[发明专利]区域性气象感知预报系统

说明书

技术领域：

本发明涉及气象信息采集和预报技术领域，特别涉及一种区域性气象预报系统。

背景技术：

气象预报和人们的生活息息相关。由于天气预报技术的进步和处理手段的发展，目前预报较长时间内的气象变化已经成为可能，并且拥有较高的准确率。另一方面，随着人们生活水平的不断提高，普通民众对于生活质量的要求也不断升高，希望能够得知更精细，更准确的天气变化情况，从而可以更好的安排着装，工作和出行。因此，气象预报已经成为人们生活中越来越不可或缺的一部分。

但是目前大部分气象预报都是针对广泛区域的，如一个城市或一个城区等，即使有针对小范围区域的气象预报，针对地区也往往是旅游景点或特殊区域，如火山等，具有很强的专业性，不容易普及到一般人的日常生活中。另一方面，由于气象具有局部性和易变性，即使在同一个城市里，不同地区的气象状况也往往不尽相同，经常会出现“东边日出西边雨”的情况。事实上，对于普通用户而言，他们的活动范围一般只会局限在一个有限的区域内，因此他们也只会关心这个有限区域内的气象变化情况，如该区域未来几小时内会不会下雨，会不会出现大风天气，以便做出及时应对。另外，普通的气象预报只能提供给用户一些泛泛的气象信息，如温度，紫外线辐射度，风力等，而很多更加精细的内容，由于不同区域有不同情况，普通气象预报无法提供给用户，如二氧化碳浓度，空气湿度，风速，大气压力等，而这些环境信息恰好是用户需要了解的，对于他们的生活，工作，出行都有极为重要的用途。基于上述考虑，迫切需要一种区域性的气象感知预报系统，能够为用户提供周围环境信息和小范围的气象预报。

发明内容：

本发明的目的是提供一种区域性的气象感知预报系统。该系统主要含有环境信息采集节点，中心站和用户设备。环境信息采集节点是区域性气象感知预报系统的基础，具体又分为固定节点和移动节点。固定节点是事前已经布置在特定区域的，位置一般保持固定不变。移动节点一般以某种可移动的物体作为载体，如汽车等，这样节点的位置可以随时移动，便于覆盖固定节点无法覆盖的区域，而且当某一区域的固定节点出现损坏时，移动节点还可以作为临时节点加入，保证网络的连通性。环境信息采集节点上都集成了可以采集温度，湿度，风速，风向，日辐射度，大气压力等环境信息的传感器，可以对周边的环境信息进行实时测量。环境信息采集节点上集成了通信网关，可以与中心站和用户设备分别进行组网。移动节点上还集成了GPS设备，可以对当前的位置进行实时的测量，便于确定当前节点的位置信息。系统的整体架构如图1所示。

中心站是区域性气象感知预报系统的核心。中心站具有强大的存储和处理能力，并具备独有的气象预报算法。由于中心站安装有通信网关，可以按照某种网络通信协议(如IEEE802.16协议)与环境信息采集节点进行组网，周期性地接收来自环境信息采集节点的当前环境信息。中心站会对环境信息采集节点发来的当前环境信息进行整合，结合存储器中存储的最近一段时间内的环境情况，对短期内的气象变化情况做出预测，再通过网络发送给环境信息采集节点。

用户设备是区域性气象感知预报系统的终端。用户设备主要包括通信网关和上层的解析处理程序，可以按照某种网络通信协议(如IEEE 802.15.4协议)与环境信息采集节点进行组网。用户设备的主要目的是接收环境信息采集节点广播的环境状况和气象预报，并以形象的方式呈现给用户。用户设备可以是专门为区域性气象感知预报系统搭配的专业设备，其优点是处理和存储能力强，接收灵敏度高；也可以是加入可移植的配件和上层处理程序的通用设备，如手机，PDA等，其优点是普适性强，便于用户接受。

本发明提出的系统通过将监控地区划分为不同的区域，再对不同区域进行独立的环境检测和气象预报，从而实现区域性的气象感知预报功能。本发明舍弃了现有气象预报中大范围监测和统一处理的气象预报方式，将气象预报的维度缩小到公里范围内，虽然在气象预报的时间跨度上会有所损失，但是在精确度和准确性上却会有本质的提升，能够更加真实的反映出人们身边的环境状况和气象变化趋势。由于大部分用户的活动范围一般只会局限在一个有限的区域内(如一幢办公楼内，或一所学校内)，因此与传统的气象预报相比，本发明更为贴近用户的生活，也更容易为用户所接受。