[发明专利]一种基于WEB交互的自动化维护更新的气象预报作业系统

说明书

本发明专利公开一种基于WEB交互的自动化维护更新的气象预报作业系统，涉及气象预测领域，可用于环境监测预警与环境保护。该系统包含WEB交互模块、数据获取模块、数据库模块、自动化配置模块、中央调度模块和自动化维护模块六个模块。用户只需通过简单直观的WEB界面提供气象模拟预测所必要的少量关键参数，即可驱动系统根据先验的知识完成模型配置和计算资源配给。独立运行的自动化维护更新模块通过主动式定期检测，更新输入数据库确保了系统的稳定性、可用性以及易用性。该系统简化了气象模拟预测的流程，提高了预测的效率与时效性，可支撑智慧化环境监测预警与环境保护工程的开展。

技术领域

本发明涉及环境监测与环境保护领域，尤其是涉及一种气象条件的模拟预测的软件系统和方法。

背景技术

随着国家生态文明建设的不断推进和“碳中和、碳达峰”目标的提出，环境监测和环境保护领域对环境质量的分析预测能力要求不断提升，环境分析、历史溯源和预警预报的自动化和智能化发展迫在眉睫。其中，大气环境的追踪溯源、排放总量核算、精准管控和预警预报都离不开对高精度气象数据的依赖。

目前，环境智能化分析所需的气象数据主要通过手工下载境外GFS或国家气象科学数据中心开放数据获取。具有时空精度较低、专业性要求强、时效性难以保证等问题，不能完全保障环境分析，尤其是突发污染事件、实时污染排放核算等时效性要求较强的应用情景要求。

发明内容

为了解决气象数据时空精度较低、获取专业性要求强、时效性差的问题，本发明提供一种基于WEB交互的自动化维护更新的气象预报作业系统软件。该方法包括如下步骤：

第一步：通过WEB交互界面(1)获取用户输入的预报关键参数（预报时间段、预报区域、预报精度）及进行交互性的输入数据准备；

第二步：通过数据获取模块(2)以半自动的形式下载预报所需数据；

第三步：提交作业信息至数据库模块(3)进入作业队列；

第四步：通过自动化配置模块(4)将作业信息转化为模型运行的专业化配置文件；

第五步：通过中央调度模块(5)为模型运行分配合理计算资源，监控模型运行进度；

第六步：通过自动维护模块(6)定期下载常用数据以及监控系统状态。

通过采用上述技术方案，能够通过WEB端用户友好的界面输入预测模型的必要参数（时间、地理位置和时间分辨率），获取高精度气象模型输出结果。通过定时任务的设置，可以使实时获取特定范围内实时数据。大大降低了气象数据获取的时间成本和专业性要求，有利于环境监测和保护的智能化发展。

优选地，所述WEB交互模块(1)根据用户输入的预报空间精度dl, 经度和纬度方向网格数量nx，ny以及预报中心位置经纬度lng, lat计算预报矩形区域经纬度跨度d_lon和d_lat：

其中，Re和Rp分别为赤道和极点的地球半径，取值分别为6378137米和6356725米。

通过该方法，可利用用户输入的参数计算获得预报地理范围的经纬度跨度，结合预报中心位置，可以在WEB地图上实时地绘制出矩形的预报范围，直观地辅助用户确定预报的地理范围。

优选地，所述数据获取模块(2)根据用户输入的预报时段、参考时间点和输入数据时间间隔采用如下公式计算获得所需的输入数据文件名称：

其中，n为所需输入文件数量，表示向上取整，utc()表示本地时间到协调世界时的映射，t_end, t_sta, t_ref分别表示用户设定的预报结束时间、预报开始时间和参考时间。dt表示输入数据的时间间隔，fi表示第i个输入文件的预报小时数。以上公式中的时间单位均为小时。