冬奥专题—局地区域百米地面及高空气象要素融合系统

1、系统介绍

多源网格实况产品分析处理工作是结合实际需求,综合多种来源地面观测资料、卫星、雷达以及数值模式资料,通过多源数据融合与数据同化技术,获得高精度、高质量、时空连续的多源气象格点实况分析产品。冬奥赛区多源网格实况产品分析处理系统建设主要包括:高分辨降水、气温、气压、相对湿度、风实况产品研制、不同三维大气产品研制等。

项目内容具体如下:

(1)高分辨率(50m)冬奥实况分析产品系统

(2)高分辨率(500m)冬奥航空气象服务产品系统

(3)高分辨率融合网格实况产品展示与评估系统

(4)高分辨率融合网格实况产品数据管理系统

2、业务核心

本专题是结合冬奥赛区的实际需求,通过系统建设实现高分辨率(50m/10min)温度、降水、相对湿度、风、气压等要素实况产品的研制,用于冬奥赛区的气象服务方面。为冬奥赛区的发展及智慧气象服务等方面提供全面、及时、本地化的气象保障,进而为河北省气象预警及应急指挥提供数据产品支撑。为张家口冬奥赛区产业等提供精细化的高分辨率的温度、降水、相对湿度、风、气压实况数据支撑等气象服务,大力发展冬奥赛区产业,推进冬奥会供给侧结构性改革,满足基层气象防灾减灾、生态文明建设需求。

3、系统架构设计说明

整体系统架构划分为五个层次,即基础层、存储层、支撑层、逻辑层、应用层。基础层:为整个系统运行提供所需的网络资料、存储资源及计算资源;存储层:在基础层的文件存储的基础上根据系统运行要求进行逻辑区域设计,主要包括原始资料区、中间结果区、结果产品区;支撑层:主要提供各类公共服务组件包括事务管理、日志管理、任务调度、并行计算、公共基础类库等;逻辑层:在支撑层的基础上进行融合业务组织;应用层:融合生成产品进行评估,并生成图形图像产品,具体如下图所示:

 冬奥局地区域百米及高空气象要素融合系统架构

 

4、产品展示

  CLDAS数据作为背景场的融合前后及站点对比结果展示

 

 

 以瑞图数据作为背景场的融合前后及站点对比结果展示

 

 

 以EC数据作为背景场的融合前后及站点对比结果展示

 

 

 

实况产品分析显示页面可以在不同时间点加入站点信息进行对比查看

 

 

实况分析对比界面可以通过四个窗口对比国家站、区域站、融合后站点数据和融合后格点数据进行对比查看

 

 

冬奥航空服务从古杨树到81军医院航线剖面图

 

 

温度长时间序列均方根误差指标评估

 

 

温度长时间序列相关系数指标评估

 

 

通过对温度融合通过多重网格变分方法融合站点前后(虚线表示融合前,实线表示融合后)的长时间对比图来看融合后的结果相比融合之前结果相关系数变大,均方根误差变小。

 

气压长时间序列均方根误差评估指标

 

 

气压长时间序列相关系数评估指标

 

 

通过对气压融合通过多重网格变分方法融合站点前后(虚线表示融合前,实线表示融合后)的长时间对比图来看融合后的结果相比融合之前结果相关系数变大,均方根误差变小。

 

气压长时间序列均方根误差评估指标

 

 

 

气压长时间序列相关系数评估指标

 

 

通过对相对湿度融合通过多重网格变分方法融合站点前后(虚线表示融合前,实线表示融合后)的长时间对比图来看融合后的结果相比融合之前结果相关系数变大,均方根误差变小。

 

U风长时间序列均方根误差评估指标

 

 

 

U风长时间序列相关系数评估指标

 

 

通过对U风融合通过多重网格变分方法融合站点前后(虚线表示融合前,实线表示融合后)的长时间对比图来看融合后的结果相比融合之前结果相关系数变大,均方根误差变小。

 

U风长时间序列均方根误差评估指标

 

 

 

U风长时间序列相关系数评估指标

 

 

通过对V风融合通过多重网格变分方法融合站点前后(虚线表示融合前,实线表示融合后)的长时间对比图来看融合后的结果相比融合之前结果相关系数变大,均方根误差变小。

 

降水长时间序列均方根误差评估指标

 

 

 

降水长时间序列相关系数评估指标

 

 

经过使用卫星QPE数据做背景融合雷达QPE和降水站点数据后,相比卫星QPE数据,相关系数变大,均方根误差平均绝对误差。

 

创建时间:2024-01-16 10:56