项目名称

采购类型

采购人名称

采购方式

财政预算限额（元）

项目背景

近年来，深圳气象局发展了气象综合探测系统、预报预警系统等现代天气业务体系建设，逐步完善了中尺度气象观测站网，提供了高时空分辨率的地面自动站、多普勒天气雷达、闪电定位、风廓线等非常规观测资料，为预报员在临近天气预报、预警，特别是为短时强降水、雷暴、雷雨大风等强对流天气的临近预报和预警提供了参考；研发的雷暴自动识别和追踪系统（TRACER）、光流法、粒子滤波融合技术等实现了对雷暴云团的识别、跟踪和预报，改善了QPF；先后引进和本地化了多个国内外先进的短时临近预报系统，并在此基础上集成开发了临近预报决策支持平台（PONDS），有效的提高短时临近的预报能力，在重大活动保障中发挥了重要的作用。

投标人资质要求

服务类清单

具体技术要求

项目目主要建设内容：一是进行双偏振雷达的相态识别应用研究，主要完成雷达基数据的质量控制，建立基于双偏振雷达的降水粒子相态识别方法，形成基于双偏振雷达的相态识别系统，输出层相态识别产品并在此基础上构建双线偏振雷达相态产品及识别产品综合展示模块，实现双线偏振雷达相态产品及相态识别追踪产品的综合显示和预警提示；二是基于双偏振雷达的相态识别并在此基础上进行QPE及QPF算法的改进，建立基于双偏振雷达的多参数的QPE算法及QPF算法，构建基于双偏振雷达的估测降水系统，输出可缩放的QPE及QPF产品；三是开展中气旋产品的自动识别研究，建立中气旋的自动识别系统实现中气旋的自动识别，系统根据阈值能自动判别提醒预警；四是建设基于葵花-8卫星产品的强对流生成跟踪识别及预报功能，利用卫星TBB的变化对预报雷暴云生成进行预报，加强高时空分辨率卫星资料在强对流临近预报中的研究及业务化应用；五是对PONDS系统改造，基于HTML5技术架构以及WEBGIS技术进行临近预报决策支持平台升级和构建，加以便系统能适应技术发展及更适合预报员的使用；六是引进美国新一代天气决策支持系统的核心技术，提升分灾种识别能力以满足业务的需要。七是建立飑线综合显示系统，基于识别结果实现飑线的实时监测显示，建立飑线个例库，实现飑线历史过程的回溯显示。

（一）双偏振雷达的相态识别应用研究

目前的多普勒天气雷达每次只能发射单线的偏振电磁波，其回波只能提供云和降水粒子的位置、数量等一般信息。近些年来，双线偏振雷达已成为世界各国天气雷达技术升级的发展方向，各国纷纷开展了双偏振雷达的改造升级和应用研究。双偏振天气雷达除能起到常规天气雷达的作用外，还可以利用物理学上的多普勒效应来测定降水粒子的径向运动速度，推断降水云体的移动速度、风场结构特征、垂直气流速度等。双偏振天气雷达可以有效地监测暴雨、冰雹、龙卷风等灾害性天气的发生、发展；同时还具有良好的定量测量回波强度的性能，可以定量估测大范围降水；双偏振雷达天气雷达除实时提供各种图像信息外，还可提供对多种灾害性天气的自动识别、追踪产品。双偏振天气雷达以其高时空分辨率、及时准确的遥感探测能力成为灾害性天气，特别是中小尺度灾害性天气监测预警等方面极为有效的工具，在突发灾害性天气、极端气候事件、生态环境、交通安全保障以及云水资源利用等方面都可以发挥重要作用。相比多普勒雷达，双偏振雷达的两个通道可以同时发射和接收水平和垂直两种偏振信号，不仅能获得探测目标的水平反射率因子（ZH），还可以获得粒子的差分反射率因子（ZDR），相关系数（rhv）等雷达参量，国外研究表明双偏振雷达具有识别降水粒子相态的能力，可以有效的提高强降水、冰雹等强对流天气的分类预报能力。双偏振雷达获取的雷暴数据云团信息比单偏振雷达获取的雷暴云团信息更丰富，分辨率更高。目前市气象局现有的技术储备在于处理多普勒雷达基数据，双偏振雷达数据处理能力制约了双偏振雷达数据与市气象局现有的短时临近预报和预警业务系统的有效衔接，影响双偏振雷达业务化应用的效率和效果，进而影响多灾害性天气的预报能力。

1 、雷达基数据质量控制-双边滤波：滤波的目的是把回波的真实细节信息尽可能的得到有效保留，雷达数据质量控制是本研究的重点。雷达反射率在空间上可看着是连续缓慢变化的，认为邻近点的像素在6分钟内变化不会很明显，但是噪声在空间上不是相互联系的，与周边像素具有很大的像素差，高斯滤波正是利用这一特性，在保留信号的条件下降低噪声。双边滤波是一种加权的高斯滤波，是基于其它像素与中心像素的亮度差值的加权，对相似的像素赋予较高权重，不相似的像素赋予较小的权重。在去除噪声的同时保留了回波边缘的信息，可以克服普通高斯滤波的缺陷。和高斯滤波相比，双边滤波多了一个基于空间分布的高斯方差。采用双边滤波方法对双偏振雷达基数据进行质量控制。以期得到边缘特征保留的完好，不会出现明显失真，回波变得更平滑、连续、有序，回波边沿清晰的较理想的滤波效果。

2 、建设基于双偏振雷达的降水粒子相态识别方法：降水粒子的一些物理特性有助于应用偏振雷达的参数将其从其它降水粒子中辨别开来。相比多普勒雷达，双偏振雷达的两个通道可以同时发射和接收水平和垂直两种偏振信号，不仅能获得探测目标的水平极化反射率因子（ZH），还可以获得粒子的差分反射率因子（ZDR），比差分位相（KDP）、相关系数（rhv）等雷达参量，具有识别降水粒子相态的能力，可以有效的提高降水和冰雹的识别率。

双偏振雷达测得的差分反射率（ZDR）反映了散射粒子扁平程度，强降水对应较大的ZH值和ZDR值，而冰雹对应较大的ZH值和小的ZDR值；比差分位相KDP反应降水粒子的密度，在相同的雷达反射率ZH下，冰雹的差分反射率ZDR和比差分位相KDP都比下雨时明显小。相关系数rhv表示水平和垂直偏振波的相似程度。在S波段双偏振雷达中，较低的rhv值结合高的反射率值可以判断纯冰雹还是冰雹和雨的混合物，两者结合相能更好的识别冰雹。为了获得更好的效果，避免单一方法的局限性。在上述单项识别方法的基础上综合应用，构建基于模糊逻辑法应用双线偏振雷达观测材料树立的辨认形式，识别降水液态和固态降水。

3、双偏振特征的相态自动识别--模糊逻辑隶属函数法：建立液态降水和固态降水（冰雹）的双偏振雷达识别指标对应的阈值下限和上限。根据模糊逻辑原理，对选取的3个雷达识别指标进行模糊化处理，计算得到识别指标介于0~1取值范围的模糊逻辑隶属函数。每个雷达识别指标都对应有两个阈值，当识别指标低于阈值下限时，对应的隶属函数为0；当识别指标高于阈值上限时，对应的隶属函数为１；当识别指标介于阈值下限和阈值上限之间时，对应的隶属函数按线性插值计算。按以上算法计算得到ZH、ZDR、rhv3个雷达识别指标对应的模糊逻辑隶属函数。取权重系数，采用等权重系数法，建立冰雹综合识别方程。

4 、建设基于双偏振雷达的相态识别系统：应用基于双偏振雷达的相态识别方法研究的结果，建设建设基于双偏振雷达的相态识别系统程序。用于相态的自动识别追踪以及冰雹，降水相态识别产品生成和输出。并实现在一定阈值条件下的报警功能，为预报人员提供直观的决策参考。基于HTML5技术架构，集成应用双线偏振雷达相态产品及其识别成果，采用WEBGIS和金字塔切片模型技术，构建双线偏振雷达相态产品及识别产品综合展示模块，实现双线偏振雷达相态产品及相态识别追踪产品的综合显示和预警提示，各类雷达产品显示均支持动画显示模式和单帧显示模式，两种模式下图形显示均支持放大，缩小，平移功能，除实时综合显示外，基于时间指标支持历史产品的检索查看回放功能。

（二）基于相态识别的QPE及QPF算法的改进

水凝聚物可分为冰雹 、霰/ 小冰雹 、雨 、雪 、雨冰雹混合物等 ,仅用单一参数进行识别是很困难的 ,最好把可得到的参数综合起来考虑 ,各个参数值的大小对降水粒子大小 、形状等均有一定反映 。例如在0 ℃层下方区域 Zdr > 0 ,应是雨滴 ; T < - 10 ℃则不会是液态雨滴等。而对于求取降水率 ,其方法是相当多的，其原因 ,一是降水过程本身很复杂 ;二是雷达本身存在着固有缺陷 ,如自身存在着标定误差等 ; 因而实际测得的参数值是综合因素影响的结果 ,加上各家采用的数学方法不同 ,造成了推出的 Z-I 关系也是多样的 。虽然可测得的偏振参量较多 ,但直接用于测量降水率的参数是有效反射率因子( Ze) 、特定相差 ( Kdp ) 、差分反射率 ( Zdr) 及 衰减因子( A hv) 。系统拟采用一种多参数法进行传统QPE算法改进，即基于多参数建立基于相态识别的QPE算法，利用偏振参数和降水强度之间的关系来测量降水，并在次基础上利用站点监测数据进行订正 。输出可缩放的QPE产品。

1 、双偏振雷达的偏振参数与降水估测的关系：目前在用双线偏振雷达研究降水时 ,涉及的参数主要有以下几个，水平和垂直偏振波的反射率因子，水平和垂直方向的衰减因子。差分反射率因子，比差传播相移 ，零滞后相关系数，线性退偏振比，后向散射相位差 ，反射率差。研究双偏振雷达的偏振参数与降水估测的关系，为建立基于偏振参数进行测量降水奠定基础。

2、建立偏振参数测量降水的方法：由于降水过程是复杂多变的 ,降水粒子的相态也不仅是一种 ,有液态 、固态和冰水混合态 ,而且不 仅仅有单相态降水 ,还有混合态降水 ,降水颗粒的形状也是千姿百态 ,有扁圆的 、扁长的 、球形的等等 ;降水颗粒尺寸范围也很大 ,有直径小于 0 . 5 mm 的小雨滴 ,也有大于 50 mm 的冰雹 。所以仅用一个参数———反射率因子Z , 甚至用一个Z/I 关系 ,来求取不同降水过程的I 值 ,其弊端是显而易见的 。因而总 体而言 ,误差是很大的 。用雷达测量降水首先要区分降水颗粒的类型———冰雹 、霰/ 小冰雹 、雨 、雪 、雨与湿冰雹混合物及 混合态粒子 。主要是因为这些不同的降水粒子对电 磁波 的 散 射 有 不 同 的 散 射 模 式( Rayleigh 散射或Mie 散射) 及不同的介电常数 。用Zh 、Zdr等参数 ,总结出各种类型降水粒 子对这些参数的阈值范围 。建立识别水凝聚物中雨冰的一些参数及阈值 ，并建立利用参数阈值识别凝聚物更具体的方法 , 即神经网络模糊系统 , 主要包括4个部分 : ①模糊化 , ②原理推导 , ③集合化 , ④退模糊 。由于降雨的复杂性 ,提出的方法也是见仁见智 ,但主要的偏振参数仅有 Zh 、Zv 、Zdr 、Kdp 等 。一般而言 ,用偏振技术测量降水可克服传统 Z/I 关系法中的一些固有缺陷 .

3.建设基于双偏振雷达的估测降水（QPE）系统：为了获得更好的效果,避免单一方法的局限性。在单项识别方法的基础上综合应用,构建基于含糊逻辑法应用双线偏振雷达观测材料树立的辨认形式,识别降水位置。建设基于双偏振雷达的估测降水系统，其基于双偏振雷达的多参数识别方法和结果结合测站数据订正和滤波，建设基于双偏振雷达的估测降水系统程序，其基于C/S模式，其以分布式的模式部署于服务器端，以多线程并发的方式运行，主要完成数据的解析和估测降水QPE产品的生成和输出，并可在系统进行综合展示。

4.建设基于双偏振雷达的降水预报（QPF）系统：综合运用高时空分辨率双偏振雷达资料和自动站资料进行联合估测降水使预报既有面的连续性，又有点的准确性。基于双偏振雷达探测资料的特性，优化QPF算法。建设基于双偏振雷达的降水预报（QPF）系统，其基于含糊逻辑法，应用双线偏振雷达观测材料树立的辨认形式,识别降水位置并在此基于双偏振雷达的多参数识别方法和结果结合测站数据订正，获取连续时次的降水实况场；基于交叉相关算法或光流法外推算法获得未来降水外推预报场；利用基于双偏振雷达的估测降水外推预报场和 QPE订正场，经订正和滤波，生成输出未来3小时逐六分钟QPF产品。其利用高性能计算机提供的计算资源，采用并行计算方法建立C/S模式的后台产品生成程序输出QPF产品。

（三）开展中气旋的自动识别研究，建立中气旋的自动识别系统

强对流天气是影响我国的灾害性天气之一，具有空间尺度小、生命史短、突发性强、破坏力大等特点。随着人口增加和经济增长以及网络的发达，强对流天气事件日益引起民众的关注，导致的人员伤亡、建筑物毁损等经济损失近年来呈现越发严重态势。资料表明，在中国80%以上的超级单体风暴可导致强降水、雷暴大风、强冰雹，甚至龙卷。雷达观测事实证明超级单体风暴总是与中气旋相伴随, 雷达气象界以具有深厚持久的中气旋作为超级单体风暴的定义。在有利于雷暴大风的环境条件下，超级单体中的中气旋可以更有效地将环境干空气夹卷进入雷暴下沉气流内导致雨滴蒸发降温形成向下加速度，形成来报大风；超级单体中如果中气旋向地面发展，导致地面中气旋附近气压下降，与下沉气流在地面附近形成的高压间产生强的气压梯度，雷暴内下沉气流到地面后在该强烈气压梯度作用下风速进一步加强。在探测到中气旋时，大约只有20%的龙卷发生概率，而在探测到中气旋底部距离地面不超过１km的情况下，龙卷发生概率约为40%。中气旋的底越靠近地面，龙卷概率越高。目前气象台发布龙卷警报的准则大致是：在环境低层垂直风切变和相对湿度较大情况下，①探测到强中气旋；或②探测到中等以上强度中气旋，并且其底部距离地面不超过１km。天气雷达在中气旋中心附近可以探测到一个更小尺度的涡旋，往往是即将触地或已经触地的龙卷的直接反应，探测到后需要立即发布龙卷警报，但此时的警报提前时间几乎为零。考虑到龙卷触地下游地区的居民未必知道龙卷即将袭来，这种提前时间为零的龙卷警报有时也是有效的。上述位于中气旋内更小尺度的涡旋称为龙卷涡旋特征（TVS）。建立中气旋算法，其主要有三个步骤：其一，搜索一维型矢量，即在相同距离处顺时针方向寻找相邻方位角的速度值连续增加的距离库，直到速度值不在增加为止的距离库序列构成一维型矢量；其二，组建二维特征，即相邻的一维型矢量通过一定的条件限制合成到一起构成二维特征；其三，垂直相关，即一个仰角上的二维特征与上面或下面仰角的二维特征垂直相关，符合条件的就定为中气旋。由于中气旋产品强烈依赖于径向速度产品质量，因此由于速度模糊或不适当的退模糊时，往往会产生虚假中气旋，特别是对快速移动的飑线天气要仔细判别真伪。龙卷产生与中气旋强度和中气旋底高都相关，而与中气旋底高的相关程度更高。天气雷达探测的中气旋，是发布龙卷警报的重要依据之一，通过算法建立中气旋的自动识别系统，实现中气旋的自动识别。按照强度自动识别中气旋强度等级，中气旋的顶、底的高度，伸长厚度。研究建立中气旋强度与大风和龙卷的对应关系。系统根据阈值能自动判别提醒预警。基于WebGIS技术，融合识别技术、跟踪技术等科研新成果，实现识别和追踪产品的可视化综合显示，并提升兼容性和响应能力。

（四）建设基于葵花-8卫星产品的强对流生成跟踪识别及预报功能

虽然天气雷达可以有效监测对流云团，但不能监测对流系统的发生过程，特别局地生成的对流系统的监测还存在一定的技术难度。葵花-8（Himawari-8）是JMA的第二代静止气象卫星，“葵花8号”的观测频率提高到了每10分钟一次，可见光的空间分辨率为0.5-1km，红外分辨率为1-2km。对比 MTSAT 系列，原本 5波道扩充到 16 波道，包含了 3 个可见光波道（可合成全彩图像）、3 个近红外波道、10 个红外线波道。全部波道 10 分钟即截取一次，针对日本和特定目标（台风）可实现 2.5 分钟一次。利用这颗卫星，将最大程度地提高对台风和暴雨的预测精度，是对台风、暴雨等灾害性天气进行实时监测的主要手段。气象卫星红外通道的观测值，是云顶和无云或少云区地球表面向太空发射的辐射。通常将它以相当黑体温度 (Black BodyTemperature ，缩写为TBB) 来表示，称之为“亮度温度”或者“亮温”。TBB 资料可以揭示出云的存在和云所处演变阶段中的一些显著特征。用时空分辨率高的静止卫星资料，尤其亮温资料不仅可以观测大范围云系分布，而且可以观测中小尺度云系的发生发展、成熟和消散演变的全过程。

1）每10分钟一次的华南区域亮温TBB资料，监测云团动态，根据TBB的变化预测雷暴云发生、发展及消亡。研究对流发展与TBB关系，利用卫星TBB的变化对预报雷暴云生成进行预报，加强高时空分辨率卫星资料在强对流临近预报中的应用研究。

2）暴雨、强对流等天气是在一定的对流潜势环境中发生的，因此有必要加强对云图、大气环境潜势的监测，为强对流天气的预报预警提供参考。利用卫星反演的温湿廓线信息计算华南区域CAPE、抬升指数等物理量，监测大气环境，分析大气极端不稳定的状况，研究大气不稳定状况与该区域的对流发展的关系，做出对流发生发展的潜势预报。（有温湿廓线的情况下）

3）产品的生成输出和显示：由于涉及的数据量大，基于时效性考虑，要充分利用高性能计算机提供的计算资源，并采用并行计算方法生成葵花-8卫星多波道的监测产品并在系统中基于GIS综合显示；生成卫星云图和雷达拼图的复合产品并在系统中基于GIS综合显示；生成强对流生成跟踪识别及预报产品并在系统中基于GIS综合显示；

（五）PONDS系统改造（构建新一代临近预报决策支持平台）

临近预报决策支持平台决策服务能力的持续提高是开展精细化预报服务的基础，因此需要基于新的业务需求，进一步加强双线偏振探测资料的应用，对多类资料进行综合利用，相互补充，取长补短，提高对灾害性天气跟踪预报和预警能力，深入临近预报方法研究，综合提升短时预报能力，构建新一代临近预报决策支持平台，实现高效的雷暴云团的识别和跟踪，集成侧重点不同的多家临近预报结果，统一数据标准，统一集成显示、对比检验和评分、择优排序，实现系统完美结合，取长补短、在关键时间以最快的形式为预报员提供决策支持服务。从而满足精细化预报服务能的需要。

1、基于HTML5技术架构进行临近预报决策支持平台设计和构建

新一代临近预报决策支持平台采用 HTML5作为数据展示语言，在新的HTML5技术架构下，对系统整体界面进行美工设计，使系统整体风格更加美观大方，重新设计系统导航栏的界面布局与样式，并根据系统重新梳理每个功能模块的内容及特点，对系统各个模块页面布局进行调整，合理优化显示内容，使每个页面显示的信息内容更加直观，提高交互操作的方便程度，在关键时间以最快的形式为预报员提供决策支持服务。

基于HTML5技术架构，对多普列雷达产品模块进行新的设计和构建，实现多普列雷达产品及雷暴识别追踪产品的综合显示和预报预警提示；具体设计和构建的子模块包括：多普列雷达反射率拼图产品显示子模块，反射率拼图外推产品及估测降水产品显示子模块，雷达组合反射率产品显示子模块，雷达径向速度产品显示子模块，雷达回波顶高产品显示子模块，垂直液态水含量产品显示子模块，雷达风场产品显示子模块，雷达剖面图产品显示子模块，雷达飑线识别产品显示子模块；基于HTML5技术架构，集成应用双线偏振雷达产品成果，对双线偏振雷达产品模块进行新的设计和构建，具体设计和构建的子模块包括：双线偏振雷达邮票图产品显示子模块，双线偏振雷达径向速度产品显示子模块，深圳双线偏振雷达组合反射率产品显示子模块，深圳双线偏振雷达ZDR产品显示子模块，深圳双线偏振雷达KDP产品显示子模块，深圳双线偏振雷达RHOHV产品显示子模块；基于HTML5技术架构，对卫星云图产品模块进行新的设计和构建，实现卫星云图产品的综合显示及集成应用：具体设计和构建的子模块包括：风云2E云图产品显示子模块，云图+台风复合产品显示子模块，云图+自动站风场复合产品显示子模块，云图+雷达拼图复合产品显示子模块，云图+数值预报复合产品显示子模块，MCS自动识别产品显示子模块；基于HTML5的新的技术架构，对雷电监测预报模块进行新的设计和构建，实现雷电监测预报产品的综合显示及集成应用，具体设计和构建的子模块包括：闪电+雷达拼图产品显示子模块，雷电监测定点预报子模块，大气电场仪监测产品显示子模块，闪电分子模块，雷电个例子模块；基于HTML5的新的技术架构，对自动站监测模块进行新的设计和构建，实现自动站监测产品的综合显示及集成应用，具体设计和构建的子模块包括：降雨监测产品显示子模块，气温监测产品显示子模块，阵风监测产品显示子模块，水浸与积涝产品显示子模块，暴雨预警产品显示子模块；基于HTML5的新的技术架构，对雷达阵风监测模块进行新的设计和构建，实现雷达阵风监测产品的综合显示及集成应用，具体设计和构建的子模块包括：下击暴流风速反演产品显示子模块；

基于HTML5的新的技术架构，对SWIFT产品模块进行新的设计和构建，实现SWIFT产品产品的综合显示及集成应用，具体设计和构建的子模块包括：定量估测降水产品显示子模块；回波实况及预报产品显示子模块；基于HTML5的新的技术架构，对SWAN产品模块进行新的设计和构建，实现SWAN产品产品的综合显示及集成应用，具体设计和构建的子模块包括：定量估测降水产品显示子模块，回波实况显示子模块；基于HTML5的新的技术架构，对HAPS产品模块进行新的设计和构建，实现HAPS产品产品的综合显示及集成应用：具体设计和构建的子模块包括：降水产品显示子模块；气温及风场产品显示子模块；基于HTML5的新的技术架构，对CSM3DVAR产品模块进行新的设计和构建，实现CSM3DVAR产品产品的综合显示及集成应用，具体设计和构建的子模块包括：风场+涡度产品显示子模块；风场+散度产品显示子模块；地面风场产品显示子模块（4）地面温度+气压显示子模块（5）风场+雷达回波产品显示子模块，多比例风场产品显示子模块。

；基于HTML5的新的技术架构，秉承系统原有的功能及其内容及新的业务需求，对检验模块进行新的设计和构建，实现信息的综合显示及集成应用：具体设计和构建的子模块包括：相关法检验模块；光流法检验模块以及春季检验模块。

2、基于WEBGIS技术架构全新构建临近预报决策支持平台前台系统

基于HTML5技术架构，采用WEBGIS和金字塔切片模型技术，建立B/S模式集高效率、可缩放的新一代临近预报决策支持平台前台系统，其采用统一化模式集成，将多源临近预报数据，统一规格与数据格式，采取用高性能图形放缩技术输出清晰可缩放产品并统一集成显示对比，在关键时间以最快的形式为预报员提供决策支持服务。在统筹规划的基础上，对模块进行划分和综合设计，各个模块包括的功能如下：

（1）、多普列雷达产品综合展示模块：基于HTML5技术架构，采用WEBGIS和金字塔切片模型技术，构建多普列雷达产品综合展示模块，实现多普列雷达产品及雷暴识别追踪产品的综合显示和预报预警提示，各类雷达产品显示均支持动画显示模式和单帧显示模式，两种模式下图形显示均支持放大，缩小，平移功能，除实时综合显示外，基于时间指标支持历史产品的检索查看回放功能。

基于WEBGIS,系统以可缩放色斑图层模式在电子地图上综合显示深圳、广东、泛华南空间范围尺度的不同高度层（500m、1500m、2500m、5500m）的反射率拼图产品；基于WEBGIS,系统以可缩放色斑图层模式在电子地图上综合显示深圳、广东、空间范围尺度的基于tracer（追踪者）,Optical flow（光流法）识别追踪系统产生的雷达回波预报产品；以及基于tracer（追踪者）,Optical flow（光流法）识别追踪系统产生的估测降水产品以及Hapstracer混合预报的估测降水产品；基于WEBGIS,系统以可缩放色斑图层模式在电子地图上综合显示深圳、广东空间范围尺度的基于雷达组合反射率产品；以及综合显示TREC，光流风场。精细化光流场等雷达风场产品；基于WEBGIS,系统以可缩放色斑图层模式在电子地图上综合广州、深圳、梅州、汕头、阳江、湛江、韶关、汕尾、河源雷达的不同高度层（涵盖0.5、1.5、2.5、3.4、4.8、6.5、10、15、19Km）的雷达径向速度产品；基于WEBGIS,系统以可缩放色斑图层模式在电子地图上可综合显示广东，珠三角空间范围尺度的雷达回波顶高产品以及垂直液态水含量产品； 基于WEBGIS,系统以可缩放色斑图层模式在电子地图上可综合显示0-18.5KM不同高度层的空间多部雷达360度雷达剖面图产品；集成应用雷达飑线识别技术成果，基于WEBGIS,系统以可缩放色斑图层模式在电子地图上可综合显示雷达飑线识别产品。

（2）、双线偏振雷达产品综合展示模块：基于HTML5技术架构，集成应用双线偏振雷达产品成果，采用WEBGIS和金字塔切片模型技术，构建双线偏振雷达产品综合展示模块，实现双线偏振雷达产品及雷暴识别追踪产品的综合显示和预警提示，除邮票图外各类雷达产品显示均支持动画显示模式和单帧显示模式，两种模式下图形显示均支持放大，缩小，平移功能，除实时综合显示外，基于时间指标支持历史产品的检索查看回放功能。基于WEBGIS,系统以色斑图模式综合显示深圳、珠海空间范围尺度的双线偏振雷达邮票图产品； 单击某一邮票图，可进入与其关联的双线偏振雷达产品显示子模块。基于WEBGIS,系统以可缩放色斑图层模式在电子地图上综合显示深圳双线偏振雷达径向速度产品，综合显示深圳双线偏振雷达组合反射率产品，综合显示深圳双线偏振雷达ZDR产品，综合显示深圳双线偏振雷达KDP产品，综合显示深圳双线偏振雷达RHOHV产品。

（3）、卫星云图产品综合展示模块：基于HTML5技术架构，采用WEBGIS和金字塔切片模型技术，构建卫星云图产品综合展示模块，实现卫星云图及识别追踪产品的综合显示，各类卫星云图产品显示均支持动画显示模式和单帧显示模式，两种模式下图形显示均支持放大，缩小，平移功能，除实时综合显示外，基于时间指标支持历史产品的检索查看回放功能。基于WEBGIS,系统以色斑图模式综合显示全球、华南、广东空间范围尺度的红外1、红外2、红外4、水汽、可见光等不同类型的的风云2E云图产品；综合显示全球、华南、广东空间范围尺度的红外1、红外2、红外4、水汽、可见光、混合等不同类型的的云图+台风复合产品；综合显示全国空间范围尺度的风云2E卫星云图与全国自动站风场叠加图产品；综合显示显示逐时风云2E卫星云图与雷达回波叠加图产品；综合显示泛华南、全国空间范围尺度的500、850、925hPa、10m等不同的云图高度层的风云2E卫星云图与精细化EC逐3小时风场叠加图产品；集成MCS自动识别成果及云图估测降水成果，基于WEBGIS,系统以色斑图模式综合显示MCS自动识别产品和云图估测降水产品；

（4）、雷电监测预报模块：基于HTML5技术架构，集成雷电监测预报成果，采用WEBGIS和金字塔切片模型技术，构建雷电监测预报模块，实现雷电监测预报产品，各类雷电监测预报产品显示均支持动画显示模式和单帧显示模式，两种模式下图形显示均支持放大，缩小，平移功能，除实时综合显示外，基于时间指标支持历史产品的检索查看回放功能。基于WEBGIS,系统以色斑图模式综合显示广东、深圳空间范围尺度的闪电+雷达拼图复合产品；综合显示广东、珠三角、深圳空间范围尺度的雷电监测定点预报产品；系统以色斑图及可视化化表格模式综合显示显示大气电场仪监测产品及其数据；基于WEBGIS,系统以色斑图模式进行典型雷电个例信息的综合显示；

（5）、自动站监测产品综合展示模块：基于HTML5技术架构，采用WEBGIS和金字塔切片模型技术，构建自动站监测产品综合展示模块，实现自动站监测产品的综合显示，各类自动站监测产品显示均支持动画显示模式和单帧显示模式，两种模式下图形显示均支持放大，缩小，平移功能，除实时综合显示外，基于时间指标支持历史产品的检索查看回放功能。基于WEBGIS,系统以色斑图模式综合显示深圳、珠三角、广东空间范围尺度的实时雨量、日雨量、最大雨量、日平均、小时平均等降雨监测产品；综合显示广东、深圳空间范围尺度的实时气温、变温、日最高气温、日最低气温等气温监测产品；综合显示全市的实时气温、变温、日最高气温、日最低气温等气温监测产品以及海区阵风、海区邮票图产品；系统以色斑图模式综合显示全市水浸与积涝产品及暴雨预警产品；

（6）、雷达阵风监测模块：基于HTML5技术架构，采用WEBGIS和金字塔切片模型技术，构建雷达阵风监测，实现自雷达阵风监测产品的综合显示，基于WEBGIS可综合显示下击暴流风速反演产品；各类自动站监测产品显示均支持动画显示模式和单帧显示模式，两种模式下图形显示均支持放大，缩小，平移功能，除实时综合显示外，基于时间指标支持历史产品的检索查看回放功能。

（7）、SWIFT产品综合展示模块：基于HTML5技术架构，采用WEBGIS和金字塔切片模型技术，构建SWIFT产品产品综合展示模块，实现SWIFT产品的综合显示及集成应用，各类产品显示均支持动画显示模式和单帧显示模式，两种模式下图形显示均支持放大，缩小，平移功能，除实时综合显示外，基于时间指标支持历史产品的检索查看回放功能。基于WEBGIS,系统以色斑图模式综合显示SWIFT的定量估测降水的1QPF1小时预报、QPF2小时预报、QPF3小时预报产品；系统以色斑图模式综合显示SWIFT的回波1小时预报、回波2小时预报、回波3小时预报产品。

（8）、SWAN产品综合展示模块：基于HTML5技术架构，采用WEBGIS和金字塔切片模型技术，构建SWAN产品产品综合展示模块，实现SWAN产品的综合显示及集成应用，各类产品显示均支持动画显示模式和单帧显示模式，两种模式下图形显示均支持放大，缩小，平移功能，除实时综合显示外，基于时间指标支持历史产品的检索查看回放功能。基于WEBGIS,系统以色斑图模式综合显示SWAN定量估测降水的QPF邮票图、QPF半小时预报、QPF1小时预报、QPF2小时预报、QPF3小时预报及降水实况产品；综合显示SWAN的回波实况产品。

（9）、HAPS产品综合展示模块：基于HTML5技术架构，采用WEBGIS和金字塔切片模型技术，构建HAPS产品产品综合展示模块，实现HAPS产品的综合显示及集成应用，各类产品显示均支持动画显示模式和单帧显示模式，两种模式下图形显示均支持放大，缩小，平移功能，除实时综合显示外，基于时间指标支持历史产品的检索查看回放功能。基于WEBGIS,系统以色斑图模式综合显示HAPS降水预报的1小时、3小时、6小时降雨预报产品；综合显示HAPS的2m气温及风场产品；

（10）、CSM3DVAR产品综合展示模块：基于HTML5技术架构，采用WEBGIS和金字塔切片模型技术，构建CSM3DVAR产品产品综合展示模块，实现CSM3DVAR产品的综合显示及集成应用，各类产品显示均支持动画显示模式和单帧显示模式，两种模式下图形显示均支持放大，缩小，平移功能，除实时综合显示外，基于时间指标支持历史产品的检索查看回放功能。基于WEBGIS,系统以色斑图模式综合显示1.0、1.5、2.5、3.5、4.5、5.5、6.5、7.5、8.5、9.5、10.5、11.5、12.5、13.5Km等不同高度层的CSM3DVAR的雷达回波强度、风场+水平涡度产品；综合显示不同高度层的CSM3DVAR的雷达回波强度、风场+水平散度产品；综合显示CSM3DVAR的地面风场和雷达回波强度产品；综合显示CSM3DVAR的地面温度+气压产品；综合显示CSM3DVAR的风场+雷达回波产品。综合显示CSM3DVAR的多比例风场产品。

（11）、检验模块：基于HTML5的新的技术架构，秉承系统原有的功能及其内容及新的业务需求，对检验模块进行新的设计和构建，实现信息的综合显示及集成应用：相关法检验：基于HTML5技术架构综合显示相关检验的散点图、QQ图、降水评分曲线、降水评分对比图、回波评分曲线、回波评分对比图、回波单点检验、雷电评分对比图、冰雹校验；光流法检验：基于HTML5技术架构综合显示基于光流法预报相关检验的散点图、QQ图、降水评分曲线、降水评分对比图、回波评分曲线、回波评分对比图、QPF评分对比图、QPF评分曲线图、降水单点检验；

3、优化升级临近预报决策支持平台后台服务系统

基于GIS和金字塔切片模型技术，优化C/S模式的临近预报决策支持平台后台服务系统。其将多源临近预报数据，统一规格与数据格式，采取用高性能图形放缩技术输出清晰可缩放产品，在关键时间以最快的形式为预报员提供决策支持服务。由于涉及的数据量大，基于时效性考虑，要充分利用高性能计算机提供的计算资源，并采用并行计算方法进行数据的采集、解析以及产品输出等。

（1）、优化升级雷暴识别和追踪系统：优化雷暴识别和追踪系统，基于高性能计算机，运用GIS技术及计算机图形学升级其产品输出系统，基于金字塔模型及高性能图形放缩技术输出清晰可缩放的雷达拼图及外推产品产品，具体包括输出可缩放的广东及深圳区域的多部雷达的拼图产品及外推产品以及以多高度层雷达的雷达剖面产品。

（2）、优化升级雷达自动站估测降水系统：优化升级雷达自动站估测降水系统，基于高性能计算机，运用GIS技术及计算机图形学升级其产品输出系统，基于金字塔模型及高性能图形放缩技术输出清晰可缩放的自动站估测降水产品，具体包括输出可缩放的广东及深圳区域的QPE产品及QPE产品。

（3）、优化升级自动站产品系统：优化升级雷达自动站产品生成系统，基于高性能计算机，运用GIS技术及计算机图形学升级其产品输出系统，基于金字塔模型及高性能图形放缩技术输出清晰可缩放的自动站监测产品，具体包括输出可缩放的广东及深圳区域的多时序尺度的降雨、气温、风速风向及阵风监测等监测产品。

（4）、优化升级SWIFT及SWAN产品系统：优化升级SWIFT及SWAN产品生成系统，基于高性能计算机，运用GIS技术及计算机图形学升级其产品输出系统，基于金字塔模型及高性能图形放缩技术输出清晰可缩放的SWIFT及SWAN产品，具体包括输出可缩放的SWIFT及SWAN的雷达回波实况及预报以及估测降水产品。

（5）、优化升级HAPS产品释用生成系统：优化升级HAPS产品释用生成系统，基于高性能计算机，运用GIS技术及计算机图形学升级其产品输出系统，基于金字塔模型及高性能图形放缩技术输出清晰可缩放的HAPS释用产品，具体包括输出可缩放的多时序尺度的HAPS降水预报以及气温及风场产品。

（6）、优化升级CSM3DVAR产品释用生成系统：优化升级CSM3DVAR产品释用生成系统，基于高性能计算机，运用GIS技术及计算机图形学升级其产品输出系统，基于金字塔模型及高性能图形放缩技术输出清晰可缩放的CSM3DVAR释用产品，具体包括输出可缩放的风场+涡度产品，风场+散度产品，地面风场产品，地面温度+气压产品，风场+雷达回波以及，多比例风场产品。

（六）引进新一代天气决策支持系统核心技术，提升分灾种识别能力。

引进美国新一代天气决策支持系统核心技术，提升分灾种识别能力，以满足业务的需要。雷雨大风、冰雹、龙卷风、短时强降水等灾害性天气发生突然、天气剧烈、破坏力极强，具有重大杀伤性，对人民生命财产有严重威胁，造成重大损失经济社会损失。美国新一代天气决策支持系统是具有虚拟体扫的技术，实现了雷达和云图的联合分析，加强了数值预报的运用，可生成冰雹概率指数、冰雹大小指数、龙卷风指数、龙卷风强度指数、强降水量预报等分灾种预报预警产品。通过核心技术的引进，弥补深圳雷暴识别和追踪系统的不足，使市气象局可以在分灾种识别能力方面有更快的提升。

（七）建立飑线综合显示系统

飑线是由多个活跃雷暴单体排列成线状或带状的中尺度对流系统，是中国春、夏季常见的一种天气现象，在狭窄的回波带上镶嵌着活跃的雷暴云团，其后伴有较大范围的层状云降水区，飑线过境时会出现气压陡升、气温骤降、风向突变、风速急增等气象要素的跳跃现象，常带来雷暴大风、短时强降水、冰雹，甚至龙卷等灾害性天气。建立飑线识别及监测显示系统，对飑线进行监测对灾害性天气的预警具有重要意义。

1、建立飑线的识别及产品生成模块：基于时间和空间分辨率较高的观测资料，利用卫星及雷达观测数据，分析研究影响广东及深圳的飑线灾害天气的生成、发展、演变规律，收集近五年来的飑线过程，研制飑线的识别算法并改进，形成飑线天气的预报预警方法，建立飑线的识别及产品生成模块,达到对飑线天气的短时预报及监测的目的，当有飑线灾害天气生成时，能及时报警，并对天气过程进行全程跟踪。基于飑线灾害性天气预报预警方法及其模型成果，建立飑线的识别及产品生成系统，该模块基于C/S模式运行于服务端，完成飑线综合识别并输出结果，同时利用空间分析的方法形成预警提示。

2、建立飑线综合展示模块：基于HTML5技术架构，集成应用飑线综合识别及其识别产品，采用WEBGIS和金字塔切片模型技术，构建飑线综合展示模块，实现飑线产品以可缩放色斑图层模式在电子地图上的综合显示和预警提示，显示支持动画显示模式和单帧显示模式，两种模式下图形显示均支持放大，缩小，平移功能，除实时综合显示外，基于时间指标支持历史产品的检索查看回放功能。

3、建立飑线个例库模块：飑线个例库有利于研究影响广东及深圳的飑线灾害天气的生成、发展、演变规律，是识别算法改进的基础支撑；收集近五年来的飑线过程，建立飑线个例库；基于产品生成系统，输出系列飑线个例产品，在展示系统中增加飑线个例库展示模块，实现飑线历史过程回溯显示。

商务需求

一、开发期限要求：

1.1 服务期：自合同签订之日起365个自然日内

1.2 交货地点：深圳市气象局

二、报价方式和币种：

本项目总报价为完成采购文件及合同条款所规定的工作内容的各项费用，以人民币为结算单位，包括软件开发费用、安装调试费、培训费用、及税费等相关费用。如招标文件中要求分项报价而投标人未单独列明的分项价格，将被视为该费用已包含在其他分项中。

投标货币：人民币。

三、安装和验收

4.1中标人应根据所提交的验收方案和实施办法，自行组织设备和人员，并在使用单位监查下现场进行测试和验收。

4.2 验收由深圳市气象局组织进行，中标人应在项目验收时将软件的全部有关产品说明书、技术文件、资料、及安装、验收报告等文档汇集成册交付使用单位。

4.3 中标人应负责在项目验收时将软件的全部有关产品说明书、技术文件、资料、及安装、验收报告等文档及软件源代码汇集成册交付设备使用单位。

五、质保期及质保期间处理：

5.1质保期：本项目验收完成后12月之内为质保期。

5.2 维护服务

在质保期内，中标方应该对新开发和修改的内容免费提供7*24小时电话技术支持，对于电话支持无法解决的问题，赴现场解决故障的响应时间不超过4小时。

评标信息

其他

附件