气象要素精细化网格服务与动态能力评估系统设计与实现

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随着人民大众对天气预报、气候预测准确率要求的提高,气象工作也逐渐向多样化与精细化转变。本文设计与实现了集气象要素网格数据的生成、评估、应用、存储于一体的一站式系统——气象要素精细化网格服务与动态能力评估系统。为优化系统在精细化网格服务模块海量数据处理性能,本文提出了自适应时空异质性反距离插值算法,该算法以反距离权重法为核心,通过Delaunay三角网的方式实现快速空间聚类、使用相似性距离确定反距离插值权重、引入时间相关性对缺测数据进行时间插值补全。本文通过在真实数据集上的对比实验论证了自适应时空异质性反距离插值算法在工程应用上的优势。本文提出的系统在设计上基于成熟的软件技术和架构方案,拥有用户友好的操作页面,具备较高的海量数据处理与分析性能,较快的响应速度,完善和健全的数据存储与恢复机制,并且能够应对一定程度的瞬时并发压力。系统在业务上支持多种空间插值方法完成精细化网格数据的生成、兼容多样化的模式预测产品(包括但不限于ECMWF、DERF2.0等模式预测产品)检验评估、包含与精细化网格数据应用相关的气候区域划分、使用Net CDF和关系型数据库两套数据存储方案完成精细化网格数据的存储。本文对系统进行了测试与评估,结果表明该系统具有健壮性和正确性。
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