天气预报实验报告.docx

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天气预报实验报告

安卓实训设计报告

android天气预报

设计题目：

android天气预报

班级：

姓名：

学号：

指导老师：

日期：

2012年6月7日

内容要求

一、题目分析，功能要求。

1.1实验目的

熟悉android软件开发的基本架构

利用eclipse和adt插件设计贪天气预报

1.2功能

本软件就是利用现有的网络快速获取网络上的天气信息并显示到手机终

端上，为用户提供实时的天气查询和近期天气查询服务，为工作、出行等带来便利。

通过webservice等技术让用户体验到前所未有的移动计算。

二、实验设计

本软件是一个appwidget应用程序，启动程序后可以进行城市、更新频率的设置，可以通过图片和文字显示当前和未来的天气状况，包括温度、湿度、风向和雨雪情况等。

这些天气数据是通过后台服务获取的，这个后台服务可以按照一定的时间间隔，通过google提供的服务获取天气预报信息，并将天气信息保存在数据库中。

该软件的基本功能需求有：

（1）启动appwidget应用程序；

（2）设置界面：

对要显示天气预报的城市及更新频率进行设置；

（3）显示界面：

通过文字和图片显示当前的天气情况，包括日期、时间、城市、最高温度、最低温度、当前温度等。

（4）详细界面：

在显示出"显示界面"上所有信息的同时用列表的形式显示今后四天的天气情况。

三、实验程序

见附录一。

四、实验效果图图

五、总结

（1）在android平台上可以通过webservice技术方便的获取互联网上的资源信息，在智能手机强大的硬件功能和快速的移动互联网的支持下，可以更加方便的利用网络上的资源，为生活、工作带来极大的便利。

（2）android语言的开发组件activity、intentreceiver、service、contentprovider等提供了强大的数据处理功能。

合理的设计数据库可以方便的实现各页面、进程之间的数据共享、数据的传递，也会使程序的运行更加稳定。

（3）android系统中的视图组件view和viewgroup等的灵活使用,可以设计出界面美观，用户操作方便灵活的页面，并可以实现页面各种不同的显示布局以及动画效果等。

（4）使用sax的方式解析android应用程序中的xml数据文件，可以提供很好的性能需求。

之所以选择sax的方式来解析xml文件，是因为它是一种非常优秀的轻量级解决方案。

使用android平台的硬件环境主要是手机和其它一些嵌入式设备。

这些设备都需要比较快的解析速度和尽可能少的内存占用，同时满足这两方面要求的技术中sax是一个非常好的选择。

附录一

布局

1.<?

xmlversion=1.0encoding=utf-8?

3.android:

orientation=vertical

4.android:

layout_width=fill_parent

5.android:

layout_height=fill_parent

6.>

7.<textview

8.android:

id=@+id/tvplace

9.android:

layout_width=fill_parent

10.android:

layout_height=wrap_content

11./>

12.<edittext

13.android:

id=@+id/place

14.android:

layout_width=fill_parent

15.android:

layout_height=wrap_content

16.android:

hint=输入城市名称（汉字或者拼音）

17./>

18.<button

19.android:

id=@+id/query

20.android:

layout_width=fill_parent

21.android:

layout_height=wrap_content

22.android:

text=查询

23./>

24.</linearlayout>

将网络图片转换为android的bitmap对象

26.importjava.io.ioexception;

27.importjava.io.inputstream;

29.import.malformedurlexception;

30.import.url;

31.importandroid.graphics.bitmap;

32.importandroid.graphics.bitmapfactory;

33.publicclassutils{

34.publicstaticstringweek（stringenweek）{

35.if（enweek.equals（mon）||enweek.equals（monday））

36.return星期一;

37.elseif（enweek.equals（tue）||enweek.equals（tuesday））

38.return星期二;

39.elseif（enweek.equals（wed）||enweek.equals（wednesday））篇二：

数值天气预报实习报告

课程名称：

数值天气预报

姓名：

班级：

学号：

正压原始方程实习报告

1.实习目的与要求

通过正压原始方程模式的实习，加深理解该章所学的基本内容；掌握当今制作数值天气预报的一般方法和主要步骤；并在数值计算、编制程序和上机操作等方面得到进一步训练。

以1973年4月29日08时（北京时）我国东北、华北地区500hpa等压面位势高度场及地转风场作为初值，采用固定的水平侧边界条件，应用正压原始方程二次守恒平流格式的模式，制作未来24小时有限区域500hpa位势高度场和风场的预报，并写一份实习报告。

2.模式的主要计算框图：

基本假定：

a.大气是均匀不可压流体

b.大气处于静力平衡状态

c.上边界为自由面

d.无摩擦和绝热过程

e.正压大气

基本方程：

uu?

fv?

v0?

fu?

vu?

vx?

yt?

地转风公式：

mg?

zi,ji,j0u?

ui,ji,jfi,j?

0,?

0mg?

zi,j?

v0?

i,j

i,j?

i,jfi,j?

技术方法：

1.为了减小模式中重力惯性外波的波速，增加差分格式的计算稳定性，把连续方程中水平散度项的系数z改为（z-z0），并取250dagpm。

2.时间积分方案选择：

先采用欧拉-后差格式数值积分1小时，然后采用三步法起步的时间中央差格式数值积分11小时。

3.边界采用9点空间平滑，积分12h后采用5点平滑对个要素场进行内点空间滤波。

五点平滑公式为：

s~fi,xy?

（fi?

1,j?

fi,j?

fi?

1,j?

fi,j?

4fi,j）ji,j4

4.为了阻尼高频振荡、抑制计算解的增长，在积分6小时之后的两个连续时间层应用时间平滑公式对个要素进行时间平滑。

5.应用二次平流守恒格式的正压原始方程模式。

3.实习任务：

1）编写两个子程序：

五点平滑子程序，地转风初值子程序

2）子程序编写完成并保证正确的前提下，做4个数值试验：

①只做正平滑和做正逆平滑的对比试验；

②地转风子程序中不同差分格式的数值试验；

③是否做边界平滑的数值试验；

④是否做时间平滑的数值试验。

注意：

在原始方程模式中既包含有缓慢移动的大气长波，又有快速移动的重力惯性波。

因此，这种模式不但可以模拟准地转演变过程，而且还可以模拟地转适应过程。

虽然此模式比准地转模式能更好的描述实际大气中的物理过程，但是在这种模式的数值积分中也出现了一些新的待解决的问题。

①原始方程模式中包含有快波解，为保证计算稳定，时间步长必须取得很短，这就大大增加了计算工作量。

因此，选取既能保证计算稳定、又能节省计算机时的时间积分方案，便成为一个很重要的问题。

②由于原始方程模式中时间步长必须取得很短，所以非线性计算不稳定的问

题就显得尤为突出。

因此，构造性能良好的空间差分格式也就成为一个很重要的问题。

③原始方程模式要求给出多个初始条件。

除了要给出初始气压场（位势高度场）外，还必须给出初始风场等资料，如果初始风压场不协调，则在积分过程中就会产生虚假的重力惯性波。

这种虚假的重力惯性波会迅速增长，把天气尺度的波动掩盖掉，使预报遭到破坏。

因此，资料的初始化也是一个相当重要的问题。

④原始方程模式对边界条件也尤为敏感，要求给出适当的边界条件也很重要。

4.程序如下

1）地转风：

subroutinecgw（ua,va,za,rm,f,d,m,n）

dimensionua（m,n）,va（m,n）,za（m,n）,rm（m,n）,f（m,n）

doi=2,m-1

doj=2,n-1

ua（i,j）=（-1）*rm（i,j）*9.8*（za（i,j+1）-za（i,j-1））/2/d/f（i,j）

va（i,j）=rm（i,j）*9.8*（za（i+1,j）-za（i-1,j））/2/d/f（i,j）

enddo

return

end

2）5点平滑：

subroutinessip（a,w,s,m,n,k,l）

dimensiona（m,n）,w（m,n）

if（l==1）then

doi=2,m-1

doj=2,n-1

w（i,j）=a（i,j）+s*（a（i-1,j）+a（i+1,j）+a（i,j-1）+a（i,j+1）-4*a（i,j））/4.0

enddo

doi=2,m-1

doj=2,n-1

a（i,j）=w（i,j）

enddo

return

else

doi=2,m-1

doj=2,n-1

w（i,j）=a（i,j）+s*（a（i-1,j）+a（i+1,j）+a（i,j-1）+a（i,j+1）-4*a（i,j））/4.0

enddo

doi=2,m-1

doj=2,n-1

a（i,j）=w（i,j）

enddo

doi=2,m-1

doj=2,n-1

w（i,j）=a（i,j）+（-s）*（a（i-1,j）+a（i+1,j）+a（i,j-1）+a（i,j+1）-4*a（i,j））/4.0enddo

enddo

doi=2,m-1

doj=2,n-1

a（i,j）=w（i,j）

enddo

endif

return

end

五、试验结果（图形）及其分析

1、30日预报场分析

图1初始场

图2预报场篇三：

气象网络与技术实验报告

气象信息与网络技术课程设计

题目地面/探空电码译码系统

学生姓名学号学院

专业通信工程

设计时间16周

二ｏ一五年六月三十日

地面/探空电码译码系统

南京信息工程大学电子与信息工程学院通信工程专业，南京210044

20131334055邵元栋

摘要：

随着经济发展和人们生活水平的不断提高气象对人类生活的影响程度也越来越大。

对事关防灾减灾和应对气候变化能力建设的气象服务需求日益增加。

气象电码蕴含了丰富的原始气象观测资料气象电码的质量关系到天气预报准确度

学准确的气象信息可以提高防灾减灾服务的质量关系到整个气象事业和人们的生活。

科促进和谐社会的发展,提高应对气候变化能力以适应发积极推进社会的科学发展。

而这些都要求我们有一个稳定、高效的气象电码译码系统

展的要求。

本文的目的是致力于设计一个小的气象地面/探空电码译码系统的研究与实现。

本文

通过流程图设计和c语言编程的方法阐述了如何利用c语言设计一个小的气象地面/探空电码译码系统及其内部各要素的电码译码。

最后得出了结论

地面/探空电码的译码及输出。

关键词：

地面报文；探空报文；译码系统；气象要素；此电码译码系统可以较准确的实现气象

一、前言

气象地面报文电码具有地面各种气象要素和天气现象，如气温、湿度、风向、风速、海平面气压和雨、雪、雾,还具有记录云高、云状、天气演变如三小时变压、气压倾向等。

近年来，随着计算机技术的快速发展以及卫星通信技术的研究深度的加深，地面气象报文系统的发展日益完善，报文电码的发展与计算机技术相关度越来越大，二者相结合为人类的日常生活产生了日益深远的影响。

我国是自然灾害频发的国家，而气象灾害又是在自然灾害中损毁程度最严重的。

如我国最近几年发生几次大的寒潮，以及每年夏天发生的台风等同时每次自然灾害给人民的生产生活都带来了极大的不便甚至对一个地区的生产秩序起到破坏性的作用，因此国际国内对天气系统的变化情况越来越关注，而在气象领域对卫星观测资料的依赖度越来越大，天气资料在天气预报系统中占据越来越重要的作用，气象报文信息发挥了比以往更关键的角色，气象台根据气象信息预报寒潮、台风、暴雨等自然灾害出现的位置和强度，就可以直接为工农业生产和群众生活服务，通过应急准备及人员疏散等可以讲自然灾害带来的损害讲到最低。

气象信息就成为现代社会不可缺少的重要信息。

同时，气象信息的作用与气象代码翻译工作是分不开的，通过现代化的手段以及先进的通讯工具，气象电码的翻译工作效率大大提高，气象信息一经翻译，依赖于先进的通讯工具就能够及时地发布出去，具有很强的实时性，因而

此代码翻译系统是具有重要意义的。

在我们可接触到的各种电码翻译系统中，翻译系统的实现采用了多种语言，本文提供一种基于c语言的电码翻译系统，根据地面报文电码的特点通过相关的语句翻译出所表示的气象信息。

世界气象组织所属的天气监测网由一百多个成员国组成，其观测系统中包括十多颗卫星、三千多架飞机、一万多个陆上观测站、七千多个船舶观测站以及九百多个携带自动气象站的系统航标和浮标。

世界天气观测网络就是通过这个观测系统提供最新的全球天气预报的。

每天，高速电信链路通过三个世界级气象中心、34个区域性气象中心和187个国家级气象中心向全球传输气象资料和气象图。

气象资料是气象科学对天气过程进行的预测及对大气活动规律进行研究的主要依据，气象资料交换是气象业务的科研的基础。

但是，由于各国文字的不一致性，和文字占据大容量存储空间的问题，决定将其以规定的编码形式在国际国内间进行交换。

气象地面电码和探空电码就是其中的一种可供交换编码。

各个行业都有各自的国际电码。

地面气象观测的天气电码，不但反映天气实况，而且也反映了天气的演变规律。

因此，必须从天气学的角度去理解和选用天气报告电码。

这是全面、准确反映测站天气实况和保证天气预报工作、减少人为失误的重要环节。

电码需要按照一定的规则编写，这样，译码者才能按照那个规则译出电码所代表的通俗易懂的信息。

随着社会、经济的飞速发展和人民生活水平生活质量的大幅度提高，社会上各行各业对气象部门提出了全方位、多时效、针对性强、准确度高的天气预报服务要求。

社会需求永远是天气预报发展的动力和压力。

为了适应日益增长的社会需要，做好预报服务，预报员需要用到近年来许多新的知识和参考资料，尤其是各个地区的地面和探空气象资料分析，能够有效帮助预报员分析当地的天气现象，从而做出比较准确的天气预报。

二、需求分析

1、提供给天气预报员实时天气资料，以便实时进行天气分析及准确预报。

实时天气资料是天气分析和预报的基础，因为天气总在不断的变化，依据最接近所要预报的时间的实时天气资料所得出天气预报的准确程度最高，短期的天气预报总比长期和中长期的天气预报准确。

所以想要得到较为准确的天气预报，必不可少的是方便及时地获得实时资料信息，这就需要电码译码系统来帮助实现。

编写成电码的方式，能有效地节约信息传送的时间和空间，增加了天气预报的时效。

2、提供给科研人员过去和现在的天气各要素资料，从气温、气压、风、云、降水、能见度和空气湿度等，得出天气的性质，并且广泛地采用绘图，建表等分析方法，加上具体情况的具体分析，联系各个地方、各个时段的天气情况，找出天气变化规律，系统地进行研究，以便分析总结，研究天气的发展、演变，为揭示天气变化、研究大自然的奥妙，进而应用天气现象做出贡献。

该系统对于这些大型的研究来说只是渺小的一小步，但确是不可或缺的一部分。

3、为二次天气应用开发提供天气资料，从而生产各种应用产品。

天气应用十分广泛，天气信息可以直接应用播报天气情况，还可以应用在二次天气软件上，如可以设计出查询实时天气情况的软件，输入年月日时段和地点，即可显示出具体气象要素的信息，把软件安装在手机上，随身携带，方便快捷，符合大众的应用要求。

4、提供给开发人员一个译码工具，方便开发人员优化开发，充分利用译码的语句和设计流程，不需要开发人员重新设计，可以直接使用，如此简化了气象台的工作量，增加了其工作效率。

此外，还给教师的教学提供了很大的方便，教师直接输入需要知道的时间站点信息即可得到对应的气象要素值，学生可以很好地了解具体的气象要素信息，能更好地学习气象知识。

5、提供给普通用户查询天气实时或过去天气资料，用户自己总结天气状况，决定自己在穿衣御寒防热还有度假出行等方面的生活。

6、提供给农民获取实时天气和过去天气资料，对比现在天气情况，从而比较好地进行播种、收割等农家活动。

有了科学技术的支持，农业生产能取得迅速地发展，收获更多地粮食，养活更多的人口。

7、提供给工厂天气情况，有些产品的生产与天气的要素如温度、湿度等有着很大的关系，清楚地了解了具体的天气情况就能及时调整这些因素，这对产品的生产有很大的益处，工厂生产效率也能极大的提高。

三、概要设计

1、设计思路

读取气象电报电码文件，经过本电码译码系统，生产各气象要素。

地面电码资料的气象要素有：

温度、露点、本站气压、海平面气压、气压趋势、气压变化量、降水量、天气现象、云状、能见度，风向飞速、总云量等；高空电码资料的气象要素分13层：

地面、1000hpa、925hpa、850hpa、700hpa、500hpa、400hpa、300hpa、250hpa、200hpa、150hpa、100hpa；高空电码资料的每层气象要素是：

温度、温度露点差、气压、风向飞速。

编程思路是：

由用户输入要译码的年、月、日、世界时次和台站号（注：

有可能的话用地名），并选择地面或高空；由译码系统进行译码，生产出气象各要素，在屏幕上显示。

2、地面/探空电报译码数据流图

地面/探空电报码以文件形式存放，固定为8.3格式。

地面电报码文件格式是：

aaxxmmdd.thh，探空电报码文件格式是：

ttaammdd.thh。

其中aaxx表示地面报；ttaa表示探空报；mm表示月份，用2位数字01~12；dd表示日，用2位数字01~31；hh表示时次，用2位数字，地面有00、03、06、09、12、15、18、21共8个时次，探空有00、06、12、18共4个时次，都用世界时。

地面/探空电报译码数据流图如图1所示。

图1电码译码系统数据流图

3、地面/探空电报译码程序总流程图

根据电码文件名是8.3格式，并且与月日时次形成固定关系，因此可以采用输入年月日时次的数据来组合文件名。

地面1~4位固定为"aaxx"，探空1~4位为"ttaa"，5~6位为2位数月份，7~8位为2位数日，9~10位为固定为".t"，11~12位为2位数时次。

地面/探空电报译码程序流程图如图2所示，读取文件，找到指定台站的位置，并读取指定台站的电码到一个字符串数组中，然后传递给地面或探空处理程序继续处理，分解出天气各要素。

最后显示结果。

篇四：

数值天气预报实习报告

南京信息工程大学实验（实习）报告

实验（实习）名称正压原始方程数值预报模式实习日期2011.5.27得分指导老师施春华,邵海燕,段明铿系大气科学专业大气科学（气候资源方向）年级08班次2姓名顾飞学号20081349054

一、实习目的与要求

1、实习目的

2、实习要求

以1973年4月29日08时（北京时）我国东北、华北地区500hpa等压面位势高度场及地转风场作为初值，采用固定的水平侧边界条件，应用正压原始方程二次守恒平流格式的模式，制作未来24小时有限区域500hpa位势高度场和风场的预报。

3、实习资料说明

本文档位于"practice"目录下，本目录下有三个文件夹：

"input"文件夹内是初始场，文件名分别为"za.dat"、"ua.dat"和"va.dat"，分别为初始的位势高度场和风场的u、v分量。

"model"文件夹内是正压原始方程模式的源程序mbpm1.f90，其中删去了计算地转风的子程序，也删去了五点平滑的子程序。

本实习的任务就是将这两个子程序补充完整，具体的公式可参见本文档第7部分。

"output"文件夹为正压原始方程模式的输入结果，包括输出的地转参数、地图放大系数、静力初始化得到的风场、24h预报的位势高度场和风场。

其中位势高度场和风场具有文本文件和二进制文件两种。

前者便于查看结果，后者便于

绘图。

模式顺利运行后产生的文件都会放在这个目录下

二、模式的性能介绍

正压原始方程模式描述的大气，既有缓慢移动的大气长波，又包含了快速移动的重力惯性波，因此，模式可以模拟出准地转演变和地转适应过程，比准地转模式能够更近似地描述实际大气中的物理过程。

但存在如下问题：

1、原始方程模式中包含快波解，为保证计算稳定性，时间步长必须取得很短，而使得计算量过大；

2、当时间步长取得很短时，非线性计算不稳定的问题尤为突出；

3、原始方程模式中包含多种波动解，对资料的初始化要求较高；

4、对边界条件很敏感，要求给出适当的边界条件。

三、模式的基本假定、基本方程、技术方法、计算流程等的介绍

1、模式的基本假定：

（1）、大气为正压状态：

水平风速不随气压变化；

（2）、大气为均匀不可压缩的流体：

密度为一常数；

（3）、大气处于静力平衡：

水平气压梯度不随高度变化；

（

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