基于環境互聯網數據的氣候監測系統

發布時間：2021-01-18所屬分類：農業論文瀏覽：1次

摘 要： 摘要：從氣候監測診斷、氣候評估與災害風險管理、氣候系統模式、氣候變化平臺以及我國現代氣候業務發展現狀。提出了以環境互聯網為基礎的氣候監測系統，以便于改善氣候服務體制，風險評估和應對氣候變化的能力，并且系統地分析了國際氣候發展趨勢和我國氣候

　　摘要：從氣候監測診斷、氣候評估與災害風險管理、氣候系統模式、氣候變化平臺以及我國現代氣候業務發展現狀。提出了以環境互聯網為基礎的氣候監測系統，以便于改善氣候服務體制，風險評估和應對氣候變化的能力，并且系統地分析了國際氣候發展趨勢和我國氣候業務間的差距，明確了如何進一步改進氣候監測系統模式的分辨率，研發新一代的高技術水平氣候監測系統，發展氣象災害評估技術，建立基于中國環境互聯網的氣候服務系統等任務。

　　關鍵詞：監測診斷;氣候服務;環境互聯網;風險評估

　　1、引言

　　我國地處東亞季風區，幅員遼闊，自然條件復雜，是世界上自然災害最嚴重的國家之一，其中氣象災害占我國自然災害的70%以上。在全球氣候變暖背景下，氣象災害的時空分布特征發生了很大變化，高溫、干旱、強降水、臺風等極端天氣氣候事件頻繁發生。[1]美國國家研究委員會(NationalResearchCouncil)2008[2]和2010年[3]的兩份報告分別強調了城市大氣邊界層廓線觀測和城市氣象科學試驗基地建設的重要性。2008年，世界氣象組織為城市地面觀測網的設計和站點的選址編制了指南[4]。隨著我國現代化進程的蓬勃發展和人民生活水平的逐步改善，人們對美好生活環境的向往，也隨之對生態環境密切關注。因此，對環境因子的實時監測，成為了各級環保部門工作的重中之重。以往對環境因子的監測，通常采用的是專用儀器在各個監測點進行實時監測，但是大部分數據需要及時回送環境監測中心進行后期的數據分析和處理，為環境質量的綜合評估提供了前提基礎，傳統的傳送方式既浪費時間又存在著不菲的花銷。因此利用移動互聯網的技術，采用分布式環境監測系統實現實時的數據傳輸，進而推進中國環境監測領域的新篇章。

　　2、規劃

　　基于環境互聯網的氣候監測系統的規劃目標是：使全國人民能夠享受世界先進水平的氣候服務系統，基于這個目標，該系統的發展要突出氣候監測的改進及升級。時刻堅持綠色發展的理念和以人為本的思想觀念。

　　堅持綠色發展。圍繞國家創新型城市建設和低碳綠色發展的總體思路，圍繞城市氣候服務體系建設的需求，構建城市氣候綜合監測網;在氣候變化敏感區、生態氣候功能區、氣候背景參考區、水源保護區、氣候資源利用區、人居密集區、自然保護區、校園等地區建設城市氣候觀測站點;通過實時監測城市各生態區的氣候特征，為全市應對氣候變化、氣候資源開發利用等提供基礎性、權威性、標準性的科學實時數據支撐。

　　堅持以人為本。氣候監測是保障人民的生活質量穩中有升，至關重要的是滿足廣大人民對氣候信息廣范化的需求度。將人口分布情況納入氣候監測指標，圍繞人民的穿衣著裝、醫療保健、飲食健康、出行交通、旅游觀光、空氣質量、文化娛樂、等開展相關監測;強調對城市氣候系統能量平衡的監測，開展以城市區域及邊界層為重點的大氣物理、大氣化學、生物氣候學方向的綜合監測。

　　3、系統總體架構

　　圖1環境氣候監測系統

　　基于環境互聯網氣候監測系統的設計采用的是客戶端/服務器結構(C/S結構)。無線監測設備作為客戶端，集成了環境氣候數據采集模塊，GPS定位數據接收模塊和無線數據通信模塊。該設備放置于小型無人機的底座托盤上，通過各種傳感器將無人直升機在懸停點采集到的濕度、溫度、風速等數據和GPS實時定位信息參數進行保存及封裝，利用無線通信模塊將數據經4G網絡發送至部署有接收服務端程序的計算機上，服務端將接收到的數據進行解析，然后通過ADO數據庫操作技術，將數據存入SQLServer數據庫中，方便用戶查詢[5]。該系統主要使用了5個模塊：帶有無線通信模塊的終端模塊、環境氣候傳感器模塊、電源模塊、GPS定位數據接收模塊和信號變換模塊。終端模塊是核心模塊，其帶有的無線通信模塊負責接收來自環境氣候傳感器模塊、GPS定位數據接收模塊和信號變換模塊的信號，并將其中的環境氣候信息和GPS定位數據信息發送至服務器端[6]。

　　圖2系統模塊

　　4、展望

　　基于環境互聯網數據的氣候監測系統將在不斷優化、完善現有設備的基礎上，構建“大數據時代”的氣候監測信息共享平臺。努力實現從“硬件設施”建設管理向“數據挖掘”集成創新方向轉型;發展的源動力要從“業務應用”切換到“社會共享”。要以城市管理服務人口為對象，按照公共氣象服務均等化的要求，圍繞以人為本的核心理念，圍繞政府的人文關懷和精細服務的服務型主題，通過統一數據標準、制定數據共享政策、完善流程、強化質量、多源融合數據、增加服務產品、拓寬服務領域、改善服務手段等措施，開拓并建立公平公正、惠及全民、水平適度、可持續發展的普惠型、均等化氣候監測信息服務體系。——論文作者：李震王彥明

　　相關期刊推薦：《氣候變化研究進展》中文版創刊于2005年5月，英文版2010年創刊，由中國氣象局主管、國家氣候中心主辦，是中國在氣候變化研究領域內由自然科學和社會科學相結合的綜合性學術期刊。該刊主要刊登與氣候變化相關的跨學科研究進展，介紹國內外有關氣候變化的重大活動信息。