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核心优势

航天宏图依托接收的常规气象观探测资料、气象卫星资料、雷达资料、数值预报产品等多源数据,基于定量反演、机器学习、云计算、云存储、大数据分析、 快速循环同化、虚拟现实等前沿技术,研发了气象卫星遥感监测分析平台、省级卫星遥感应用综合服务平台、葵花八号卫星接收处理与应用平台、气象大数据云平台、 气象海洋二三维一体化可视化平台、高分辨率区域数值模式系统、道路交通气象服务、航空气象服务、气候通等核心产品,面向整个气象行业提供信息化系统顶层设计、 软件研发应用、数据共享服务等,同时也向道路、航空、物流、农业等行业领域开展针对性的精准气象预报保障服务。

气象遥感应用

    卫星监测分析与遥感应用服务平台(SMART)是面向中国气象局核心业务,综合利用风云系列卫星数据、常规气象数据、数值预报产品、 天气雷达数据等资料,面向天气与气候、灾害与环境、农业与生态等业务应用方向,在国家级遥感应用业务中实现统一业务管理、多种数据 综合显示、遥感专业图像处理、遥感信息提取、地理信息综合应用、专题产品制作、专题信息发布服务等功能,集遥感云计算、微内核支持 的插件工具箱以及多终端共享服务于一体的气象卫星遥感专业应用平台。全面提升卫星资料在天气监测分析、短期气候预测评估、大气环境 监测、气象灾害监测等多领域的全面应用;并促进风云卫星资料进入数值预报模式的业务化体系,提升预报准确率和科技水平。

    FY-3D气象卫星太湖蓝藻水华监测真彩图
    FY-3D气象卫星太湖蓝藻水华监测图
    FY-3D气象卫星沙尘监测真彩图
    FY-3D气象卫星沙尘监测示意图

    省级卫星遥感应用综合服务平台是在SMART系统的基础上,根据各省市气象部门的定制化需求进行按需裁剪与定制开发的,针对省市级气象部门气象卫星数 据管理不高效、业务自动化程度低、平台分散化以及服务产品难以快速高效制作发布等难题,基于JAVA平台、应用GIS技术建立的一套集卫星遥感数据及 产品的收集处理、信息提取分析、产品自动化生产、数据及产品自动化分级发布为一体的可灵活配置、扩展性强的自动化业务平台,可实现省市气象部门 数据、模型、产品的整合管理,建立省/市/县三级服务体系,从而实现业务能力和服务能力的整合。可开展天气应用、气候应用、大气环境、陆表环境、 海洋环境、农业气象、生态质量等多专题监测与评估服务。

    省级卫星遥感应用综合服务平台界面
    微信公众号专题报告查询与在线交流界面和APP端产品发布与展示界面

    面向FY-4A气象卫星试验与后续业务化应用,以PIE为基础,开展国家气象局风云四号卫星天气应用平台建设,利用风云四号卫星丰富的观测信息,提供大气、 云、沙尘、降水、辐射、闪电等监测及预报产品,为天气分析、环境监测、气候监测、资源评估和灾害预警等提供重要支撑。供省市县各级用户、各行业用户、 国际用户等通过PC和移动平台等不同操作终端使用,为其提供一套功能齐全、处理高效、专业性和针对性强的FY-4静止气象卫星资料处理应用与分析显示平台。 提供PC端、网页端、平板端、APP端、虚拟设备端等多终端展示与发布。

    卫星天气应用平台网络版
    卫星天气应用平台PC版
    卫星天气应用平台二级产品叠加显示

    我公司基于自主研发的PIE系列产品,利用葵花8号卫星资料、地面监测资料、无人机监测资料, 搭建了大气环境监测分析服务平台。通过监测区域范围内的燃煤电厂、 钢铁厂、焦化厂、制药厂、水泥厂等重点污染源,夏秋时节大面积秸轩焚烧污染源,城市裸地扬尘污染源,以及重点拥堵路段尾气污染源,开展针对区域范围内大气环境 中的PM2.5、PM10颗粒物,季节性的秸轩焚烧火点,城市裸地分布的监测服务,并根据大气污染颗粒物浓度实现区域内频繁出现高浓度大气污染的“热点”区域分布等, 完成专题图及专题报告产品的生产。做到有的放矢,精确执法,提高大气污染监察执法的精准性和工作效率。

    石家庄市及周边地区PM2.5/PM10浓度分布图

    日本葵花8号卫星接收处理与应用平台能够实时接收目前世界上最先进的第三代气象卫星葵花8号数据,处理生成立体云图、半球云图、区域红外、水汽、可见光云图、云信息、 降水、云雾监测、灰霾监测、沙尘暴监测及危险天气诊断和短时预报产品,充分提高灾害性天气、降水、大雾、灰 霾、沙尘暴等监测的精度和准确率,服务满足气象、交通、林业、 电力和环境等多个专业部门对产品高时空分辨率精细化程度和监测预报准确率的行业需求。

    葵花8号卫星是世界上最先进的第三代静止气象卫星,具备很高的时空分辨率,每10分钟扫描生成—张全圆盘卫星影像,应用平台的接收资料滞后时间仅8-10分钟。接收的云图数据包括14个通道云图数据, 日本全球数值预报产品,空间分辨率1.25°,时间分辨率6小时,预报时效48小时,以及东亚和西太平洋常规气象观测数据、太平洋洋面风场观测数据。

    葵花8号卫星接收处理系统三通道真色彩合成图
    积雪监测图
    葵花8号卫星接收处理系统三通道真色彩合成图

    多源气象水文数据融合处理整个过程围绕大气、海洋、邻近空间和陆表四个应用场景展开,有效融合包括各类常规和非常规,特别是卫星遥感多源观探测资料信息,生成囊括三维大气、海洋、邻近空间、 陆表环境的高精度、高分辨气象水文要素分析数据。

    “云+端”的SWAP2.0技术架构图

    公司开发了基于雷达原始基数据的集雷达质控,雷达坐标转换,标准层处理,雷达拼图、雷达短临外推预报等功能的短临气象预报产品。实现了对目标区域两小时 内逐分钟、逐公里集合雷达反射率和降 水强度的精准预报,产品基于GIS进行便捷化展示,预报产品在水利预报、航空保障中得到有效应用。 其中外推方面基于 雷达拼图做外推,避免单部雷达覆盖范围小,涵盖了完整的中小尺度系统信息,同时外推技术能预测出云团的合并和生消信息,提高短时监测预警和临近预报的准 确性和及时性。同时降水反演方面加入地面逐分钟雨量站资料,并采用基于云团分类动态Z-R关系拟合技术和自适应最优插值法技术,订正了反演系统偏差并提 供反演精度。

    短临雷达集合反射率预报(预测)与观测(实况)对比图
    基于雷达资料的降水预测(QPF)与实况观测对比
气象信息化应用

“张衡一号”是我国全新研制的国家民用航天科研试验卫星,也是我国地球物理场探测卫星计划的首发星。该星利用覆盖范围广、电磁环境好、动态信息强、 无地域限制等优势,开展全球空间电磁场、电离层等离子体、高能粒子沉降等物理现象的监测,为地震机理研究、空间环境监测和地球系统科学研究提供新的技术手段。

电磁监测试验卫星产品可视化软件是“张衡一号”卫星电磁探测成果与用户交互的窗口。负责八类(高精度磁强计、 感应式磁力仪、电场探测仪、等离子体分析仪、 朗缪尔探针、掩星接收机、高能粒子探测器、三频信标接收机)载荷所涉及物理量的态势、关联、与空间典型事件结合、大区域覆盖的图形图表、二维地图、三维场景等多种形式的展示功能。

电磁卫星的各种载荷产品对空间天气监测十分有意义,很多专业产品比如PAP等离子分析仪、HEP高能粒子探测仪器、TBB三频信标产品可以直接服务于军事用途。

电磁卫星1级数据与2级数据产品展示
朗缪尔探针(LAP)探测轨道展示图

航天宏图基于云计算、大数据等新的信息技术,构建气象大数据云平台,加强对气象部门内外数据的汇聚,优化数据交换、入库、加工和服务流程,开放信息系统的平台、 数据和算法资源,促进实现气象“云+端”的应用和服务众创发展模式,全面提升气象业务和服务水平。

气象大数据云平台总体框架

该系统是基于公司自主开发的三维地理信息平台PIE-Map开发的一款气象资料综合显示软件,PIE-Map是采用“云+端”架构的新一代空间地理信息平台 具备跨平台、跨终端显示能力。结合三维GIS、 遥感底图,提供全球尺度的气象和海洋实况观测数据、以及国内外经典数值预报模式数据的直观呈现和统计 分析,提高气象数据的可用性和可读性。气象海洋二三维一体化可视化平台实现了地面、高空图填绘分析,云图立体及动画显示,雷达图显示,台风路径显 示,等值线、流线、色斑图、剖面图等多种气象海洋资料的多种显示方式。并支持二、三维一体化切换显示,支持多种地图投影方式转换。

彩色立体云图显示
多终端显示

航天宏图引接气象系统的业务观测数据,开展针对常规气象要素的数值预报建设和业务预报工作。 针对模式本身开展多种模式评估、模式优化(地形订正、动力修正、 参数化的本地化调优),并开展业 务化的同化工作,实现对常规地面观测资料、探空资料、雷达资料、卫星资料有效的循环同化。在模式后处理方面,创新性应用了大 数据机器学习的方法有效修正模式预报的误差,提升模式预报工作。宏图模式实现在专业IDC机房的业务化运行,预报产品服务于道路交通、航空、农业、旅游等不同行业,预报结果精度得到客户的肯定和认可。

航天宏图业务化气象模式系统预报区
专业气象服务

航天宏图积极和国内气象科研院所合作,基于基础气象观测数据、机场气象观探测数据,开展多源资料融合分析、中尺度数值天气预报以及快速循环同化系统, 针对机场气象保障对低云大雾、大风、强 降水、雷暴等危险天气的特殊需求,提供机场常规气象预报、机场起降飞行条件预报、飞机航线预报、 机场短临预 报等业务保障产品。

气象服务业务基础能力

航天宏图通过开展针对各种气象因素、基础地理条件、交通条件对公路安全行驶影响的分析,基于 不同尺度的气象观测资料及基础地理资料,并分析历史道路气象 灾害数据,实现多源气象资料在道路上 的快速综合应用,建立了基于道路物理特性及统计规律的道路预报模式。实现对气象基础要素、道路气象要素、道路气象高 影响气象条件、道路决策气象信息的监测和预报预警。服务产品在高速公路运营管理、市政交通管理、快递物流等业务中得到应用。由道路气象精细化监测体系、 道路气象精细化预报预警体系和道路气象信息服务发布体系三个部分构成。

面向道路要素的预报技术示意图及与传统气象预报的区别
航天宏图道路气象服务网页版界面
航天宏图道路气象服务APP版界面

航天宏图积极和国内气象科研院所合作,基于基础气象观测数据、机场气象观探测数据,开展多源资料融合分析、中尺度数值天气预报以及快速循环同化系统,针对机场气象 保障对低云大雾、大风、强 降水、雷暴等危险天气的特殊需求,提供机场常规气象预报、机场起降飞行条件预报、飞机航线预报、 机场短临预报等业务保障产品。

武汉天河国际机场气象监测与预报服务平台
WAFS等值面显示
机场航线显示

“气候通”是由国家气候中心与航天宏图联合打造的大众级气候产品服务平台。气候通提供气候热点、气候网格、气候资源、气候灾害、气候风险、气候变化、气候大数据和气候智库等频道 ;可以为重大工程、能源、城市规划、金融、农业、旅游、科学研究、零售、医疗健康等行业或领域提供贴心服务。

已上线既定的6大类产品,包括气候网格、气候灾害、气候资源、气候变化、气候风险、气候智库,共52个小类,116种产品(免费产品10种),可在线订购、实时查看、定时推送。

同时提供气候大数据产品线下订购服务和产品定制服务。

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