氣象防災(zāi)減災(zāi)中現(xiàn)代通信技術(shù)的應(yīng)用

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1引言

隨著現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展，氣象信息傳播不再是依賴傳統(tǒng)的電視廣播、電話短信和傳真通信、紙質(zhì)文字報告等，而是越來越依賴于多模式和多渠道的現(xiàn)代通信手段，衛(wèi)星通信、無線網(wǎng)絡(luò)和手機APP等多方式共同運用已經(jīng)成為氣象信息主要傳輸手段，在這樣的模式下一定程度擴寬了氣象服務(wù)信息傳播渠道，加強了氣象信息數(shù)據(jù)接收和探測能力，為氣象防災(zāi)減災(zāi)提供了保障，同時也為氣象服務(wù)業(yè)務(wù)和氣象工作人員現(xiàn)代通信技術(shù)能力提出了新的要求。本文將介紹一些現(xiàn)代通信技術(shù)在氣象防災(zāi)減災(zāi)工作中的應(yīng)用，以供相關(guān)氣象工作人員進行參考。

2現(xiàn)代通信技術(shù)在氣象防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用

2.1衛(wèi)星技術(shù)的應(yīng)用

衛(wèi)星技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用是在現(xiàn)代化通信廣播技術(shù)、災(zāi)害點導(dǎo)航定位技術(shù)、現(xiàn)代氣象探測技術(shù)發(fā)展和廣泛應(yīng)用的必然成果。在氣象探測技術(shù)方面，在2010年左右，全國大多數(shù)氣象部門升級了衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)（CMACAST），該系統(tǒng)能夠通過接收天線接收到統(tǒng)一的氣象預(yù)報相關(guān)數(shù)據(jù)，包括MICAPS預(yù)報資料、風(fēng)云3C衛(wèi)星云圖探測數(shù)據(jù)、T639和日本、歐洲中心預(yù)報相關(guān)資料等。在防災(zāi)減災(zāi)工作中，衛(wèi)星探測系統(tǒng)不會受到任何災(zāi)害，其通信功能具有無障礙性，能夠全天時、全天候地進行氣象觀測[1]。因此將衛(wèi)星連續(xù)大面積覆蓋的觀測、衛(wèi)星照片的高度分辨率與地面自動氣象站數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)相結(jié)合是在災(zāi)害過程中進行氣象實時觀測的重要手段。對于偏遠地區(qū)和災(zāi)害中常規(guī)通信手段受到破壞的情況下，衛(wèi)星通信技術(shù)也是最有保障的通信手段之一。特別是基于海事衛(wèi)星的實時通信技術(shù)除了在災(zāi)害過程中做為應(yīng)急備份通信通道，還廣泛應(yīng)用于氣象災(zāi)害調(diào)查、氣象視頻傳輸、氣象應(yīng)急車指揮等。但是衛(wèi)星通信的部分功能還受到TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的限制，例如CMACAST衛(wèi)星接收天線接收到的數(shù)據(jù)要通過衛(wèi)星接收機進行處理，之后還要放在后臺服務(wù)器上，在實際運用時還要通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)進行連接后才能對數(shù)據(jù)讀取使用。

2.2WIFI無線通信系統(tǒng)的應(yīng)用

WIFI無線通信因受到路由器信號、熱點的局限性，目前主要應(yīng)用于對傳統(tǒng)有線氣象視頻會商系統(tǒng)的改進，它主要是通過WIFI無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對氣象部門天氣預(yù)報會商平臺的控制，也可以在有條件的地方通過WIFI接入公網(wǎng)后再進行VPN撥號接入氣象部門內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，從而實現(xiàn)氣象應(yīng)急車和應(yīng)急指揮部的災(zāi)害現(xiàn)場氣象實時數(shù)據(jù)獲取，通過無線通信，在突發(fā)性災(zāi)害天氣中可以快速地為氣象防災(zāi)減災(zāi)預(yù)警提供天氣實況，為救災(zāi)部門決策指揮提供最為可靠的科學(xué)依據(jù)。另外，WIFI無線系統(tǒng)的使用為氣象防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)急指揮，災(zāi)害性天氣監(jiān)控，氣象信息資源共享等提供了良好的會商平臺[2]。通過WIFI搭建的無線網(wǎng)絡(luò)快速便捷地實現(xiàn)了省、市、縣三級同時進行視頻聯(lián)席會商，在會商中各救災(zāi)單位均能將自己的音、視頻進行轉(zhuǎn)播，及時為各單位提供救災(zāi)的情報及信息交換平臺，提高了救災(zāi)防災(zāi)工作效率，更提高了防災(zāi)救災(zāi)中氣象預(yù)警服務(wù)工作的現(xiàn)代化水平。

2.3基于手機營運商的無線通信應(yīng)用

手機營運商的無線通信應(yīng)用是指利用移動、聯(lián)通和電信的GPRS、GSM和CDMA無線網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸。這種通信方式要受到通信營運商基站信號的限制，目前主要應(yīng)用于氣象部門對一些偏遠地區(qū)和山區(qū)的災(zāi)害點氣象觀測實時數(shù)據(jù)的傳輸，例如在每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村莊或地址災(zāi)害點由氣象部門安裝的兩要素（雨量、溫度）、單要素（雨量）和常規(guī)氣象觀測站的就是利用手機營運商的網(wǎng)絡(luò)進行傳輸，它的主要傳輸方式是通過簡易氣象觀測站探測災(zāi)區(qū)各類氣象要素，然后通過營運商的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)绞〖墯庀蟛块T服務(wù)器數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲，再由市州級和縣區(qū)級氣象部門通過內(nèi)部有線網(wǎng)絡(luò)直接從省級服務(wù)器上讀取所監(jiān)測到的氣象數(shù)據(jù)。在發(fā)送數(shù)據(jù)時有通過普通短信發(fā)送和在無線網(wǎng)絡(luò)直接發(fā)送數(shù)據(jù)兩種方式，這兩種方式的特點是通信成本低，可以大面積覆蓋，是目前氣象部門和其它防災(zāi)減災(zāi)部門所應(yīng)用的主要無線通信手段。但是這種通信方式也面臨著很多缺點，包括傳輸速率受基站信號影響，實時性較弱等，通常在一些大型災(zāi)害發(fā)生時（例如地震、山體塌方、雷暴等），基站往往會受到影響，有時候甚至?xí)鬏敼δ埽缳F州省赫章縣媽姑鎮(zhèn)在2010年5月5日發(fā)展重大泥石流災(zāi)害，在這次災(zāi)害發(fā)生的過程中，當(dāng)?shù)責(zé)o人值守的小型氣象站在監(jiān)控到30mm降水時，由于移動基站被雷擊出現(xiàn)故障，導(dǎo)致之后降水情況再沒有正常傳輸，監(jiān)控人員誤以為降水已經(jīng)停止，直到事故發(fā)生后第二天才有維護人員趕往現(xiàn)場才讀取的降水時的真實數(shù)據(jù)為1.5h降水98mm，另外在汶川地震、雅安地震時移動基站受到破壞導(dǎo)致無法通信的情況也都有發(fā)生，因此，這種情況下還要準(zhǔn)備衛(wèi)星收發(fā)信號的數(shù)據(jù)通信方式和傳統(tǒng)單邊帶短波電臺通信發(fā)方式作為備份，以實現(xiàn)在防災(zāi)減災(zāi)過程中的通信保障。

2.4手機氣象軟件業(yè)務(wù)的應(yīng)用

目前手機營運商的無線通信除了應(yīng)用于防災(zāi)減災(zāi)過程中的氣象數(shù)據(jù)傳輸，還有很多利用手機軟件業(yè)務(wù)在氣象防災(zāi)減災(zāi)中也得到了應(yīng)用。這種應(yīng)用主要以兩種方式出現(xiàn)，一種是基于WEB的瀏覽器資料查詢方式，這種方式包括了WebServer和WebGIS的實現(xiàn)方式，通過用戶打開手機上的網(wǎng)頁瀏覽器進入氣象服務(wù)網(wǎng)站進行災(zāi)害相關(guān)信息查詢，通常這種瀏覽頁面也可以實現(xiàn)在PC機瀏覽器上打開，但介于手機界面大小的局限性，用瀏覽器打開的氣象服務(wù)網(wǎng)站大多比較簡單和不清晰；另一種是基于手機APP軟件開發(fā)的應(yīng)用，目前大多數(shù)用戶都是通過在移動設(shè)備上安裝專用的天氣軟件客戶端查詢天氣情況，這種查詢方式仍然要訪問氣象信息數(shù)據(jù)庫，由于是專業(yè)的服務(wù)軟件，查詢信息多樣化，顯示清楚，能夠滿足大多數(shù)用戶的需求，出此之外，基于微信、微博客戶端的氣象公眾號也開始得到推廣和被人們廣泛關(guān)注?？傮w來說，由于可以利用手機用戶數(shù)量龐大、移動設(shè)備攜帶方便、網(wǎng)絡(luò)覆蓋廣的優(yōu)勢，使最廣大的用戶可以隨時隨地瀏覽相關(guān)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報信息，獲取最快捷、最權(quán)威的氣象服務(wù)產(chǎn)品，具有重大的社會效益，也是目前全國氣象部門科技投入和產(chǎn)品推廣的熱點。

2.5氣象電視頻道防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)用的初探

氣象電視頻道是利用有線和無線電視多媒體傳輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的多媒體氣象專業(yè)節(jié)目。在美國，氣象頻道是落地率最高的頻道之一，覆蓋了全美一億多家庭[3]。在中國，由于氣象節(jié)目中的預(yù)報信息普遍比較單一，缺乏品牌效應(yīng)，氣象頻道的普及程度還遠遠落后于發(fā)達國家，但是隨著現(xiàn)在人們對氣象防災(zāi)減災(zāi)關(guān)注度的逐步提高，國內(nèi)很多電視臺也開始和氣象部門合作開展多種多樣的氣象類防災(zāi)減災(zāi)節(jié)目，這類節(jié)目在日常生活中逐步得到廣大群眾的認(rèn)可，在各個電視頻道，特別是地方電視臺的電視節(jié)目中都占有一席之地。國內(nèi)氣象頻道節(jié)目一般分為氣象新聞咨詢、天氣預(yù)報、氣象專題、本地氣象、氣象科普宣傳和氣象防災(zāi)減災(zāi)預(yù)報和預(yù)警服務(wù)。與其它電視節(jié)目不同，氣象節(jié)目主要是以服務(wù)對象需求為導(dǎo)向的性質(zhì)更加明確，由于現(xiàn)代人生活方式的改變，通過電視頻道傳播的氣象防災(zāi)減災(zāi)信息往往在中老年人群中更能夠得到人們的關(guān)注和認(rèn)同，因此，在氣象節(jié)目中增加預(yù)報信息的種類，提高天氣預(yù)報準(zhǔn)確率，結(jié)合實時現(xiàn)狀的防災(zāi)減災(zāi)科普宣傳和有效預(yù)警信息將是國內(nèi)氣象節(jié)目提升收視率和群眾關(guān)注程度的主要手段，另外還可以通過氣象頻道和網(wǎng)絡(luò)互連的方式，增加氣象節(jié)目和觀眾的互動性，從而實現(xiàn)氣象防災(zāi)減災(zāi)科普宣傳更加廣泛，使氣象節(jié)目的觀眾年齡更加年輕化，從而提高對氣象節(jié)目的關(guān)注度。

3結(jié)論

本文只是淺要介紹了幾種現(xiàn)代統(tǒng)計技術(shù)在氣象防災(zāi)減災(zāi)業(yè)務(wù)中的運用，但是隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，原本氣象防災(zāi)減災(zāi)業(yè)務(wù)單一的、點對點的、低速的、有線網(wǎng)絡(luò)的通信方式與現(xiàn)在現(xiàn)代化、集成化、無線化、網(wǎng)絡(luò)化和高速化的通信技術(shù)差距越來越大，現(xiàn)代通信技術(shù)的應(yīng)用對氣象防災(zāi)減災(zāi)業(yè)務(wù)也提出了更多的要求，在對通信網(wǎng)絡(luò)的實際運用將有更多的問題出現(xiàn)，氣象業(yè)務(wù)人員只有在實踐中不斷探索和累積經(jīng)驗，同時加強對網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的學(xué)習(xí)，才能更好地將現(xiàn)代通信技術(shù)應(yīng)用于氣象服務(wù)和防災(zāi)減災(zāi)業(yè)務(wù)之中，真正發(fā)揮好現(xiàn)代通信技術(shù)在氣象防災(zāi)減災(zāi)業(yè)務(wù)中的優(yōu)勢。

作者：陳焰犢 謝明 龔雪鵬 姚浪 單位：貴州省畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)氣象局 貴州省畢節(jié)市氣象局