氣象防災減災中現代通信技術的應用

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1引言

隨著現代通信技術發展，氣象信息傳播不再是依賴傳統的電視廣播、電話短信和傳真通信、紙質文字報告等，而是越來越依賴于多模式和多渠道的現代通信手段，衛星通信、無線網絡和手機APP等多方式共同運用已經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，加強了氣象信息數據接收和探測能力，為氣象防災減災提供了保障，同時也為氣象服務業務和氣象工作人員現代通信技術能力提出了新的要求。本文將介紹一些現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現代通信技術在氣象防災減災中的應用

2.1衛星技術的應用

衛星技術在防災減災中的應用是在現代化通信廣播技術、災害點導航定位技術、現代氣象探測技術發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，全國大多數氣象部門升級了衛星傳輸系統（CMACAST），該系統能夠通過接收天線接收到統一的氣象預報相關數據，包括MICAPS預報資料、風云3C衛星云圖探測數據、T639和日本、歐洲中心預報相關資料等。在防災減災工作中，衛星探測系統不會受到任何災害，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]。因此將衛星連續大面積覆蓋的觀測、衛星照片的高度分辨率與地面自動氣象站數據收集系統相結合是在災害過程中進行氣象實時觀測的重要手段。對于偏遠地區和災害中常規通信手段受到破壞的情況下，衛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查、氣象視頻傳輸、氣象應急車指揮等。但是衛星通信的部分功能還受到TCP/IP網絡的限制，例如CMACAST衛星接收天線接收到的數據要通過衛星接收機進行處理，之后還要放在后臺服務器上，在實際運用時還要通過TCP/IP網絡進行連接后才能對數據讀取使用。

2.2WIFI無線通信系統的應用

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有線氣象視頻會商系統的改進，它主要是通過WIFI無線網絡實現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接入公網后再進行VPN撥號接入氣象部門內部網絡，從而實現氣象應急車和應急指揮部的災害現場氣象實時數據獲取，通過無線通信，在突發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。另外，WIFI無線系統的使用為氣象防災減災應急指揮，災害性天氣監控，氣象信息資源共享等提供了良好的會商平臺[2]。通過WIFI搭建的無線網絡快速便捷地實現了省、市、縣三級同時進行視頻聯席會商，在會商中各救災單位均能將自己的音、視頻進行轉播，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、聯通和電信的GPRS、GSM和CDMA無線網絡進行數據傳輸。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和山區的災害點氣象觀測實時數據的傳輸，例如在每個鄉鎮、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）和常規氣象觀測站的就是利用手機營運商的網絡進行傳輸，它的主要傳輸方式是通過簡易氣象觀測站探測災區各類氣象要素，然后通過營運商的無線網絡傳輸到省級氣象部門服務器數據庫內存儲，再由市州級和縣區級氣象部門通過內部有線網絡直接從省級服務器上讀取所監測到的氣象數據。在發送數據時有通過普通短信發送和在無線網絡直接發送數據兩種方式，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在2010年5月5日發展重大泥石流災害，在這次災害發生的過程中，當地無人值守的小型氣象站在監控到30mm降水時，由于移動基站被雷擊出現故障，導致之后降水情況再沒有正常傳輸，監控人員誤以為降水已經停止，直到事故發生后第二天才有維護人員趕往現場才讀取的降水時的真實數據為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生，因此，這種情況下還要準備衛星收發信號的數據通信方式和傳統單邊帶短波電臺通信發方式作為備份，以實現在防災減災過程中的通信保障。

2.4手機氣象軟件業務的應用

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據傳輸，還有很多利用手機軟件業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，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的實現方式，通過用戶打開手機上的網頁瀏覽器進入氣象服務網站進行災害相關信息查詢，通常這種瀏覽頁面也可以實現在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站大多比較簡單和不清晰；另一種是基于手機APP軟件開發的應用，目前大多數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據庫，由于是專業的服務軟件，查詢信息多樣化，顯示清楚，能夠滿足大多數用戶的需求，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量龐大、移動設備攜帶方便、網絡覆蓋廣的優勢，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絡構建的多媒體氣象專業節目。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達國家，但是隨著現在人們對氣象防災減災關注度的逐步提高，國內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目，這類節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目中都占有一席之地。國內氣象頻道節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。與其它電視節目不同，氣象節目主要是以服務對象需求為導向的性質更加明確，由于現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，在氣象節目中增加預報信息的種類，提高天氣預報準確率，結合實時現狀的防災減災科普宣傳和有效預警信息將是國內氣象節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絡互連的方式，增加氣象節目和觀眾的互動性，從而實現氣象防災減災科普宣傳更加廣泛，使氣象節目的觀眾年齡更加年輕化，從而提高對氣象節目的關注度。

3結論

本文只是淺要介紹了幾種現代統計技術在氣象防災減災業務中的運用，但是隨著現代通信技術的發展，原本氣象防災減災業務單一的、點對點的、低速的、有線網絡的通信方式與現在現代化、集成化、無線化、網絡化和高速化的通信技術差距越來越大，現代通信技術的應用對氣象防災減災業務也提出了更多的要求，在對通信網絡的實際運用將有更多的問題出現，氣象業務人員只有在實踐中不斷探索和累積經驗，同時加強對網絡通信技術的學習，才能更好地將現代通信技術應用于氣象服務和防災減災業務之中，真正發揮好現代通信技術在氣象防災減災業務中的優勢。

作者：陳焰犢 謝明 龔雪鵬 姚浪 單位：貴州省畢節市七星關區氣象局 貴州省畢節市氣象局