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[MeteoExplorer主题] MeteoExplorer主要功能和产品技术特色

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新浪微博达人勋

发表于 2012-10-29 09:44:25 | 显示全部楼层 |阅读模式

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MeteoExplorer的主要功能有:
l  图层管理功能(图层翻页与动画);
l  地面、探空观测场的客观分析;
l  格点场的等值线分析和填色;
l  风场的流线分析;
l  常用的物理量计算;
l  NetCDF资料显示功能;
l  GRIB1/GRIB2资料显示功能;
l  GrADS资料显示功能;
l  MICAPS 基本数据显示功能;
l  卫星云图资料(AWX格式、GPF格式、HDF格式)显示和动画功能;
l  天气图交互制作(操作撤销与恢复,自动保存);
l  中尺度天气分析功能;
l  剖面图制作功能;
l  地图缩放、漫游和投影切换;
l  全屏显示和区域缩放功能;
l  缩略图(邮票图)显示功能;
l  图像保存功能,格式为BMPJPGPNG(只适用于Unix 版本);
l  矢量图形EMF格式输出功能(只适用于Windows版本);
l  系统配置功能(动态菜单);
l  中英文用户界面语言快速切换功能。
MeteoExplorer五大技术特色:
一,支持多个计算平台
MeteoExplorer的最初设计目标就是能够在主流的计算平台上运行,而且是以原生(native)方式运行,而不是借助虚拟机或者牺牲程序性能的解释运行环境(如JAVE.NET等)。我们希望您能在您喜爱的计算平台上使用MeteoExplorer完成您的工作。目前MeteoExplorer支持Windows XP/Vista/7/8Redhat Enterprise Linux 5/6,和SGI Irix操作系统。下图显示了MeteoExplorer分别运行在Windows XPA)、Windows VistaB)、Redhat Enterprise Linux 5 C)、和SGI IrixD)下的屏幕截图。

                               
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(A) Windows XP
(B) Windows Vista

                               
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(C) Redhat Enterprise Linux 5
(D) SGI Irix 6.5
二,注重程序运行效率和用户体验
MeteoExplorer从最初设计开始强调程序运行性能,以提供用户工作效率,因此,我们没有选择解释类型的程序设计语言(如JAVAC#),而是使用C++这样的原生语言进行开发。因此,MeteoExplorer具有系统资源要求低、程序启动速度快的特点。此外,MeteoExplorer使用Direct3D硬件加速渲染技术(Unix/Linux版本中使用OpenGL),以提供较快的图形图像显示速度,从而保证流畅的用户体验。更为重要的是MeteoExplorer不但在主窗口中使用硬件加速渲染,而且在辅助窗口(如剖面图、探空窗口)中同样使用硬件加速渲染。
三,所见即所得的矢量图形输出
随着气象科学技术的迅速发展,科研业务工作人员对气象软件的图形显示速度和效率提出了更高的要求,要求能够在尽可能短的时间内完成大量数据的分析和可视化功能。同时要求能够将所显示的图形保存成矢量格式的图形文件,便于将业务产品或者研究成果进行演示和发表。
针对上述需求,MeteoExplorer中设计并实现了一种新型的集多种图形渲染技术为一体的图形渲染引擎,它既能够提供硬件图形加速渲染技术所享有的速度和效率,又能够提供软件图形渲染技术所特有的矢量图形输出功能。下图显示了将中窗口显示的图形复制并粘贴到Microsoft Word程序中的屏幕截图。屏幕截图图像的保存格式为Windows增强型元文件格式(Enhanced Meta Format, EMF),这是一种不受图像缩放而导致质量受损的图像格式,也是撰写科技文章所要求的一种格式。

                               
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图:MeteoExplorerWindows版本支持将程序窗口中显示的图形内容复制到系统剪贴板中,供外部程序直接使用。本图是将剪贴板中的内容粘贴到Microsoft Word程序中。
四,先进的客观分析技术
MeteoExplorer中集成了较为先进的客观分析方法。特别是高空探空资料的客观分析结果能够达到天气图分析业务运行的标准。下图给出了201232308500hPa位势高度场的客观分析结果。由图可见,MeteoExplorer的客观分析等值线不仅很好地与观测数据相吻合,而且其光滑美观程度能够与预报员手工分析绘制的等值线相媲美。

                               
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图:201232308500hPa位势高度场的客观分析结果。
五,全面的数据格式支持
MeteoExplorer 最主要的功能就是分析、显示常用的气象数据。目前MeteoExplorer 能够支持的数据格式有WMO GRIB1/GRIB2NetCDFGrADS、和MICAPS常用数据类型。

                               
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图:MeteoExplorer支持WMO GRIB1/GRIB2NetCDF的数据格式。这里显示了对WMO GRIB2格式的NCEP全球预报系统预报数据资料的分析结果。
我们希望通过对国际上主流气象数据格式(如WMO GRIB1/GRIB2NetCDFGrADS等)的支持,能够提高国内用户的工作效率,减少她们编程处理资料的时间,把精力放到理论研究中。众所周知,国际上已经有诸多知名的气象软件如NCLVis5DIDVGrADS等等。然而,这些软件虽然技术领先、功能强大,但由于存在着一些不足之处,导致它们并没有满足国内所有用户的要求。具体来说,这些软件都是基于UNIX操作系统,以命令行操作为主要工作方式,对WordPowerPoint等字处理软件支持有限。而国内气象工作者通常使用Windows操作系统,以用户图形界面为主要工作方式。因此国际上的气象软件存在安装困难,使用方式不习惯,配套软件少等问题。
MeteoExplorer不仅能够读取资料中的物理量数据,而且能够在已有物理量数据的基础上,计算一些衍生物理量。详细的功能介绍请参考MeteoExplorer用户手册第5章(http://www.eastmodelsoft.com/software/mexplorer/doc/meuserguide1_2_cn.htm#_Toc337412148)。上图显示了MeteoExplorer读取WMO GRIB2格式的NCEP全球预报系统预报数据资料的分析结果。图中显示了500hPa位势高度场(绿色等值线)和1.5个位势涡度单位面上的位势高度场(填色)。

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新浪微博达人勋

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早起挑战累计收入
发表于 2012-10-29 11:07:08 | 显示全部楼层
做这个很辛苦,顶一下,希望做的更有自己的独到之处,让别人有非常想用的东西,现在的功能差不多在Micaps里面都能实现,或许是有特色我还没发现~如果有的话,楼主介绍的时候可以突出介绍一下
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新浪微博达人勋

 楼主| 发表于 2012-10-29 14:59:07 | 显示全部楼层
谢谢您的支持!在开始设计ME的时候,我们就把跨平台、程序运行显示效率、矢量图输出、和支持多种气象数据格式考虑进去了。您可能对ME不太熟悉,其实上面说到的ME的五大技术特色,都是Micaps所不具备的。
1,Micaps只能运行在Windows下;
2,ME启动速度快,占用内存少。例如在打开如探空填图文件的情况下,Micaps占用约170MB的内存,而ME只需40M。Micaps 3.x的启动时间约为15-20秒,ME只用1-2秒。
3,Micaps主窗口的显示内容是无法保持为矢量图的,因为它用OpenGL显示的,虽然其他窗口如TlogP可以,但是用软件渲染的,牺牲了性能。而ME中所有窗口都是用OpenGL硬件加速显示,同时又能输出为EMF格式的矢量图。满足投稿、发文章的需要。
4,ME中的客观分析是经受业务考验的,您可以找一个地面填图和高空填图文件,来比较一下ME和Micaps的分析质量。
5,ME对模式数据(GrADS/NetCDF/GRIB等)的支持比较细致,您可以在ME中选择要显示的要素,定制任意要素、层次、时次的显示属性,并导出为micaps格式的文件。而在Micaps中您打开模式数据后就再也没有其他功能了。

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发表于 2012-10-29 15:19:45 | 显示全部楼层
leonard 发表于 2012-10-29 14:59
谢谢您的支持!在开始设计ME的时候,我们就把跨平台、程序运行显示效率、矢量图输出、和支持多种气象数据格 ...

楼主的工作技术含量很高,但在国内再好的软件也不可能取代MICAPS(官方的支持、已有的大量业务应用)。跨平台、内存优化等的技术很好,但只有少数高级用户会在意这些,尤其是国内Windows横行。至于ME的客观分析是经受业务考验的,这一点有些疑问,MICAPS难度不是经过业务考验?作为软件的开发者,你应该给出软件优势的比较,而不是让用户去做。

个人意见,仅供参考。对楼主的工作还是很佩服的!
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 楼主| 发表于 2012-10-29 18:09:59 | 显示全部楼层
谢谢MeteoInfo版主的意见。我基本同意您的见解。
其实我们写个软件(包括您的MeteoInfo)的目的并不是取代micaps或者什么,只是希望能对大家有用、给大家多一个选择。当我们气象工作者需要某些功能时,总不能一直等待micaps为我们解决吧,毕竟micaps是面向业务的系统,并不能采纳所有人的意见。这也是许多人选择GrADS,NCL等软件的原因。
另外,我认为用户对软件性能是有感觉的。就像有朋友跟我说他的电脑打开micaps后非常慢,最多开两个micaps窗口系统就差不多了,不能再开别的程序。我说随着每年二、三个业务功能的增加,micaps可能会越做越大,也会越来越慢。我想她可能没有选择,没有对比,觉得慢点也能接受。这跟我们日常用的Notes正相反,大家觉得Notes慢的难以接受,是因为都用过Outlook,体验过Outlook的快速。
总之,我就是希望做一个对大家有用的系统,让大家点点鼠标就能快速查看气象数据,从海量信息中得到自己想要的东西,而不是费时费力的编几十行程序才能做到这些。这也是我开发ME的动力所在。
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发表于 2013-5-21 14:09:22 | 显示全部楼层
leonard 发表于 2012-10-29 18:09
谢谢MeteoInfo版主的意见。我基本同意您的见解。
其实我们写个软件(包括您的MeteoInfo)的目的并不是取代 ...

您好,我想请教下我把GPF云图的定标表和通道数据读取出来后怎么获取颜色索引,调色板文件用的是micaps的,是直接把通道数据除4取索引吗?(星地通提供的那个调色板是二进制文件的不知道数据格式是什么样的)
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 楼主| 发表于 2013-5-21 21:27:10 | 显示全部楼层
wb070730 发表于 2013-5-21 14:09
您好,我想请教下我把GPF云图的定标表和通道数据读取出来后怎么获取颜色索引,调色板文件用的是micaps的, ...

定标表和通道数据决定了云图的实际数据(如亮温,反射率等),与颜色无关。使用什么样式的调色板您自己决定。
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发表于 2013-6-6 10:14:14 | 显示全部楼层
leonard 发表于 2013-5-21 21:27
定标表和通道数据决定了云图的实际数据(如亮温,反射率等),与颜色无关。使用什么样式的调色板您自己决 ...

您的意思是我读到每个通道的通道数据后进行反查定标表获取到云图的实际数据,然后自己随便定义每个实际数据的颜色配置?
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 楼主| 发表于 2013-6-6 21:53:17 | 显示全部楼层
wb070730 发表于 2013-6-6 10:14
您的意思是我读到每个通道的通道数据后进行反查定标表获取到云图的实际数据,然后自己随便定义每个实际数 ...

对,就是这个意思。
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发表于 2013-8-15 11:54:39 | 显示全部楼层
leonard 发表于 2013-6-6 21:53
对,就是这个意思。

还有个问题想向您请教下,就是我读出来的定标表,比如红外一通道的,那些180,320表示的是什么?还有就是各通道定标表他们的取值范围是多少呢
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