CN109102554A - 天气图填绘系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种天气图填绘系统及方法，自动生成地面天气图、高空天气图、台风路径图、热带气旋路径图、温度对数压力图、风场流线图、风速风向图、温度对数压力图，并分析生成温度层结曲线、露点层结曲线和状态层结曲线，功能集中、分析直观。

Description

天气图填绘系统及方法

技术领域

本发明涉及天气图领域，尤其涉及一种天气图填绘系统及方法。

背景技术

天气图是指填有各地同一时间气象要素的特制地图。在天气图底图上，填有各城市、测站的位置以及主要的河流、湖泊、山脉等地理标志。气象科技人员根据天气分析原理和方法进行分析，从而揭示主要的天气系统，天气现象的分布特征和相互的关系。天气图是目前气象部门分析和预报天气的一种重要工具。

现有的天气图填绘系统，功能单一，不方便信息的集中展示，气象科技人员在进行天气分析时不够直观。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种功能集中、分析直观的天气图填绘系统及方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供了一种天气图填绘方法，包括以下步骤，

S1，提供地图；

S2，输入地面天气实况资料，包括总云量、能见度、风、天气现象、气压和气温，在统一的投影坐标系中，将地面天气实况资料显示在地图上，生成地面天气图并显示；

S3，输入高空天气实况资料，包括风速风向、气温、位势高度及温度露点差，在统一的投影坐标系中，将高空天气实况资料显示在地图上，生成高空天气图并显示；

S4，输入台风报文或Micaps热带气旋路径数据文件，在统一的投影坐标系中，将气旋编号、时间、过去位置、现在位置以及预期位置显示在地图上，生成台风路径图、热带气旋路径图、温度对数压力图以及风场流线图；

S5，读取步骤S2中的地面天气实况资料或步骤S3中的高空天气实况资料中的气象观测站的风向和风速数据，在统一的投影坐标系中，将气象观测站的风向和风速数据显示在地图上，生成风速风向图并显示；

S6，读取步骤S3中的高空天气实况资料中的各个标准等压面和特性层上的气温、气压、风向和风速的数据，在统一的投影坐标系中，将各个标准等压面和特性层上的气温、气压、风向和风速的数据显示在地图上，生成温度对数压力图并显示，其中，分析不稳定能量的面积和性质，正不稳定能量的面积涂成红色，负不稳定能量的面积涂成蓝色，并分析生成温度层结曲线、露点层结曲线和状态层结曲线并显示。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述步骤S2中，地面天气实况资料采用地面天气报文、Z文件或Micaps文件中的任一种。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述步骤S3中，高空天气实况资料采用高空天气报文或Micaps高空实况数据文件，层次包括1000hPa、925hPa、850hPa、700hPa、500hPa、400hPa、300hPa、250hPa、200hPa、150hPa、100hPa，时次有08时，20时。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括步骤S7，对步骤S2得到的地面天气图，分析等压线和变压线，再在统一的投影坐标系中，将高低压中心及强度、正负变压中心及强度、高低位势中心及冷暖中心显示在地面天气图上。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括步骤S8，对步骤S3得到的高空天气图，分析等高线和等温线，再在统一的投影坐标系中，将高低位势中心、冷暖中心显示在高空天气图上。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S4中，当检测到当检测到有热带气旋报文，在统一的投影坐标系中，将热带气旋中心及气压值分别在显示在地面天气图或高空天气图上。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S5中，对风速风向图进行分析得到流线图，再在统一的投影坐标系中，将流线图显示在风速风向图。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S2～S6中，采用极射赤面投影、兰勃托圆锥投影、麦卡托圆柱投影或等经纬度线性投影。

第二方面，本发明提供了一种天气图填绘系统，其包括依次信号连接的数据获取模块(1)、数据分析处理模块(2)与显示模块(3)，

数据获取模块(1)，获取地图、地面天气实况资料、高空天气实况资料、台风报文或Micaps热带气旋路径数据文件；

数据分析处理模块(2)，在统一的投影坐标系中，将地面天气实况资料显示在地图上，生成地面天气图；将高空天气实况资料显示在地图上，生成高空天气图；将气旋编号、时间、过去位置、现在位置以及预期位置显示在地图上，生成台风路径图、热带气旋路径图、温度对数压力图以及风场流线图；将气象观测站的风向和风速数据显示在地图上，生成风速风向图；将各个标准等压面和特性层上的气温、气压、风向和风速的数据显示在地图上，生成温度对数压力图，其中，分析不稳定能量的面积和性质，正不稳定能量的面积涂成红色，负不稳定能量的面积涂成蓝色，并分析生成温度层结曲线、露点层结曲线和状态层结曲线；

显示模块(3)，对数据分析处理模块(2)生成的地图进行显示。

本发明的天气图填绘系统及方法相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)自动生成地面天气图、高空天气图、台风路径图、热带气旋路径图、温度对数压力图、风场流线图、风速风向图、温度对数压力图，并分析生成温度层结曲线、露点层结曲线和状态层结曲线，功能集中、分析直观。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的天气图填绘方法的流程图；

图2为本发明的天气图填绘系统的模块图；

图3为本发明具体实施方式中生成的地面天气图；

图4为本发明具体实施方式中生成的高空天气图；

图5为本发明具体实施方式中生成的热带气旋路径图；

图6为本发明具体实施方式中生成的风速风向图；

图7为本发明具体实施方式中生成的温度对数压力图；

图8为本发明具体实施方式中生成的地面天气图等压线图；

图9为本发明具体实施方式中生成的高空天气图等高线、高低位势中心、冷暖中心分析图；

图10为本发明具体实施方式中生成的流线图分析图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

如图2所示，本发明的天气图填绘系统，其包括依次信号连接的数据获取模块1、数据分析处理模块2与显示模块3。其中，

数据获取模块1，获取地图、地面天气实况资料、高空天气实况资料、台风报文或Micaps热带气旋路径数据文件；

数据分析处理模块2，在统一的投影坐标系中，将地面天气实况资料显示在地图上，生成地面天气图；将高空天气实况资料显示在地图上，生成高空天气图；将气旋编号、时间、过去位置、现在位置以及预期位置显示在地图上，生成台风路径图、热带气旋路径图、温度对数压力图以及风场流线图；将气象观测站的风向和风速数据显示在地图上，生成风速风向图；将各个标准等压面和特性层上的气温、气压、风向和风速的数据显示在地图上，生成温度对数压力图，其中，分析不稳定能量的面积和性质，正不稳定能量的面积涂成红色，负不稳定能量的面积涂成蓝色，并分析生成温度层结曲线、露点层结曲线和状态层结曲线；

显示模块3，对数据分析处理模块2生成的地图进行显示。

具体的，如图1所示，本发明的天气图填绘方法步骤如下：

S1，提供地图。

S2，填绘地面天气图。输入地面天气实况资料，包括总云量、能见度、风、天气现象、气压和气温，在统一的投影坐标系中，将地面天气实况资料显示在地图上，生成如图3所示的地面天气图并显示。具体的，地面天气实况资料采用地面天气报文、Z文件或Micaps文件中的任一种，以适应不同机场的实际需要。

S3，填绘高空天气图。输入高空天气实况资料，包括风速风向、气温、位势高度及温度露点差，在统一的投影坐标系中，将高空天气实况资料显示在地图上，生成如图4所示的高空天气图并显示。具体的，高空天气实况资料采用高空天气报文或Micaps高空实况数据文件，层次包括1000hPa、925hPa、850hPa、700hPa、500hPa、400hPa、300hPa、250hPa、200hPa、150hPa、100hPa，时次有08时，20时。

S4，填绘辅助天气图。输入台风报文或Micaps热带气旋路径数据文件，在统一的投影坐标系中，将气旋编号、时间、过去位置、现在位置以及预期位置显示在地图上，生成台风路径图、如图5所示的热带气旋路径图、温度对数压力图以及风场流线图。具体的，步骤S4中，当检测到当检测到有热带气旋报文，在统一的投影坐标系中，将热带气旋中心及气压值分别在显示在地面天气图或高空天气图上。

S5，填绘流线图。读取步骤S2中的地面天气实况资料或步骤S3中的高空天气实况资料中的气象观测站的风向和风速数据，在统一的投影坐标系中，将气象观测站的风向和风速数据显示在地图上，生成如图6所示的风速风向图并显示。具体的，步骤S5中，对风速风向图进行分析得到流线图，再在统一的投影坐标系中，将流线图显示在风速风向图中，得到图10所示的流线图分析图。

S6，填绘温度对数压力图。读取步骤S3中的高空天气实况资料中的各个标准等压面和特性层上的气温、气压、风向和风速的数据，在统一的投影坐标系中，将各个标准等压面和特性层上的气温、气压、风向和风速的数据显示在地图上，生成如图7所示的温度对数压力图并显示，其中，分析不稳定能量的面积和性质，正不稳定能量的面积涂成红色，负不稳定能量的面积涂成蓝色，并分析生成温度层结曲线、露点层结曲线和状态层结曲线并显示。

S7，地面天气图等压线、变压线分析。对步骤S2得到的地面天气图，分析等压线和变压线，再在统一的投影坐标系中，将高低压中心及强度、正负变压中心及强度、高低位势中心及冷暖中心显示在地面天气图上，得到图8所示的地面天气图等压线图。

S8，高空天气图等高线、高低位势中心、冷暖中心分析。对步骤S3得到的高空天气图，分析等高线和等温线，再在统一的投影坐标系中，将高低位势中心、冷暖中心显示在高空天气图上，得到图9所示的高空天气图等高线、高低位势中心、冷暖中心分析图。

具体的，步骤S2～S8中，采用极射赤面投影、兰勃托圆锥投影、麦卡托圆柱投影或等经纬度线性投影。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种天气图填绘方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1，提供地图；

S2，输入地面天气实况资料，包括总云量、能见度、风、天气现象、气压和气温，在统一的投影坐标系中，将地面天气实况资料显示在地图上，生成地面天气图并显示；

S3，输入高空天气实况资料，包括风速风向、气温、位势高度及温度露点差，在统一的投影坐标系中，将高空天气实况资料显示在地图上，生成高空天气图并显示；

S4，输入台风报文或Micaps热带气旋路径数据文件，在统一的投影坐标系中，将气旋编号、时间、过去位置、现在位置以及预期位置显示在地图上，生成台风路径图、热带气旋路径图、温度对数压力图以及风场流线图；

S5，读取步骤S2中的地面天气实况资料或步骤S3中的高空天气实况资料中的气象观测站的风向和风速数据，在统一的投影坐标系中，将气象观测站的风向和风速数据显示在地图上，生成风速风向图并显示；

S6，读取步骤S3中的高空天气实况资料中的各个标准等压面和特性层上的气温、气压、风向和风速的数据，在统一的投影坐标系中，将各个标准等压面和特性层上的气温、气压、风向和风速的数据显示在地图上，生成温度对数压力图并显示，其中，分析不稳定能量的面积和性质，正不稳定能量的面积涂成红色，负不稳定能量的面积涂成蓝色，并分析生成温度层结曲线、露点层结曲线和状态层结曲线并显示。

2.如权利要求1所述的天气图填绘方法，其特征在于：所述步骤S2中，地面天气实况资料采用地面天气报文、Z文件或Micaps文件中的任一种。

3.如权利要求1所述的天气图填绘方法，其特征在于：所述步骤S3中，高空天气实况资料采用高空天气报文或Micaps高空实况数据文件，层次包括1000hPa、925hPa、850hPa、700hPa、500hPa、400hPa、300hPa、250hPa、200hPa、150hPa、100hPa，时次有08时，20时。

4.如权利要求1所述的天气图填绘方法，其特征在于：还包括步骤S7，对步骤S2得到的地面天气图，分析等压线和变压线，再在统一的投影坐标系中，将高低压中心及强度、正负变压中心及强度、高低位势中心及冷暖中心显示在地面天气图上。

5.如权利要求1所述的天气图填绘方法，其特征在于：还包括步骤S8，对步骤S3得到的高空天气图，分析等高线和等温线，再在统一的投影坐标系中，将高低位势中心、冷暖中心显示在高空天气图上。

6.如权利要求1所述的天气图填绘方法，其特征在于：步骤S4中，当检测到当检测到有热带气旋报文，在统一的投影坐标系中，将热带气旋中心及气压值分别在显示在地面天气图或高空天气图上。

7.如权利要求1所述的天气图填绘方法，其特征在于：步骤S5中，对风速风向图进行分析得到流线图，再在统一的投影坐标系中，将流线图显示在风速风向图。

8.如权利要求1所述的天气图填绘方法，其特征在于：步骤S2～S6中，采用极射赤面投影、兰勃托圆锥投影、麦卡托圆柱投影或等经纬度线性投影。

9.一种天气图填绘系统，其包括依次信号连接的数据获取模块(1)、数据分析处理模块(2)与显示模块(3)，其特征在于：

数据获取模块(1)，获取地图、地面天气实况资料、高空天气实况资料、台风报文或Micaps热带气旋路径数据文件；

数据分析处理模块(2)，在统一的投影坐标系中，将地面天气实况资料显示在地图上，生成地面天气图；将高空天气实况资料显示在地图上，生成高空天气图；将气旋编号、时间、过去位置、现在位置以及预期位置显示在地图上，生成台风路径图、热带气旋路径图、温度对数压力图以及风场流线图；将气象观测站的风向和风速数据显示在地图上，生成风速风向图；将各个标准等压面和特性层上的气温、气压、风向和风速的数据显示在地图上，生成温度对数压力图，其中，分析不稳定能量的面积和性质，正不稳定能量的面积涂成红色，负不稳定能量的面积涂成蓝色，并分析生成温度层结曲线、露点层结曲线和状态层结曲线；

显示模块(3)，对数据分析处理模块(2)生成的地图进行显示。