气象信息处理与应用

   在全球变暖背景下，特别天气和气候事件频发多发，准确及时高效的气象监测预报预警，可以有效防范和应对特别天气气候风险，事关国计民生和人民生命财产安全。本书系统地介绍了气象信息处理全过程及其在行业中的应用情况，共6章。第1章主要对气象信息处理技术进行概述。第2～5章介绍了气象信息的获取、编译码、传输与处理、可视化技术。第6章紧密结合我国各行各业对气象信息的需求，分别介绍了气象信息在电力系统、交通部门、农林牧渔业、医疗保健领域、旅游及保险行业中的应用情况。

本书可以作为高等院校通信工程、电子信息工程、信息工程、应用气象以及气象与信息交叉学科等专业本科生或相关专业研究生参考用书，也可以作为从事气象信息采集、处理、传输和应用等行业的高级技术人员的学习及应用参考资料。

前言
第1章 绪论1
1.1 气象信息处理技术的基本概念1
1.2 气象信息处理技术的发展需求2
1.3 气象信息处理技术的发展趋势4
1.3.1 AI技术5
1.3.2 大数据6
1.3.3 移动通信技术8
1.3.4 物联网9
1.3.5 云平台10
本章参考文献11
第2章 气象信息获取13
2.1 湿度检测传感器及典型应用13
2.1.1 干湿球法15
2.1.2 快速响应湿敏元件18
2.2 气体定性检测和定量检测方法21
2.2.1 朗伯-比尔定律21
2.2.2 热释电红外探测法22
2.2.3 光离子气体传感器25
2.3 温度数据获取27
2.3.1 热释电、微测辐射热计焦平面探测器测温27
2.3.2 热电偶与热电堆30
2.4 风速数据获取33
2.4.1 机械旋转式风速计33
2.4.2 超声波风速计39
2.5 降水量数据获取41
2.5.1 翻斗式雨量计42
2.5.2 称重式雨量计43
2.5.3 虹吸式雨量计44
2.6 雷电预警45
2.6.1 雷电发生的物理过程45
2.6.2 雷电的电磁特征46
2.6.3 雷电检测预警原理及常见设备50
2.7 激光雷达与气象、大气53
2.7.1 激光雷达系统组成53
2.7.2 激光雷达在气象领域的应用56
本章参考文献62
第3章 气象信息编码与译码64
3.1 气象信息编码技术64
3.1.1 气象电码的编码规则64
3.1.2 地面气象信息编码68
3.1.3 高空气象信息编码74
3.2 气象信息译码技术78
3.2.1 气象信息译码原理及流程78
3.2.2 地面气象信息电码译码82
3.2.3 高空气象信息电码译码87
3.3 气象信息译码的编程实现97
3.3.1 地面气象电码的译码的编程实现97
3.3.2 高空气象电码的译码的编程实现101
本章参考文献105
第4章 气象信息传输与处理技术106
4.1 气象信息传输技术106
4.1.1 地基气象信息传输106
4.1.2 空基气象传输110
4.1.3 天基气象传输113
4.1.4 空天地一体化气象传输116
4.2 数值天气预报技术119
4.2.1 经典网格点法120
4.2.2 数值求解方法124
4.2.3 资料同化方法126
4.2.4 人工智能技术129
4.3 气候预测技术134
4.3.1 气候预测技术概述134
4.3.2 基于数据挖掘技术的气象预测135
4.4 多源气象信息融合与同化技术139
4.4.1 代数法139
4.4.2 图像处理139
4.4.3 小波变换法143
4.4.4 贝叶斯估计145
4.4.5 人工神经网络146
4.5 气象数字图像处理技术149
4.5.1 气象数字图像恢复150
4.5.2 气象数字图像增强153
本章参考文献155
第5章 气象信息可视化157
5.1 气象大数据云平台157
5.1.1 “天擎”大数据云平台157
5.1.2 专有云大数据云平台158
5.2 结合地理信息系统的可视化161
5.2.1 地理信息系统概述161
5.2.2 地理信息绘制163
5.2.3 大气数据绘制168
5.3 显示分析软件171
5.3.1 气象信息综合分析处理软件171
5.3.2 Vis5D172
5.3.3 AVS/Express173
5.3.4 GrADS174
5.3.5 三维画图软件175
5.3.6 二维画图软件177
5.3.7 交互式数据语言180
5.3.8 为科学数据处理以及数据可视化设计的高级语言181
5.4 人机界面交互183
5.4.1 网页183
5.4.2 应用软件184
5.4.3 虚拟现实185
5.4.4 气候信息交互显示与分析平台187
5.4.5 全球/区域多尺度通用同化与数值预报系统188
本章参考文献189
第6章 气象信息的应用190
6.1 气象信息在电力系统中的应用191
6.1.1 电力系统对气象信息的需求分析192
6.1.2 气象信息对电力系统的影响分析194
6.1.3 基于电力系统需求定制气象信息198
6.1.4 开发建设电力气象灾害监测预警系统199
6.2 气象信息在交通部门的应用203
6.2.1 交通对气象信息的需求分析204
6.2.2 气象因素对交通的影响分析205
6.2.3 气象信息在交通网络中的应用209
6.2.4 交通部门气象环境实时监测系统215
6.3 气象信息在农林牧渔业的应用217
6.3.1 农林牧渔业对气象信息的需求218
6.3.2 气象信息对农业的影响分析224
6.3.3 气象信息对林业的影响分析225
6.3.4 气象信息对畜牧业的影响分析226
6.3.5 气象信息对渔业的影响分析229
6.3.6 气象信息的应用232
6.4 气象信息在医疗保健领域的应用234
6.4.1 医疗保健领域对气象信息的需求分析234
6.4.2 气候变化对人体健康的影响分析237
6.4.3 医疗与气象融合研究241
6.5 气象信息在旅游行业的应用241
6.5.1 旅游业对气象信息的需求分析242
6.5.2 敏感气象要素对旅游业的影响分析246
6.5.3 互动智能气象服务252
6.5.4 气象信息的应用255
6.6 气象信息在保险行业的应用257
6.6.1 保险行业对气象信息的需求分析257
6.6.2 影响保险行业的气象要素分析258
6.6.3 气象信息的应用261
本章参考文献264