策中缺位。建议省政府依据气象“一法一例”的规定,尽快把气候可行性论证纳入政府重要决策系统,并在总结实践经验的基础上,将此项工作尽快纳入地方性法规予以明确。

(四)以提高装备和队伍建设水平为重点,积极推进人工影响天气的现代化建设。今后,我省应进一步加大对人工影响天气装备和队伍建设的投入力度,所需经费应纳入财政预算,建立长期、稳定的投入机制。坚持以气象业务技术体系为依托,加快人工影响天气业务技术系统建设,全面提升人工影响天气探测技术、预警能力和作业水平。坚持以科技为先导,广泛应用高新技术和科研成果,努力提高人工影响天气作业的科技含量和作业效果。坚持以服务为宗旨,围绕经济建设和社会发展的重点和中心工作,因地制宜建设人工防雹或增雨基地,以此带动人工影响天气事业快速发展。坚持精干、高效的原则,采取多种方式加强人员培训,不断提高科研人员的科研攻关能力、管理人员的依法行政能力和作业人员的规范操作能力,努力造就一支素质过硬、作风优良、业务精湛、反应迅速的队伍。

气象探测技术篇4

关键词：测井;地质一体;解释;评价

1针对油藏特点，结合评价需求，以测前设计为依托，应用成象测井技术

目前开发的重点已从构造油气藏向复杂、隐蔽性油气藏转移。要全面提高复杂油气层的评价能力，不仅在评价阶段要着力应用各种适用的评价技术，更要在采集阶段加强重点井的测前设计工作，针对不同的油藏特点，以测前设计为依托指引整个测井评价过程，各油田先后研究和制定了测前设计的内容、技术规范及工作要求，纳入QHSE体系管理，确保了成像测井资料采集的针对性和地质应用效果。

测前设计不仅关系到测井施工的安全性、时效性，更关系到测井资料的质量和有效性。采用针对性不够的测井参数采集的资料可能是合格的，但不能有效反映储层的特点和含油气性。在采集常规测井资料的基础上，依托5700测井系列采集的高精度成像测井资料，结合油田地质需求，开展了重点领域勘探和开发测井系列适用性分析、不同类型储层典型测井响应特征图集、成像测井影响因素与质量控制技术研究等，并相应开展了储层测井评价需求研究。同时研究和制定了核磁共振、阵列声波、高分辨率阵列感应、声电成像等测井项目的测前设计规范和技术要求，确保了成像测井资料的针对性采集和地质应用效果。

2以核磁共振为代表的成像测井、处理解释技术

成像测井技术是测井技术发展历程上的一个巨大跨越，不论是测量的精度、蕴含的地质信息量，还是通过后续处理消除测量环境影响的技术、提供的直观图像信息等，都是测井技术的巨大进步。5700测井新技术资料信息丰富、数据精度高，在油气水层评价及解决开发领域测井解释难题方面有明显优势，为复杂储层、复杂油气藏的勘探开发提供了井壁成象、裂缝、孔洞定量分析、孔隙结构分析、阵列声波成象、岩石力学参数分析、电阻率径向特征等方面丰富的测井评价技术。

核磁共振测井技术是目前唯一的一种能够反映原油性质的测井方法，其与常规测井相比最大的优势在于确定孔隙度时，不受骨架固体的影响，确定流体饱和度时能够避开地层水电阻率，而且，可以把不同赋存状态的水，如束缚水和自由水区分开来，不同粘度的原油，其在核磁共振测井的T2谱上分布位置不同。核磁共振测井资料在认真研究区域地质背景、搞好精细测前设计工作的基础上，采集过程中及数据处理过程中利用质量控制技术保证其资料的可靠性，评价过程中针对不同的观测模式，选择合适的评价方法，开发了时域分析评价技术（TDA）、扩散分析评价技术（DIFAN）、扩散增强分析技术（DMR）、结合常规测井资料进行原状地层含油饱和度综合评价技术（MRIAN）等，解决了储层评价方面的一些疑难问题，在准确计算储层参数、提供孔隙结构分布、评价复杂岩性储层、岩性低阻油层、低孔、低渗储层、稠油水淹储层等方面均取得了良好的应用效果。

例如储层岩性、物性变化大，油、气、水层电性特征紊乱，普遍存在泥质含量高、粒度中值低等特点，导致毛管发育、束缚水含量高，从而造成油、气层的低阻，该类储层只用常规测井资料评价流体性质有一定难度。

3利用测井新技术，结合常规测井资料，开发储层精细描述分析技术应用效果显著

目前勘探开发中遇到的复杂砂岩储层主要有纵向上岩性粗细变化较大的砂岩储层、含砾砂岩储层、钙质砂岩储层、砂泥岩薄互层等。常规测井技术和解释方法在评价复杂砂岩储层中或多或少存在多解性、不确定性和准确性等方面的问题，造成解释结论、储层参数等方面的偏差。

储层精细描述不仅提供常规的岩性分析和储层参数计算，更能充分利用测井资料中蕴含的丰富地质信息，结合测井资料处理技术，提供岩性细节特征、储层参数精确分析、岩石沉积特征等更为丰富的测井和地质信息。利用以高分辨率阵列感应、地层微电阻率扫描成像、交叉多极阵列声波测井技术为代表的测井新技术和解释评价新方法，能较好地解决复杂砂岩储层精细描述和评价中的问题，也是测井综合评价技术的发展方向。

4裂缝性储层测井评价技术应用不断取得新成果

以高温高压测井技术，岩性及储层识别，储层类型划分和有效性分级，储层的孔、渗、饱及裂缝、溶孔、溶洞等参数的定量计算，流体性质识别，裂缝与层理、应力场、断层的组合关系评价技术为主的潜山油气藏测井资料采集、处理解释一体化技术;针对砂泥岩裂缝性性储层、碳酸盐岩裂缝性储层、火成岩裂缝性储层储层的分类评价技术等。

利用测井方法探测裂缝的主要依据是裂缝与基质（岩块）具有不同的地质地球物理特性，然而，测井响应也受地层许多因素的影响，为了提高识别裂缝、流体的精度和可靠性，我们研究了多种技术进行裂缝识别、裂缝储层参数定量、流体性质分析及定量评价。

5根据“三低”储层特点，围绕评价难点，研究相应的储层综合评价技术

随着油田勘探开发地质对象越来越复杂，勘探开发目标逐渐转向“三低”（低阻、低孔低渗）油气藏，其储层孔隙结构复杂，岩石的导电性复杂，形成了低阻油层以低电阻评价难为特点，而低孔低渗以高电阻评价难为特点的不同难题。多年来，“三低”储层的测井解释一直是影响测井解释成功率的主要原因之一，也是测井解释领域的一大难题。

低电阻率油气层从成因上可分为以下几类：泥浆侵入轻质油气层，造成测量环境均为水层特征;孔隙结构比较复杂，地层束缚水含量高，相对含油饱和度低;储层岩性纵向变化大，薄互层发育，测井分辨率不够;储层性质特殊，岩电参数发生明显变化;低矿化度复合成因低阻油气层;受储层内导电矿物影响;极高矿化度地层水的影响。

气象探测技术篇5

关键词：3G；远程监测；数据传输；B/S

中图分类号：F49文献标识码：A文章编号：1672-3198（2012）03-0235-02

1引言

随着网络技术、视频通讯技术的迅猛发展，为切实加强偏远地区各级气象台站探测环境的保护力度，及时发现气象观测站周边环境变化及观测仪器的运行情况，有效保障各类气象观测站系统的正常运作，实现对气象观测站系统运行的远程实时实景监控。通过3G无线远程监控系统，技术人员无须亲临现场就可以监测远端现场设备运行的各种参数和天气状况，从而减少值守工作人员，最终实现远端的无人或少人值守，达到减员增效的目的。3G是3rdGeneration的缩写，是指第三代移动通信技术。是指将无线通信与互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。CDMA被认为是第三代移动通信（3G）技术的首选，目前的标准有WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA。3G网络监测技术不仅克服有线传输方式设备成本高，不易维护，数据传输中干扰大的缺点而且相比于传统的GPRS无线分组网络，3G的反向链路峰值速率明显高GPRS，响应时间更短、高速机动状态下的传输速度更快。3G远程监测系统的建成，不仅可以实现气象台站安防这一基本需求，还将实现气象台站探测环境保护、重要天气过程实景观测与录像、灾害频发重点区域实时监测、短期预报服务等拓展需求，从而为气象台站安防、探测环境保护、气象预报会商提供服务。

2数据监测系统平台组成

为了实现对远端监测点的现场监测与管理的目的，本系统设计的方案如图1所示的结构现场监测端，3G数据传输端，监测中心数据管理端，客户端。

现场图像采集无线监控终端采用天津泰德威科技有限公司最新推出的实景监测专用系统TDV-3070MD-3G，采用最先进的3G无线传输技术和H.264编码技术，以实景监测主机为核心通过设计模块电路以及开发相应的驱动以及服务程序完成各种目标任务，现场图像采集无线监控终端安装位于重要气象站台观测点上，通过无线3G网络与服务器通讯，实现远程监控。设备主要包括：基于SAA7115模数转换芯片及接口可变焦CCD摄像头的图像采集部分，基于3G模块的无线传输部分，使用RS485串口通信的云台部分。通过对嵌入式Linux系统的裁剪和配置，实现对设备的读取和控制。

2.2数据处理转发模块

该模块的功能是将前端设备采集来的信息进行相应地处理（如将信息转码处理）并储存处理后的信息，3G视频服务器通过自身IP地址与前端检测设备的注册名称连接，待终端需要时再进行传送。

2.3数据库设计

数据库在一个系统中占有非常重要的地位，数据库结构设计的好坏将直接对应用系统的效率以及实现的效果产生影响。合理的数据库结构设计可以提高数据存储的效率，保证数据的完整和一致。同时合理的数据库结构也将有利于程序的实现。本系统采用B/S结构模式开发，运行有Mysql数据库，应用linux操作系统来进行数据存储和监测中心数据管理端的交流，后台服务器端软件用C语言编写并采用socket的传输方式与远端服务器连接和相关设备的控制。

33G数据传输网络

当监测点正常工作时，由摄像头采集的模拟视频经视频解码模块SAA7115转换成数字视频信号后送入DM642的VP接口，然后存储在片外同步动态存储器SDRAM中当数字视频信号存储到SDRAM后，采用MPEG4数字视频压缩芯片IME6400对采集到的图象帧进行分析、处理及压缩编码；经过压缩编码后的视频和其它信号由运行在DM642内的TCP/IP协议栈打包，采用目前流媒体技术中使用的实时传输控制协议RTSP/RTP/RTCP实现视频流的实时传送，经EMAC模块传送到3G网上，供远程用户接收，结构如图2所示。

通过3G网络，把本地的数据设备和远端的数据设备通过串口通信的连接来建立远程传输机制，将远程数据设备通过3GDTU发送的数据，转发至连接在指定串口上的本地数据设备；或将连接在指定串口上的本地数据设备发送的数据，通过3GDTU转发至远程数据设备。

3G数据网络服务功能为：将DTU与串口建立一种相应的映射关系；接收DTU发送的数据，将其转发至对应的串口上；接收指定串口的数据，将其转发至对应的DTU上；对DTU、串口及数据传输进行管理和监控。

为了实时显示监测点的现场情况，并将内容提交给客户端，使工作人员对现场情况一目了然。对软件模块进行设计使不同访问权限的人获取相应的查询和控制。

4.1数据自动下载模块

采用FTP文件传输方式，从信息中心指定的FTP服务器目录中自动下载所需文件。本模块下载的文件主要有：区域站、无人值守站、土壤水分站、闪电定位仪等探测设备状态文件、要素文件，每小时获取一次。面向用户：区局大探值班人员、系统管理员。

4.2状态监测与质量监测

（1）本模块主要用来实时显示各类探测设备运行情况，状态图基于GIS技术，地图能够放大、缩小、拖动，并具备卫星影像图、区域分布图叠加、360全景等功能。仿GIS地图“从简到繁”用户可选。（2）正点后25分钟，页面右下角弹出一个“数据下载、解析完毕”提示框，同时播放1分钟音乐，提醒大探值班人员浏览各类观测系统运行情况，并填写值班日志。（3）质量监控：将数据文件解析情况统计提供给各级技术保障人员、各级业务管理人员。

4.3系统检测效果和分析

该系统经过现场测试及运行达到了预期的设计目的和控制效果。传输数据可靠，实时性准确，提高了分散点检测数据的效率。授权用户登录系统后，利用浏览器可以在线监测到不同区域现场气象信息和各设备的实时运行情况，该系统的在线运行界面如图3所示。

5结语

基于3G结构的远程检测技术研究出发，完成了气象站台的天气实况传输系统的设计和实现。采用B/S模式避免了客户端复杂的开发过程，提高了系统的整体开发效率。根据实际情况，采用了基于GIS的开发平台，不仅减少操作事故，减轻值班人员的劳动强度和负担，还实现了地理信息系统的各类功能，为当地气象灾害预警及农牧业服务提供技术支撑。

参考文献

［1］杨念，李峰.基于B/S的嵌入式视频监控系统的设计与实现［J］.计算机工程与设计，2008，（11）.

［2］周显正3G无线网络视频监控系统在防汛抗早应急通信中的应用探讨［J］移动通信，2009，（10）.

［3］CHENMJ，HUANGCH，LEEWL.Afastedge-orientedalgorithmforimageinterpolation.ImageandVision，2005，23（9）:791-795.

［4］李伶，李太君基于3G的手机远程监控系统［J］.通信技术，2010，9（43）:131-132.

气象探测技术篇6

关键词：遥感技术；特点；海洋测绘；应用

遥感是以航空摄影技术为基础，在20世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。遥感（RemoteSensing），从广义上说是泛指从远处探测、感知物体或事物的技术。即不直接接触物体本身，从远处通过仪器（传感器）探测和接收来自目标物体的信息（如电场、磁场、电磁波、地震波等信息），经过信息的传输及其处理分析，识别物体的属性及其分布等特征的技术。通常遥感是指空对地的遥感，即从远离地面的不同工作平台上（如高塔、气球、飞机、火箭、人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等）通过传感器，对地球表面的电磁波（辐射）信息进行探测，并经信息的传输、处理和判读分析，对地球的资源与环境进行探测和监测的综合性技术。遥感方式有主动式和被动式两种，主动式遥感先由遥感器向海面发射电磁波，再由接收到的回波提取海洋信息或成像。被动式遥感的传感器只接收海面热辐射能或散射太阳光和天空光的能量，从中提取海洋信息或成像。当前，遥感形成了一个从地面到空中，乃至空间，从信息数据收集、处理到判读分析和应用，对全球进行探测和监测的多层次、多视角、多领域的观测体系，成为了获取地球资源与环境信息的重要手段。

一、遥感技术的特点

遥感作为一门对地观测综合性技术，它的出现和发展既是人们认识和探索自然界的客观需要，更有其它技术手段与之无法比拟的特点。遥感技术的特点归结起来主要有以下几方面：

（1）可获取大范围数据资料。遥感用航摄飞机飞行高度为10km左右，陆地卫星的卫星轨道高度达910km左右，可及时获取大范围的信息。一张陆地卫星图像，其覆盖面积可达3万多平方公里。这种展示宏观景象的图像，对地球资源和环境分析极为重要。

（2）能动态反映地面事物的变化。遥感探测能周期性、重复地对同一地区进行对地观测，这有助于人们通过所获取的遥感数据，发现并动态地跟踪地球上许多事物的变化。同时，研究自然界的变化规律。尤其是在监视天气状况、自然灾害、环境污染甚至军事目标等方面，遥感的运用就显得格外重要。

（3）获取信息的速度快，周期短。遥感探测能在较短的时间内，从空中乃至宇宙空间对大范围地区进行对地观测，并从中获取有价值的遥感数据。由于卫星围绕地球运转，从而能及时获取所经地区的各种自然现象的最新资料，以便更新原有资料，或根据新旧资料变化进行动态监测，这是人工实地测量和航空摄影测量无法比拟的。

（4）获取信息受条件限制少。在地球上有很多地方，自然条件极为恶劣，人类难以到达，如沙漠、沼泽、高山峻岭等。采用不受地面条件限制的遥感技术，特别是航天遥感可方便及时地获取各种宝贵资料。

（5）获取的数据具有综合性。遥感探测所获取的是同一时段、覆盖大范围地区的遥感数据，这些数据综合地展现了地球上许多自然与人文现象，宏观地反映了地球上各种事物的形态与分布，真实地体现了地质、地貌、土壤、植被、水文、人工构筑物等地物的特征，全面地揭示了地理事物之间的关联性。

（6）获取信息的手段多，信息量大。根据不同的任务，遥感技术可选用不同波段和遥感仪器来获取信息。例如可采用可见光探测物体，也可采用紫外线，红外线和微波探测物体。利用不同波段对物体不同的穿透性，还可获取地物内部信息。例如，地面深层、水的下层，冰层下的水体，沙漠下面的地物特性等，微波波段还可以全天候的工作。

目前，遥感技术已广泛应用于农业、林业、地质、海洋、气象、水文、军事、环保等领域。在未来，预计遥感技术将步入一个能快速，及时提供多种对地观测数据的新阶段。遥感图像的空间分辨率，光谱分辨率和时间分辨率都会有极大的提高。其应用领域随着空间技术发展，尤其是地理信息系统和全球定位系统技术的发展及相互渗透，将会越来越广泛。

二、遥感技术在海洋测绘领域的应用

海洋遥感技术主要包括以光、电等信息载体和以声波为信息载体的两大遥感技术。海洋声学遥感技术是探测海洋的一种十分有效的手段。利用声学遥感技术，可以探测海底地形、进行海洋动力现象的观测、进行海底地层剖面探测，以及为潜水器提供导航、避碰、海底轮廓跟踪的信息。

海洋遥感主要应用于调查和监测大洋环流、近岸海流、海冰、海洋表层流场、港湾水质、近岸工程、围垦、悬浮沙、浅滩地形、沿海表面叶绿素浓度等海洋水文、气象、生物、物理及海水动力、海洋污染、近岸工程等方面。遥感监测己成为海洋及海岸带主要的监测手段和信息源。

利用传感器对海洋进行远距离非接触观测，以获取海洋景观和海洋要素的图像或数据资料。海洋不断向环境辐射电磁波能量，海面还会反射或散射太阳和人造辐射源（如雷达）射来的电磁波能量，故可设计一些专门的传感器，把它装载在人造卫星、宇宙飞船、飞机、火箭和气球等携带的工作平台上，接收并记录这些电磁辐射能，再经过传输、加工和处理，得到海洋图像或数据资料。

海洋的各种经济和军事活动，都需要获取及时、准确的海面现场数据。高频地波雷达以探测距离远、面积大，并能超视距、全天候探测海面等优越性，被广泛应用在世界海洋经济活跃的重要区域。利用卫星高度计资料进行潮波分析、海洋风浪场、重力场、海洋大地水准面、全球气候变化等研究；应用合成孔径雷达（SAR）信息进行海底地形、海洋内波、海浪方向谱等研究；以光学和微波遥感信息为主，通过多源信息复合技术建立海流、海面风场分析方法和模型；我国在以上海为中心的长江三角洲外缘，舟山群岛的朱家尖和象山分别建立了两个高频地波雷达站，夜以继日地观测两站连线以东四万平方公里海面风、浪、流的数据。

风力、波浪、潮流等是塑造海洋环境的动力，利用RS，GPS等现代海洋观测技术可以大范围快速、准确、直接地获得海洋动力信息，对于海面风场观测，遥感所获得的海面风数据一般是距海20nm处的观测资料。这些资料的取得有助于台风大风预报和波浪预报。对于海浪观测，可以通过合成孔径雷达反演波浪方向谱或者可以通过动力模式来解决表面波场问题；对于海流观测，海洋中的海流主要受风力、引潮力和密度分布不均匀所驱动。测流主要使用雷达高度计，目前已联合使用卫星定位装置、数据采集系统和海流浮标，取得了有价值的资料。

21世纪是人类开发利用海洋的新世纪，随着对地球认识的不断深化，海洋的作用越来越被人们所认识。我国东临太平洋，是世界上重要的海洋国家之一。利用遥感技术合理开发利用海洋资源，切实保护海洋生态环境，对于实现海洋资源、环境的可持续利用和海洋事业的协调发展，具有重要的意义。■

参考文献

[1]陈洪云，翟国君；海洋测绘进展评述[J]；海洋测绘；2004年01期

[2]黎刚；环境遥感监测技术进展[J]；环境监测管理与技术；2007年01期