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长江口天文潮风暴潮集成预报可视化系统设计和应用

葛建忠  胡克林  丁平兴  
【摘要】:风暴潮数值预报产品往往是大量枯燥的数据,直接采用这些数据描述风暴潮天文潮变化规律不形象直观,给其应用带来很多不便。本文将可视化技术应用于河口海岸的风暴潮预报, 不仅有助于提高数据处理效率,而且对观测资料和数值模拟的结果进行形象直观的展示,有助于提高对数据的理解,并加深对现象的认识。同样对于业务应用来说,可以运用集成可视化系统将数值模拟计算程序、数据分析处理、图形和数据库功能结合在一起,这方便地进行风暴潮预报。结合实际的水文气象资料和台风预报产品,本文设计和建立可视化天文潮风暴潮预报系统。进行了系统需求分析、功能设计、界面设计、数值计算模块调用、计算结果可视化生成、数据库管理。采用Visual Basic设计GUI操作界面,管理预报模式的输入和输出。该系统在用户指令下从主系统中心服务器提取计算所需实时水文数据,实时更新背景风场,具有自动处理台风参数的能力,调用Fortran程序进行风场、海浪、风暴潮、天文潮计算,以数据库形式存储计算结果数据从而与主系统实现数据共享,并在根据用户设置进行部分计算数据可视化。本系统可根据台风参数(台风路径、中心气压、最大风速)的预报发布情况进行实时更新,同时根据实况的测站风速、水位值对模型的参数(如台风系数)进行实时调整,以提高后续的预报精度。在预报长江口与杭州湾地区重要站点的风暴潮位过程的基础上,给出东中国海风场、长江口杭州湾风场、流场、增水分布的图像输出,同时可以根据用户需要制作视频输出,以动画的形式显示台风、水位的过程以及增水的分布以及变化。最后以0509号“麦莎”台风过程为例,介绍了2005年8月5日14时发布24/48/72小时预报和2005年8 月6日08时发布24/48小时预报风暴潮位的操作过程,验证该可视化系统的数据流程和操作性。

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