冀 剛

(內(nèi)蒙古錫林郭勒盟氣象局，內(nèi)蒙古 錫林浩特 026000)

智能網(wǎng)格預(yù)報(bào)正成為我國氣象業(yè)務(wù)的重要發(fā)展方向，智能網(wǎng)格預(yù)報(bào)是無縫隙、全覆蓋、客觀定量的預(yù)報(bào)系統(tǒng)，開展智能網(wǎng)格預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)是適應(yīng)現(xiàn)代氣象預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)發(fā)展的必然選擇。如何進(jìn)一步提升中短期預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率以及精細(xì)化水平，精細(xì)監(jiān)測、精準(zhǔn)預(yù)報(bào)、精心服務(wù)，是當(dāng)下氣象部門需要做好的重要工作。隨著精細(xì)化專項(xiàng)預(yù)報(bào)需求不斷提升，各級氣象部門急需專業(yè)智能網(wǎng)格釋用系統(tǒng)來提升本地預(yù)報(bào)和服務(wù)能力，提升智能網(wǎng)格產(chǎn)品在氣象系統(tǒng)業(yè)務(wù)應(yīng)用水平，通過智能網(wǎng)格釋用實(shí)現(xiàn)中短期預(yù)報(bào)和服務(wù)數(shù)據(jù)高效加工處理、產(chǎn)品制圖等可視化應(yīng)用業(yè)務(wù)功能，逐步提升氣象部門定時(shí)、定點(diǎn)、定量指導(dǎo)預(yù)報(bào)應(yīng)用水平。

1 智能網(wǎng)格預(yù)報(bào)產(chǎn)品接口調(diào)用實(shí)現(xiàn)方法

氣象部門CIMISS系統(tǒng)數(shù)值模式類別包含多個(gè)預(yù)報(bào)產(chǎn)品，我們以NAFP_NWFD_SCMOD(國家智能網(wǎng)格預(yù)報(bào)指導(dǎo)產(chǎn)品)為類說明調(diào)用產(chǎn)品方法。國家智能網(wǎng)格預(yù)報(bào)指導(dǎo)產(chǎn)品訪問包含多個(gè)接口調(diào)用方法，可以根據(jù)實(shí)際選擇需要的接口，下面我們用getNafp EleGridIn RectBy TimeAndLevel And Validtime 接口來說明調(diào)用產(chǎn)品的各個(gè)參數(shù)，接口一共有9個(gè)參數(shù)，分別是 time(時(shí)間)、minLon(起始經(jīng)度)、maxLon(終止經(jīng)度)、minLat(起始緯度)、maxLat(終止緯度)、fcstLevel(預(yù)報(bào)層次)、fcstEle(預(yù)報(bào)要素)、validTime(預(yù)報(bào)時(shí)效)、orderBy(排序字段)。例如time參數(shù)(20210323200000)表示起報(bào)時(shí)間為2021年3月23日20時(shí)，經(jīng)緯度參數(shù)的單位是度，這個(gè)參數(shù)我們可以根據(jù)實(shí)際需要的范圍設(shè)定，智能預(yù)報(bào)產(chǎn)品網(wǎng)格密度是0.05*0.05度，如果設(shè)定的經(jīng)緯度范圍過大，調(diào)用接口時(shí)就會(huì)因?yàn)橄螺d數(shù)據(jù)量過大增加下載數(shù)據(jù)的時(shí)間，fcstLevel(預(yù)報(bào)層次)參數(shù)一般設(shè)置為空，fcstEle(預(yù)報(bào)要素)參數(shù)可以設(shè)定為降水、氣溫、風(fēng)、相對濕度，validTime(預(yù)報(bào)時(shí)效)參數(shù)設(shè)定范圍(0～240h，時(shí)間間隔為3h)，orderBy(排序字段)表示排序方方式(升序、降序)，下面的代碼是調(diào)用接口返回智能網(wǎng)格數(shù)據(jù)函數(shù)(c#)。

public RetGridArray2D get_cimmis_array2D_znwg()

{

try

{/* 1.定義client對象*/

DataQueryClient client = new DataQueryClient();

/* 2. 調(diào)用方法的參數(shù)定義，并賦值*/

/* 2.1 用戶名&密碼*/

String userId = "user_1";// 用戶名

String pwd = "pass_1";// 密碼

/* 2.2 接口ID */

Dictionary params1 = new Dictionary();

String interfaceId;

interfaceId = "getNafpEle GridIn Rect By TimeAndLevel And Validtime";

/* 2.3 接口參數(shù)，多個(gè)參數(shù)間無順序*/

// 必選參數(shù)

params1.Add("dataCode"，"NAFP_NWFD_SCMOC"); // 資料代碼

params1.Add("fcstEle"，"PRE_24H");// 檢索要素(24小時(shí)降水量)

params1.Add("time"，"20210323200000"); // 檢索時(shí)間

params1.Add("validTime"，"24"); // 預(yù)報(bào)時(shí)效

params1.Add("minLon"，"113"); // 最小經(jīng)度

params1.Add("maxLon"，"116"); // 最大經(jīng)度

params1.Add("minLat"，"43"); // 最小緯度

params1.Add("maxLat"，"46"); // 最大緯度

params1.Add("orderBy"，"IYMDHM:asc"); // 按日期時(shí)間排序

RetGridArray2D retd = new RetGridArray2D();//定義保存智能網(wǎng)格維數(shù)據(jù)表

/* 3. 調(diào)用接口*/

try

{

//初始化接口服務(wù)連接資源

client.initResources();

Console.WriteLine("finally initResources");

// 調(diào)用接口

int rst = client.callAPI_to_gridArray2D(userId，pwd，interfaceId，

params1，retd);

// 輸出結(jié)果

if (rst == 0)

{ // 正常返回

return (retd);

}

else

{

return (retd);

}

}

catch (Exception e)

{

return (retd);

// 異常輸出

e.Message();

}

finally

{

// 釋放接口服務(wù)連接資源

client.destroyResources();

}

}

catch

{

return;

}

}

2 智能網(wǎng)格預(yù)報(bào)產(chǎn)品本地化顯示

通過上面智能網(wǎng)格數(shù)據(jù)調(diào)用方式將需要的數(shù)據(jù)下載到本地，可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求將數(shù)據(jù)保存到本地文件或臨時(shí)存儲(chǔ)在內(nèi)存；如果選擇內(nèi)存存儲(chǔ)方式可以極大提高數(shù)據(jù)訪問速度，比如我們可以將未來10天的24小時(shí)降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品保存到內(nèi)存數(shù)據(jù)集，這樣使用數(shù)據(jù)時(shí)就可以直接從內(nèi)存調(diào)用，用戶訪問這些產(chǎn)品時(shí)可以非常流暢，不會(huì)有卡頓現(xiàn)象。智能網(wǎng)格預(yù)報(bào)產(chǎn)品可以使用GIS技術(shù)本地顯示，由于智能網(wǎng)格預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)過密過大，我們必須進(jìn)行分級處理(根據(jù)地圖比例來顯示指定數(shù)據(jù)行和數(shù)據(jù)列)，如果不進(jìn)行數(shù)據(jù)分級處理，數(shù)據(jù)顯示到屏幕上就會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)重疊情況，為了避免出現(xiàn)這種情況我們必須通過GIS顯示技術(shù)根據(jù)我們地圖比例大小進(jìn)行數(shù)據(jù)分級處理顯示[1]，如圖1所示。

圖1 錫林郭勒盟智能網(wǎng)格降水預(yù)報(bào)

3 智能網(wǎng)格預(yù)報(bào)產(chǎn)品本地產(chǎn)品制作

智能網(wǎng)格產(chǎn)品存儲(chǔ)方式按經(jīng)緯度格點(diǎn)格式形式保存，每個(gè)格上保存有氣溫、降水、風(fēng)、濕度等數(shù)據(jù)，制作本地站點(diǎn)預(yù)報(bào)就需要對指定站點(diǎn)經(jīng)緯度格點(diǎn)插值來計(jì)算預(yù)報(bào)站點(diǎn)上氣溫、降水等各預(yù)報(bào)要素值，并可以根據(jù)需要將插值計(jì)算的數(shù)據(jù)按照預(yù)報(bào)需求轉(zhuǎn)換成等級級別格式(降雨：小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨，風(fēng)向：8個(gè)方位，風(fēng)速：1級、2級……)[2]，例如降雨量等級如表1所示。

表1 降雨量等級劃分

最后將轉(zhuǎn)換后的站點(diǎn)預(yù)數(shù)據(jù)報(bào)通過調(diào)用office word接口輸出，代碼如下(c#)：

private void qxxx_table_word_mengshi_qxq()

{

try

{

//聲明調(diào)用word接口

Microsoft.Office.Interop.Word.Application WordApp;

Microsoft.Office.Interop.Word.Document WordDoc;

Microsoft.Office.Interop.Word.Table newTable_1;

Object Nothing = System.Reflection.Missing.Value;

newTable_1 = WordDoc.Tables.Add(WordApp.Selection.Range，1，7，ref Nothing，ref Nothing);//初始化表

newTable_1.Columns[1].Width = 60f;//表列寬

newTable_1.Columns[2].Width = 80f;

newTable_1.Columns[3].Width = 55f;

newTable_1.Cell(1，1).Range.Text = "地區(qū)名";

newTable_1.Cell(1，1).Range.Font.Size = 9;

newTable_1.Cell(1，1).Range.Font.Name = "宋體";

newTable_1.Cell(1，2).Range.Text = "站名";

newTable_1.Cell(1，2).Range.Font.Size = 9;

newTable_1.Cell(1，2).Range.Font.Name = "宋體";

newTable_1.Cell(1，3).Range.Text = "預(yù)報(bào)時(shí)段";

newTable_1.Cell(1，3).Range.Font.Size = 9;

newTable_1.Cell(1，3).Range.Font.Name = "宋體";

newTable_1.Cell(1，4 + i).Range.Text ="最低/最高氣溫 (℃)";

newTable_1.Cell(1，4 + i).Range.Text = "氣溫 (℃)";

newTable_1.Cell(1，4 + i).Range.Text = Data_temp1[i].Trim() + "降水量 (毫米)";

newTable_1.Cell(1，4 + i).Range.Text = Data_temp1[i].Trim() + "風(fēng)速 (米/秒)";

newTable_1.Cell(1，4 + i).Range.Text = Data_temp1[i].Trim() + "風(fēng)力 (級)";

newTable_1.Select();//選定表格

WordApp.Selection.Tables[1].Rows.Alignment = Wd Row Alignment.wdAlignRowCenter;//文字居中

//設(shè)置表格樣式

newTable_1.Borders. OutsideLine Style = Microsoft. Office. Interop. Word. WdLineStyle. wdLine Style Single;

newTable_1.Borders. InsideLineStyle = Microsoft. Office. Interop. Word. WdLineStyle. wdLineStyleSingle;

int int_temp2 = 1;

public RetGridArray2D get_cimmis_array2D_znwg()

{

for (int i = 0; i <28; i++)

{

newTable_1.Rows.Add(ref Nothing);//在表格最后添加一行

newTable_1.Cell(newTable_1.Rows.Count，1).Range.Text ="錫林浩特(G1013)";

newTable_1.Cell(newTable_1.Rows.Count，2).Range.Text ="錫林浩特";

……

……

……

……

}

}

}

catch

{

return;

}

}

4 結(jié)束語

隨著氣象現(xiàn)代化水平提升，數(shù)值預(yù)報(bào)的精度和準(zhǔn)確率會(huì)隨著超級計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力提升面提高，解釋應(yīng)用好數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品能極大提高各級氣象部門自身服務(wù)水平和能力，為地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生命財(cái)產(chǎn)安全保駕護(hù)航。