卫星数据广播在气象中的综合应用

发布: 2010-10-20 00:51 | 作者: | 来源: | 字体: 小中大

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卫星数据广播在气象中的综合应用
    9210工程，即卫星气象信息综合应用业务系统工程，1995年建成业务试验系统，包括设
在国家气象中心的卫星主站，湖北和山西的2个省级站、7个地淹）组站，开始用广播与凋用
相结合的方式，向地方传送气象资料。工程于1998年完成全国布点和应用软件的开发安装，
投入准业务运行。同时开发建成了具有多媒体功能的PCVSAT高速（2MbPs）数据广播系统。
通过实际运行使用表明，PCVSAT数据广播接收速度高、接收到气象资料的时效快、稳定可靠、
操作简单易用、成本低，得到全国各级气象台站的一致好评。因此，进一步把PCVSAT数据
（单向）广播与卫星（双向）数据网相结合，与卫星电话会议系统相结合，构成了多种应用
环境，使系统设备进一步发挥了效益。
一、气象通信的特点
    气象台站的高度分散和气象情报使用上的高度集中，是气象通信的显著特点。因此，气
象通信必须作到迅速、准确、连续、完整。既要把各种气象情报迅速收集、汇总，又要将收
集、汇总的各种气象情报，很快地传输给国内各级气象台站和有关部门使用，一部分气象情
报还要参与国际间的交换。
    1．实时性强、时效要求高
    每天通过电视、无线广播等，发布天气预报的时间是固定的，因此，必须在规定的时限
内，把制作预报所需的各类气象情报收集起来，然后将各种预报发送出去。
    2．集中性
    全球气象定时观测的时间是统一的，收集、汇总天气实况资料越快，留给分析预报的时
间就越充裕，以保证预报的准确性。所以，要求在气象观测后的15分钟内，必须收集完全国
的实况天气观测资料。
    3．突发性
    计算机制作的数值天气预报产品，在1个小时内将生成上百兆，甚至几百兆字节的资料。
    4．种类多
    常规观测资料，有高空、地面、船舶等；非常规观测资料，有飞机、卫星、雷达、火箭
观测等。资料格式，有数据、图形、图像、文字、声音、视频等。
    5．非对称性
    上行资料量小。上行，是指国内各级地方台站向国家气象信息主站，传送的天气实况观
测资料、区域中心和省气象台制作的本地区天气预报指导产品，目前每天有数十兆。
    下行资料量大。下行是指由国家气象信息主站向地方各级气象台站和有关部门传送资料，
主要有全球天气实况观测资料、中央气象台的天气预报指导产品、国内外计算机数值天气预
报产品、传真图、雷达、卫星云图，以及全部上行资料，每天资料有几百兆，甚至上千兆。
二．建立卫星数据广播综合应用的基础
    1．卫星气象信息综合应用业务系统工程，1998年建成投入准业务运行。系统工程包括，
在地（市）级以上，建成了350多个卫星数据站和相应的计算机、网络、数据库及气象信息
分析处理系统；建成了350多个卫星话音站和相应的程控交换机系统。
    2．1998年基于IP的PCVSAT高速（2MbPs）数据广播系统，完成了开发、试验和测试验收，
并在全国范围，先地（市）后到县站，进行了大规模的布点安装PCVSAT接收系统，气象部门
安装了近2000套。
    3．卫星数据网的运行情况：卫星数据网配置，出向信道2个512kbps（1用1备）；入向信
道8个128kbps（6用2备）、3个64kbps（2用1备）。实际运行结果，512kbPs出向分组广播接
收的有效数据速度效率只有14％。
    4、PCVSAT数据广播接收系统：广播总速度为2Mbps，可分为256个信道，每个信道的速
度可按需要指定，且有8个优先级，按统计复用分配速度，可定时重播，重播间隔时间和次
数均可指定。其广播接收的有效数据速度效率平均达90％。
三．卫星数据广播的综合应用
    在建成了卫星数据（双向）网、PCVSAT数据（单向）广播系统后，根据两系统的实际运
行效果和气象通信的特点，修改了原来的系统设计，扩展了系统的功能，将两个系统有机的
结合起来，综合应用。
    1．高速单向广播与双向卫星系统相结合
    基于IP的高速PCVSAT单向数据广播与双向卫星数据网结合，构成外交互式的点播系统。
每天大量下行气象资料，由高速PCVSAT单向广播承担。双向系统只承担量小、重要的基本观
测资料的广播，而主要承担上行资料的收集、请求单向重播、重要资料的调用、备用电路的
启动和全系统的运行监视控制。
    2．PCVSAT数据广播与卫星话音结合
    利用 PCVSAT数据广播的多媒体广播功能与卫星话音网的电话会议功能相结合，
    组成电视会议系统。主会场的实况，经摄像进行多媒体广播。分会场经过PCVSAT接收站
的多媒体解压卡解压，可在计算机屏幕或在电视机上收看。分会场的发言，用卫星电话会议
系统进行。
    3．远程天气预报会商
    在关键性灾害性天气的时候，利用卫星电视会议系统功能，省气象台的天气预报员，同
具有人才齐集、技术装备先进未口资料丰富的中央气象台进行天气预报会商。
四．系统特点和效益
    随着工程的进展，技术的进步，实际运行的检验，适时地拓展系统的功能，现在建成的
中国气象信息网络系统，是将卫星数据广播、卫星数据网、卫星话音网融为一体，采用计算
机网络和数据库技术，组成的综合气象信息网络系统。系统具有以下突出特点：
    1．高可靠性
    重要资料有 PCVSAT数据广播和卫星数据网双重广播保证；PCVSAT定时重播进一步保证
了数据可靠接收；自动和手工点播，以及由双向系统调用等多种途径获取所需资料，确保数
据万无一失；地面公用电路作为备用电路，主站配有双重冗余设备，保证了系统的正常运行。
    2．高速
    PCVSAT数据广播速度达2MbpS。
    3．高效
    PCVSAT数据广播正确接收速度效率平均达90％；卫星（双向）数据网只承担少量数据的
广播，减轻了出向信道负荷，有更多的能力与人向信道相配合，使人向信道能力得到进一步
发挥。对全系统的设备，按其特长使用，充分有效利用了各设备的能力。
    4．为扩大系统应用提供了条件。系统还可进行非气象信息的广播、连远站人员的技术
培训等远程教学。
    系统的建成大大提高了我国气象通信的能力和水平，解决了长期以来困扰我国气象通信
的瓶颈问题，使数值预报等大量指导产品，能快速分发到基层台站，大大提高了天气预报和
服务水平。工程建设中，遵循边建设边发挥效益的原则，早在1995年试验系统建成后，就开
始向地方传送气象资料，尤其在近两年的汛期预报服务及中央和地方的一些重大活动的气象
服务中得到了体现。在98年的长江、松花江、嫩江的大洪水预报中，在99年汛期长江流域暴
雨和太湖地区洪水的预报中，在国庆50周年、世博会开幕式和庆祝澳门回归等重大活动的天
预报服务中，系统工程已发挥了重要的作用，取得明显的效益，使我国气象现代化建设上了
一个新的大台阶，从整体上提高了我国气象现代化的水平，缩小了与发达国家的差距。国民
经济越发达，对气象的要求就越高，所以系统必将进一步发挥更大的作用。

摘自《卫星通信广播电视》