美国极轨气象卫星的转型探索

气象卫星是重要的国家基础性、战略性空间系统.美国极轨气象卫星体系通过融合美国国防部、美国海洋和大气管理局及欧洲气象卫星组织各自的极轨气象卫星系统,实现了全球全天时的持续覆盖能力.为获取高时效性全球范围气象卫星资料,近年来美国一直在探索气象卫星的转型发展.在梳理美国极轨气象卫星发展历程的基础上,分析了其多种转型探索,包括对美国国家海洋和大气管理局开展的新一代卫星架构研究项目,试点采购商业气象卫星数据,开展气象小卫星关键技术及载荷研究等.     

美国极轨气象卫星的转型探索

气象卫星是重要的国家基础性、战略性空间系统.美国极轨气象卫星体系通过融合美国国防部、美国海洋和大气管理局及欧洲气象卫星组织各自的极轨气象卫星系统,实现了全球全天时的持续覆盖能力.为获取高时效性全球范围气象卫星资料,近年来美国一直在探索气象卫星的转型发展.在梳理美国极轨气象卫星发展历程的基础上,分析了其多种转型探索,包括对美国国家海洋和大气管理局开展的新一代卫星架构研究项目,试点采购商业气象卫星数据,开展气象小卫星关键技术及载荷研究等.     

世界气象卫星的发展与应用

据美国《宇航日刊》２０００年４月６日报道，美国国防部在战时将控制气象卫星数据发送。１９９９年底，由美国国家海洋大气局、空军和航空航天局联合授予洛克希德·马丁等公司一项“国家极轨业务环境卫星系统”（ＮＰＯＥＳＳ）计划合同，以设计、制造和发射下一代ＮＰＯＥＳＳ卫星。该卫星系统将把国防部和商业部过去分别经管的“国防气象卫星计划”（ＤＭＳＰ）卫星及“极轨业务环境卫星计划”（ＰＯＥＳ）卫星合二为一，同时为军、民用户提供高质量的气象与环境数据。在该合并协议中规定：在战争期间，国防部将拒绝向敌方地区发送ＮＰＯ…     

基于Snort的多视图网络流量可视化系统

现今网络恶意行为成爆炸性增长,而传统的基于文本的网络入侵检测系统在面对海量网络数据时存在认知负担过重、交互性不够等问题.网络安全可视化技术则可以将海量数据以图形图像的方式表现出来,在人与数据之间实现图像通信,从而使人能够快速发现网络流量中潜在的安全威胁.本文利用Java可视化工具包实现了一个基于Snort的多视图网络流量可视化系统,该系统能对从数据库中提取出的流量警报数据进行多视图动态展示和交互操作,在一定程度上减轻了网络分析员的负担,加快了查找网络问题的进度.     

数据库系统优化方法研究

本文提出了数据库优化的主要集中在查询操作中,查询优化在整个系统优化中起到非常重要的作用。对于海量数据和大量代码语句,系统的响应速度是要解决的最主要的问题之一。所以,提高查询代码的质量,对查询进行优化是提高系统效率的重要手段。     

世界气象卫星的发展与应用

 据美国《宇航日刊》２０００年４月６日报道,美国国防部在战时将控制气象卫星数据发送。１９９９年底,由美国国家海洋大气局、空军和航空航天局联合授予洛克希德·马丁等公司一项“国家极轨业务环境卫星系统”（ＮＰＯＥＳＳ）计划合同,以设计、制造和发射下一代ＮＰＯＥＳＳ卫星。该卫星系统将把国防部和商业部过去分别经管的“国防气象卫星计划”（ＤＭＳＰ）卫星及“极轨业务环境卫星计划”（ＰＯＥＳ）卫星合二为一,同时为军、民用户提供高质量的气象与环境数据。在该合并协议中规定：在战争期间,国防部将拒绝向敌方地区发送ＮＰＯＥＳＳ卫星获取的气象数据。     

世界一流的大型地面站

能使"风云2号"气象卫星发挥作用的一个很重要的组成部分,是它的指令与数据接收站。走到地处北京西北部的东北旺,很远就可以看到一个直径达20米的乳白色的"锅底"形天线,这便是由中国空间技术研究院设计研制的"风云2号"卫星指令与数据接收站。据该站总设计师童铠介绍,这个接收站是"风云2号"卫星体系的重要组成部分。它担负着获取和转播多种云图气象数据以及对卫星进行控制管理的使命,是星地之间传输信息的枢纽。"风云2号"观天测地的神奇作用,就是通过它来实现的。它与数据处理中心、卫星运行控制中心、卫星测距系统等构成了我国气象卫星的地面系统。     

九重天上的“气象台”

气象卫星按运行和工作状态可分为极轨气象卫星、静止气象卫星和气象卫星观测网。它们又与地面接受没备,即数据接收站和数据处理系统,共同构成了卫星气象系统。极轨气象卫星因其近圆形运行轨道每绕地球一周都要穿过南北两极地区而得名,也称太阳同步轨道卫星,观测高度在1000公里以下。每圈观测地面东西宽度为2800公里,14圈可覆盖地球表面一次。它对某一地区每天只能进行两次气象观测,观察间隔为12小时左右,其优点是可获得全球的气象资料,缺点是因地球自转云图资料不连续,赤道地段衔     

生物大数据可视化的现状及挑战

在过去的10年中,以基因组学、医学遗传学和神经信息学等为代表的生命科学各研究领域,以前所未有的增长趋势,积累了海量的数据信息.这些数据类型复杂、数量庞大,其中蕴含的价值更是不可估量.通过传统的处理手段,难以理清海量原始数据中错综复杂的关联信息.而针对生物大数据的可视化研究,将有利于科研人员对复杂数据进行多角度观察并获取有效信息.生物数据量越大,复杂性越高,可视化在生物有效信息挖掘方面发挥的作用就越大.本文通过例举若干生物机构中心现存的数据规模和数据增长速率,说明生物研究领域已进入大数据时代,然后由生物数据的组成特征及可视化的特点引出生物大数据可视化的重要性和必要性.本文总结了生命科学研究领域中不同类型生物大数据的可视化研究进展,最后讨论了目前生物大数据可视化所面临的挑战,并提出可能的解决方案.     

应用分形理论和光线投射算法的卫星云图模拟技术

卫星云图模拟是气象卫星成像仿真所研究的核心问题,针对快速生成效果逼真的卫星云图的要求,以分形理论为基础,设计了一种基于随机中点位移算法的云体数据生成模型,并采用光线投射算法将产生的三维云体数据绘制于二维平面图像上,实现了卫星云图的模拟,得到了比较满意的结果.     

全球海量空间数据综合管理与服务系统2013年度技术总结报告

该文以研制全球海量空间数据综合组织管理与服务系统为目标,该年度重点开展了面向应用的超大规模空间数据管理技术、海量多源空间数据调度与压缩传输技术、大规模空间数据的高效三维球面可视化技术和海量影像数据规范化批处理技术等研究内容的深化研究,并完成了原型系统研制和初步试验验证,为下一步开展系统集成奠定了基础。     

网格监控系统IntraGridMon的设计和实现

IntraGrid是一种松散耦合的网格计算机体系结构，其主要目标是将局域网范围内的计算资源共享，尤其是将高性能的大规模机群互联以解决超大规模的网格应用问题，使其更加有效。为了有效地利用计算资源及其运行应用程序的需要，大量的监控数据被收集。讨论了监控资源的异构性和动态性、海量监控数据的处理以及监控数据的可视化等问题。在IntraGrid环境下，设计了一种监控系统--IntraGridMon，并对其进行了性能评价。结果表明，该网格监控系统是有效、可行的。     

静止气象卫星资料处理

近年来，卫星资料的应用越来越受到重视，卫星资料已成为天气预报必不可少的资料源。从业务应用和科研的角度出发,以GMS－5气象卫星的资料处理为例，给出了资料分离、定标定位、资料订正、投影处理等一系列静止气象卫星资料处理方法，对卫星资料应用系统的开发、对卫星资料的业务应用和对卫星资料的应用研究有重要意义。     

基于组件GIS技术的林火遥感信息可视化研究

随着科学技术不断发展,遥感技术(RS)被引入到森林防火工作中,但遥感监测所得的大量林火数据直观性较差.该文以广西气象局卫星林火识别数据为数据源,探讨基于组件GIS实现林火遥感信息可视化的技术和方法,并利用SuperMap objects开发了卫星遥感林火业务系统,实现了林火信息查询及统计信息的可视化.应用结果表明,使用GIS组件可快速实现林火信息可视化,进而极大地方便了林火信息发布工作.     

地理信息产品综合浏览系统的建立

为解决海量遥感影像数据的快速浏览、显示问题,基于ArcEngine开发模块,应用海量数据的组织与管理技术,开发嵌入式GIS应用系统——地理信息产品综合浏览系统。通过对影像数据和DEM分层分块建立多分辨金字塔模型组织数据,利用几何纠正、重采样等整合数据,控制实时调入的数据量,实现了海量数据实时浏览,查询,DOM与DEM、DLG数据的叠加与三维可视化等主要功能,具有显著的理论价值及社会应用前景。     

草原火灾监测中的遥感卫星数据源

卫星遥感是野火监测中的常规手段。通过比较各卫星遥感数据的光谱特性,提出日本的Himawari-8卫星作为新一代的静止轨道气象卫星,其高频率连续地观测数据能提供火灾动态演变的重要数据。新一代的极轨气象卫星Suomi NPP和Sentinel-3A具有相对高的时间分辨率和空间分辨率,可以提供火点发现、火点定位、燃烧面积测量、灾后评估等数据。中等分辨率(15~100m)的Landsat8能提供更精确的火点定位和更详细的地形信息。     

基于用户需求驱动的文献引证可视化导航工具设计与实现

为引导和辅助用户快速地浏览和检索文献,提高用户面对海量数据资源时对文献资源的利用效率,设计实现了能够按照用户需求进行多层级文献引证可视化导航的系统工具. 通过采用双曲树可视化方法,明确了该工具的技术思路、数据库设计、界面设计、主要功能和关键技术实现. 最后,以专利文献引证为例进行了实证研究. 结果表明本文方法可提高文献引证导航的效率.      

大数据存储技术在张衡一号卫星数据服务中的应用

随着张衡一号卫星监测数据的不断增加,目前的HDF5文件存储方式不仅在性能扩展性、读写并发性等方面凸显出劣势,而且无法实现对业务数据的精准时空查询,这给用户带来很大困扰。为解决对海量卫星数据的高效存储和读取,本文分析了HBase数据库和ElasticSearch搜索引擎的优缺点,提出了一种基于二者相结合的卫星大数据存储方案,并搭建了Hadoop架构的大数据试验平台,完成了对张衡一号卫星空间电场ULF频段数据的存储试验和对比测试。结果表明,该方案大大提高了对海量卫星观测数据的读写并发性能,达到当前文件存储方式的几十倍,并实现了对卫星数据的精准定位和快速查询,很好地满足了用户要求。     

基于LabVIEW与STK的卫星轨道预报可视化仿真平台设计

介绍了在小卫星半实物仿真系统的背景下一个卫星轨道预报可视化仿真平台的设计方法。卫星工具软件(STK)一般用于卫星轨道的可视化仿真中,但仅用STK软件无法满足该小卫星半实物仿真系统关于轨道节点的要求。基于此点,利用LabVIEW的ActiveX模块以及STK的Connect模块实现两种软件交互的方法,通过LabVIEW的ActiveX功能连接STK,利用Connect模块中的指令驱动STK产生卫星的相关数据,最终将有关数据返回至LabVIEW中并显示出来,实现了LabVIEW与STK的无缝连接,完成了卫星半实物仿真系统的相关功能,具有一定的应用价值。     

卫星数据在江西气象遥感中的应用

遥感技术及其图像处理集合了空间、电子、光学、计算机、地学等科学的最新成就,是现代高新技术领域的重要组成部分。遥感技术的出现为人类认识国土、开发资源、监测环境、研究灾害以及分析气候变化等提供了新的途径。国家卫星中心和江西省气象科学研究所共同搭建的DVBS极轨气象卫星接收系统和气象卫星数据接收系统省级利用站,已成功建立了包括NOAA、MODIS、风云3号卫星数据接收、预处理、存储、业务应用等系统在内的完整体系,在江西省植被长势监测、鄱阳湖水情监测、大雾监测、台风监测、高温干旱监测、森林火情监测等方面发挥了重要作用,完善了江西省气象科学研究所遥感监测业务和决策服务工作,对增强江西省防灾减灾和应对气候变化的能力做出积极贡献。