“株洲智能网格预报助手”平台推介

“株洲智能网格预报助手”平台推介

张靖1，罗佩瑶2，朱劲1

（1.株洲市气象局，湖南省，421000；2，醴陵市气象局，湖南省株洲市，421200）

摘要 采用湖南省智能网格预报中分辨率为5*5公里格点数据，数据源为：中央台、EC、省台客观、省台主观、JMA、GRAPES，进行温度、降水、分站点检验，为满足业务服务需要，开发了实况对比、国家站24小时时效逐3小时雨量预报、时序图制作。平台检验内容丰富，能满足预报员智能网格预报检验需要，也能为气象服务提供便利产品。

关键词 平台推介；智能网格预报；检验；株洲市

引言

自2021年1月1日智能网格预报业务开展以来，预报员面临数值模式、指导预报繁多的情况，如何更好地利用这些预报开展本地的预报服务是重点，也是难点。目前针对数值模式、指导预报的检验省台针对全省范围也做了部分工作，但是由于检验地理范围广，时效短，对地市针对性不强。数值模式由于参数化方案、地形差异等原因对可能对局地预报性能较差，达不到地市预报员期望的效果。预报员对自己的预报缺乏系统检验，现在考核站共有83个，日常工作中难以对其人工逐一检验 。开展完善的预报检验，搭建株洲市智能网格预报助手平台，有利于提高我市智能网格预报准确率，同时也能提高气象服务质量。

1 资料来源及方法

采用湖南省智能网格预报中分辨率为5*5公里格点数据，数据源为：中央台、EC、省台客观、省台主观、JMA、GRAPES，CIMISS温度、降水实况数据。

按照2020年11月27日湖南省气象局预报处下发《湖南省智能网格预报质量检验办法（试行）》规定的检验办法进行检验。

2 平台概况

“株洲智能网格助手”基于Python3与MongoDB，以开源工具PyCharm Community Edition开发，Windows、Linux、MacOS全平台可安装运行。采用C/S架构，用Flask和Vue实现的前后端分离框架，用Metava与Pandas进行数据采集、清洗、处理、分析。最后使用Apache ECharts进行数据的可视化。在实现了系统功能性需求的前提下，可靠性、易用性、效率、维护性、可移植性也得到了较好的保证。其功能模块如下：

(1)温度检验模块，检验对象为：中央台、EC、省台客观、省台指导、JMA、GRAPES、株洲市客观、地市订正。检验项目为：最高和最低气温技巧评分、≤2℃准确率、≤1℃准确率、均方根误差、平均绝对误差。可自主选择检验时段，预报时效分为24小时、48小时、72小时。

图1 温度检验模块

(2)降水检验模块，检验对象为：EC、GRAPES、中央台、地市订正、省台指导、华东、华南，检验项目为：晴雨（雪）预报准确率、晴雨（雪）技巧评分、分级TS评分、累加TS评分、分级技巧评分、累加技巧评分、分级ETS评分、累加ETS评分、分级空报率、分级漏报率、累加空报率、累加漏报率。可自主选择检验时段、预报时效、逐3小时降水、逐12小时降水、逐24小时降水、分级降水。预报时效分为24小时、48小时、72小时。

图2 降水检验模块

(3)站点检验模块，检验对象为：分预报员分站点，检验项目为：高低温≤2℃准确率，偏高次数、偏高次数百分比、偏低次数、偏低次数百分比、准确次数、准确次数百分比、分级TS评分、累加TS评分、分级空报率、分级漏报率、晴雨（雪）技巧评分、晴雨（雪）预报准确率。可自主选择检验时段、预报时效、待检验预报员、逐3小时降水、逐12小时降水、逐24小时降水。预报时效分为24小时、48小时、72小时。

图3 站点检验模块

(4)实况对比模块，可提供实况与上述检验对象对比功能，对比项目为：国家站、骨干站、一般站逐24小时最高气温、逐24小时最低气温、逐3小时降水、逐12小时降水、逐24小时降水。检验时效为72小时展示形式为实况和对比对象两张图并排展示，高低温对比可以选择数值，也可以选择差值显示，并且有检验结果简表。图形简洁、信息丰富，可作为省地天气会商使用。

图4 实况对比

(5)国家站逐3小时雨量预报模块，此模块主要用于省地天气会商，可提供24小时内国家站逐3小时雨量地市订正预报表格。

图5 国家站逐3小时雨量预报

(6)时序图模块，可提供国家站、骨干站逐3小时气温、降水、风向风速预报，也可提供上述站点7天内逐日高低温、降水预报。

图6 时序图（逐3小时）

图7 时序图（逐日）

3 讨论与总结

  “株洲智能网格预报助手”自今年9月开始在株洲市气象局边应用边完善，11月已经较为成熟并且正式投入使用；在智能网格预报业务中，提前使用该平台可以看到近期各家数值模式性能，并且可以看到自己近期哪些站点报得成功，哪些站点报得失败，误差有多大，有助于预报员准确把握易错站点重点分析。通过长时间检验可以看出各家数值模式总体性能，多要素检验可以对比各家模式优劣。提供了本地客观预报方法供参考，通过检验，其预报性能表现较好。本地客观预报检验和应用、实况对比和国家站逐3小时雨量预报可以在省地天气会商中使用，有助于加快会商PPT制作和提高会商质量。提供两种时序图，可以满足业务上多种需求。在株洲市气象局智能网格预报和气象服务中发挥了重要作用，得到了一致好评，具有良好的推广前景。

参考文献

[1] 贺雅楠, 高嵩, 薛峰,等. 基于MICAPS4的智能网格预报平台设计与实现[J]. 应用气象学报, 2018, 29(1):12.

[2] 杨绚, 张立生, 杨琨,等. 台风大风低矮房屋易损性及智能网格预报的应用[J]. 气象, 2020, 46(3):12.

作者简介：张靖（1989-），男，工程师，主要从事中短期预报与短临预警服务工作。