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摘要：随着科学技术的不断发展，越来多的科学技术被应用在能够为人们生产、生活带来便捷的各个方面，其中，气象卫星云图在线浏览技术的出现更是在很大程度上为人们了解天气变化、辅助气象预报人员制作天气预报提供了很大的帮助。因此，卫星云图在线浏览技术逐渐成为了我国未来公共气象服务发展的必然趋势，为了更好的提升公共气象服务的便捷性，改善原有气象卫星云图在线浏览环节的用户体验效果，进一步丰富气象产品的服务形式。本文通过对micaps的卫星云图在线浏览技术进行阐述、分析，从而探究其结合GIS技术进行数据的栅格化处理，继而实现云图的Web公共服务。实现应用环节的关键技术，以期为后续使用micaps平台下的卫星云图数据实现在线浏览服务作出帮助。
关键词：卫星云图；GIS；WEB服务
纵观我国上下数千年的发展，从远古时代的夜观星象开始，到现阶段通过各类先进的气象观探测设备对各类天气现象的观察、监测，人们从未停止过对气象自然的探索。截止目前，我国公共气象服务已经开展了数年的时间，不仅仅能凭借对公共资源的应用，为政府、人们等气象信息的使用者提供更好的、更准确的气象信息同时能够很大程度上辅助人们生产、生活的进行。但是，由于现阶段技术水平发展的局限，使得我国原有状态下所能提供的气象信息大都以图像和文字说明为主，很难为公众带来更加直观的信息传递方式，由此，近年来基于web服务基础上进行的空间探索、空间分析技术逐渐成为了为大众提供更加直观气象信息的主要方式之一，，通过对micaps软件系统数据的二次加工应用，不仅仅能够针对原有系统生成的卫星云图进行数据格式的转化，还能够通过后续技术的应用，将其发布在系统的网络平台中，继而实现卫星云图的在线浏览。
一、Micaps的卫星云图数据解析
在这一阶段下的卫星云图解析工作是建立在网络浏览的前提下，根据大量的调查、研究，本文认为在实际的应用环节，首先，可以通过C++语言的数据流模式读取风云卫星的数据，并将其经过前期投影处理且附有坐标等基础信息的数据统一进行提取和处理，以获取后续相关在线云图显示的基数据。将读取的数据分别存入数据说明结构体和探测数据机构体中，例如，本文选用经前期处理附带投影和经纬坐标的源数据，通过对源数据中前段的128Byte进行解析，分解值为0至256的灰度区域，并按照逆序的方式储存到亮温或反照率结构体中，从而实现可以为后续转换所应用的基础数据。在经历过初期解析环节后，可以依据数据说明中的投影方式和投影参数，包括：投影中心点、分辨率等针对云图的全部探测数据进行反向投影，获得逐个探测点数据的经纬度座标，并将其存储至基数据结构体中，进而完成针对卫星云图基础数据的解析工作。
二、卫星云图数据的规格化
在完成了上述有关卫星云图的读取和解析过程后，为了将其能够以多种形式通过web服务平台进行发布，应该针对原有特定格式的数据进行转换，从而实现后续的网络在线浏览，通常情况下，这一环节可以将其通过Gis组件进行其数据的转换操作。根据研究可以发现，在Gis组件转换模式下，云图的数据通常可以被分为矢量和栅格两个模式，其中矢量是可以通过针对云图位置记录坐标的方式进行有关地理位置的展示；而栅格数据则更倾向于将整个表面分割成若干个紧密相连的网格，从而进行位置的展示。这里采用第二种模式，在进行云图信息的转换生成环节就可以通过以下步骤进行：首先，将每个栅格单位的大小参数进行定义，这一基础信息可以根据不同云图区域中云图左下角的经纬度坐标进行确定，从而标注不同云图的定位情况。第二，在完成了单个栅格的定位后，便可以开始设置基础栅格的起始坐标，通常这一起始坐标和其栅格左下角的坐标相等，与实际云图中所储存的信息也相同；第三，将数据解析阶段获得的离散数据点集插值到栅格网点上，如图1所示。
这一过程主要通过建立四叉树来描述格网，将离散点落入叶节点，再用离散点的数值计算格网值。图1所示的四叉树格网，共有三层，根节点是红色点，叶节点是绿色点，离散点云是黑色点，需要计算的是格网的中心点。树节点的结构定义如下：
class GridNode
{
public:
GridNode(Grid *g_inp = NULL);
~GridNode();
public:
Grid *grid;
GridNode *quadrant1;
GridNode *quadrant2;
GridNode *quadrant3;
GridNode *quadrant4;
GridNode *fatherNode;
}
每个树节点都用grid记录格网的范围，如果离散点在格网范围内，则该点落入该树节点，如果该树节点是叶节点，加入到该叶节点维护的一个点链表里，如果不是，则判断落入该树节点的哪个子节点，直至加入到一个叶节点中。点链表中所有点的数值均值，为该叶节点的数值。四个叶节点的数值均值，为所求格网点的数值。
第四，根据产品的投影方式和相关投影参数对栅格数据进行投影生成所需的卫星云图产品。
图2 web云图浏览
三、卫星云图数据的发布服务
在实际的应用环节中，可以通过Apache的web服务端将上述操作状态下所生成的四波段栅格卫星云图进行在线发布，使用Joomla进行内容管理，从而实现卫星云图的在线浏览操作，如图2所示。例如，在这一阶段，首先，可以在web上发布一个基础的地理地图服务，将其作为后续栅格云图发布的底板，配合栅格云图的浏览定位，并根据不同的需求设置不同的地理图层，从而便于在实际的应用环节根据用户自己的实际需求情况进行不同状态、侧重点云图的自助选择，并应用AJAX进行实时的云图数据刷新，从而优化实际的使用感受。
结语
综上所述，随着我国互联网应用技术的不断推广，将基于GIS技术模式下的云图数据进行web平台的整合，从而构建系统化、科学化的在线卫星云图数据服务平台，为我国实际气象工作带来了便利的同时也带来了巨大的发展机遇，由此，在实际的在线卫星云图浏览环节应该充分的结合各领域的不同技术，从而实现micaps软件平台下不同卫星云图的定位和发布，进而更好的帮助我国气象信息的使用者们获取更加准确、更加细致和便捷的气象信息，在根本上促进我国气象研究的进一步发展。
参考文献
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[3]于连庆,胡争光.MICAPS中天气图交互制作子系统[J].应用气象学报,2011(03).
[4]李月安,曹莉,高嵩,罗兵.MICAPS预报业务平台现状与发展[J].气象,2010(07).
[5]赵苏琦,赵芳文,曹士民.MICAPS卫星云图的二次开发[J].气象,2000(12).
论文作者:杜一凡
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2019/1/3
标签：云图论文; 在线论文; 数据论文; 栅格论文; 气象论文; 节点论文; 环节论文; 《基层建设》2018年第33期论文;