氣象防災減災中現(xiàn)代通信技術的應用

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1引言

隨著現(xiàn)代通信技術發(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，為氣象防災減災提供了保障，同時也為氣象服務業(yè)務和氣象工作人員現(xiàn)代通信技術能力提出了新的要求。本文將介紹一些現(xiàn)代通信技術在氣象防災減災工作中的應用，以供相關氣象工作人員進行參考。

2現(xiàn)代通信技術在氣象防災減災中的應用

2.1衛(wèi)星技術的應用

衛(wèi)星技術在防災減災中的應用是在現(xiàn)代化通信廣播技術、災害點導航定位技術、現(xiàn)代氣象探測技術發(fā)展和廣泛應用的必然成果。在氣象探測技術方面，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)一的氣象預報相關數(shù)據(jù)，包括MICAPS預報資料、風云3C衛(wèi)星云圖探測數(shù)據(jù)、T639和日本、歐洲中心預報相關資料等。在防災減災工作中，衛(wèi)星探測系統(tǒng)不會受到任何災害，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)和災害中常規(guī)通信手段受到破壞的情況下，衛(wèi)星通信技術也是最有保障的通信手段之一。特別是基于海事衛(wèi)星的實時通信技術除了在災害過程中做為應急備份通信通道，還廣泛應用于氣象災害調(diào)查、氣象視頻傳輸、氣象應急車指揮等。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器上，在實際運用時還要通過TCP/IP網(wǎng)絡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)絡實現(xiàn)對氣象部門天氣預報會商平臺的控制，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，從而實現(xiàn)氣象應急車和應急指揮部的災害現(xiàn)場氣象實時數(shù)據(jù)獲取，通過無線通信，在突發(fā)性災害天氣中可以快速地為氣象防災減災預警提供天氣實況，為救災部門決策指揮提供最為可靠的科學依據(jù)。另外，WIFI無線系統(tǒng)的使用為氣象防災減災應急指揮，災害性天氣監(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的情報及信息交換平臺，提高了救災防災工作效率，更提高了防災救災中氣象預警服務工作的現(xiàn)代化水平。

2.3基于手機營運商的無線通信應用

手機營運商的無線通信應用是指利用移動、聯(lián)通和電信的GPRS、GSM和CDMA無線網(wǎng)絡進行數(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，目前主要應用于氣象部門對一些偏遠地區(qū)和山區(qū)的災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區(qū)各類氣象要素，然后通過營運商的無線網(wǎng)絡傳輸?shù)绞〖墯庀蟛块T服務器數(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)絡直接從省級服務器上讀取所監(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減災部門所應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，有時候甚至會失去傳輸功能，例如貴州省赫章縣媽姑鎮(zhèn)在2010年5月5日發(fā)展重大泥石流災害，在這次災害發(fā)生的過程中，當?shù)責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致無法通信的情況也都有發(fā)生，因此，這種情況下還要準備衛(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)在防災減災過程中的通信保障。

2.4手機氣象軟件業(yè)務的應用

目前手機營運商的無線通信除了應用于防災減災過程中的氣象數(shù)據(jù)傳輸，還有很多利用手機軟件業(yè)務在氣象防災減災中也得到了應用。這種應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網(wǎng)站進行災害相關信息查詢，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)的應用，目前大多數(shù)用戶都是通過在移動設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注?？傮w來說，由于可以利用手機用戶數(shù)量龐大、移動設備攜帶方便、網(wǎng)絡覆蓋廣的優(yōu)勢，使最廣大的用戶可以隨時隨地瀏覽相關災害預警預報信息，獲取最快捷、最權威的氣象服務產(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氣象電視頻道防災減災應用的初探

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)目中的預報信息普遍比較單一，缺乏品牌效應，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)在人們對氣象防災減災關注度的逐步提高，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減災節(jié)目，這類節(jié)目在日常生活中逐步得到廣大群眾的認可，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、天氣預報、氣象專題、本地氣象、氣象科普宣傳和氣象防災減災預報和預警服務。與其它電視節(jié)目不同，氣象節(jié)目主要是以服務對象需求為導向的性質(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減災信息往往在中老年人群中更能夠得到人們的關注和認同，因此，在氣象節(jié)目中增加預報信息的種類，提高天氣預報準確率，結(jié)合實時現(xiàn)狀的防災減災科普宣傳和有效預警信息將是國內(nèi)氣象節(jié)目提升收視率和群眾關注程度的主要手段，另外還可以通過氣象頻道和網(wǎng)絡互連的方式，增加氣象節(jié)目和觀眾的互動性，從而實現(xiàn)氣象防災減災科普宣傳更加廣泛，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)計技術在氣象防災減災業(yè)務中的運用，但是隨著現(xiàn)代通信技術的發(fā)展，原本氣象防災減災業(yè)務單一的、點對點的、低速的、有線網(wǎng)絡的通信方式與現(xiàn)在現(xiàn)代化、集成化、無線化、網(wǎng)絡化和高速化的通信技術差距越來越大，現(xiàn)代通信技術的應用對氣象防災減災業(yè)務也提出了更多的要求，在對通信網(wǎng)絡的實際運用將有更多的問題出現(xiàn)，氣象業(yè)務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)絡通信技術的學習，才能更好地將現(xiàn)代通信技術應用于氣象服務和防災減災業(yè)務之中，真正發(fā)揮好現(xiàn)代通信技術在氣象防災減災業(yè)務中的優(yōu)勢。

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