航空氣象服務可視化平臺的設計與開發

王寒傲

摘 要：隨著現代經濟社會的快速發展和人們生活水平的顯著提高，乘飛機出行已經是人們遠距離旅行的最佳方式。然而，雷暴、強降雨、強降雪、低溫、風切變等極端復雜天氣不僅影響人們的正常生活，還嚴重影響飛行安全。根據航旅縱橫發布的歷年航班延誤分析報告，天氣原因仍然是造成航班延誤的最主要原因。如何擴大航空氣象服務范圍，如何提高航空氣象服務質量，開發一套航空氣象服務可視化平臺迫在眉睫。

關鍵詞：飛行安全;氣象服務;可視化平臺;設計與開發

1 設計背景

航空技術是人類社會快速發展的產物。航空航天的技術水平代表著一個國家的科學技術發展水平。人類在不斷追求擴大生存活動范圍的同時，也在不斷探索雷暴、強降水、低溫、下擊暴流、低空風切變等極端天氣現象。這些大自然奇妙而磅礴的力量給飛行安全帶來了巨大的壓力。無論是在軍事航空還是在民航運輸方面，氣象服務對飛行安全起著至關重要的作用。然而，目前的航空氣象服務的主要對象為空中交通管制、機場指揮、航空公司簽派、飛行機組等。然而氣象專業與其服務對象之間存在較大的專業跨度。存在航空氣象專業知識溝通困難的現象。為了滿足更高的航空氣象服務需求，本文利用JavaScript語言對航空氣象資料進行分析整合，將晦澀難懂的氣象資料變成可視化的氣象產品。

2 系統結構

該系統采用JavaScript語言開發設計，構建MVC框架的模式，模塊化大屏顯示，數據主要來源于民航氣象信息系統。系統結構如圖1所示。

3 模塊設置

3.1氣象報文可視化模塊

提取民航氣象信息系統中最新的例行天氣報告、特殊天氣報告、預報報文等氣象資料。對各項報文進行拆解、分析，將部分報文翻譯成明語。最終將其制作成直觀可視化的圖表。主要包括風向、風速、氣溫、空氣濕度、能見度、當前天氣現象，以及航空天氣預報。為了滿足需求，該模塊包括呼倫貝爾本場機場以及常用其他六個備降機場的天氣信息，信息以輪播方式進行顯示。如圖2（左上）。

3.2氣象自動觀測系統可視化模塊

該模塊提取民航氣象信息系統中自動觀測系統的數據即實時氣象數據，并將該數據可視化的顯示。該數據的更新頻次五分鐘每次。如圖2（右上）。

3.3衛星云圖動態展示模塊

該模塊從民航氣象信息系統中提取最近3小時的衛星云圖，并將衛星云圖做成動畫展示，以便更加清晰的展示天氣系統的發展軌跡。如圖2（左下）。

3.4歷史氣象數據分析模塊

氣象數據分析統計模塊，這個模塊是我們這個項目中最具創新的部分，開創性的對氣象數據進行統計分析并以直觀圖表的形式展示。主要包括，72小時氣溫分析折線圖，72小時修正海壓分析柱狀圖，30天天氣現象分析餅圖、30天風向風速分析餅圖、30天能見度餅圖;這些分析讓抽象的氣象數據一目了然。如圖2（右下）。

4 結束語

該平臺采用全自動輪播展示的方式，內容豐富、畫面生動形象。在不增加民航氣象觀測預報崗位工作量的基礎上，提供更加直觀可視化的氣象產品。并且可根據不同的用戶需求提供定制化的氣象服務展示內容。通過該可視化平臺，能夠有效提高氣象服務質量，實現氣象服務多元化具有重要的社會意義。目前，該系統的實驗版本已經在中國民用航空呼倫貝爾空中交通管理站試運行。

參考文獻

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