雨量分级标准
降水小知识
（一）
降水量是用来衡量降水多少的一个概念，它是指雨水（或融化后的固体降水）既不流走，也不渗透到地里，同时也不被蒸发掉而积聚起来的一层水的深度，通常以毫米为单位。降雨量可以用雨量器来测量，同时还可以用雨量计来自动记录雨势的变化和雨量的大小。
根据国家气象部门规定的降水量标准，降雨可分为小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨和特大暴雨6种。
各类雨的降水量标准
种类24小时降水量12小时降水量
小雨小于10.0 小于5.0
中雨10.0-24.9 5.0-14.9
大雨25.0-49.9 15.0-29.9
暴雨50.0-99.9 30.0-69.9
大暴雨100.0-249.0 70.0-139.9
特大暴雨250.0以上140.0以上
（二）
在没有测量雨量的情况下，我们也可以从当时的降雨状况来判断降水强度：
小雨：雨滴下降清晰可辨；地面全湿，但无积水或积水形成很慢。
中雨：雨滴下降连续成线，雨滴四溅，可闻雨声；地面积水形成较快。
大雨：雨滴下降模糊成片，四溅很高，雨声激烈；地面积水形成很快。
暴雨：雨如倾盆，雨声猛烈，开窗说话时，声音受雨声干扰而听不清楚；积水形成特快，下水道往往来不及排泄，常有外溢现象。
（三）
按降水的性质划分，降水还可分为：
连续性降水：雨或雪连续不断的下，而且比较均匀，强度变化不大，一般下的时间长，范围广，降水量往往也比较大。
间断性降水：雨或雪时下时停，或强度有明显变化，一会儿大一会儿小，但是这个变化还是比较缓慢的，下的时间有时短有时长。
阵性降水：雨或冰雹常呈阵性下降，有时也可看到阵雪。其特点是骤降骤停或强度变化很突然，下降速度快，强度大，但往往时间不长，范围也不大。如果在阵雨的同时还伴有闪电和雷鸣，
这便是雷阵雨。
山东省年平均降水量分布图
山东省年平均降水量分布图的制作 一、制图目的 年平均降雨量，是指某地多年降雨量总和除以年数得到的均值,或某地多个观测点测得的年降雨量均值。年平均降雨量是一地气候的重要衡量指标之一。本文运用ERDＡS IＭAＧＩNE 8.5和ＡrcVｉew软件平台制作山东省年平均降水量分布图，将山东省以年平均降水量分为六部分，可以较清楚地展示山东省个地区年平均降水量情况。 二、软硬件配置 （1）软件配置：EＲDＡS IＭAGIＮE 8.5,ArcView，Window7 系统。 （2）硬件配置：inｔel coｒｅ i3处理器，５12M显卡. 三、制图依据 山东省年平均降水量分布图（未配准）如图1 图1 山东省年平均降水量分布图 四、技术路线
五、具体过程 1 图形配准 首先,打开ERD ＡS IM ＡG ＩNE 8.5, 点击，增加Vi ｅwer2，分别在ｖｉｅw ｅｒ１、ｖie ｗer ２中打开山东省年平均降水量（图1)、已经校正好的山东省地图。 图形配准 点与面的叠加 内插分析 汇总与关联 转化为栅格图像 出图
图2 在vｉｅwer1中，点击工具栏中的“Raｓｔer”—Geomｅtric coｒreｃtｉon 出现如图3对话图框。 图3 选择“Ｐolynｏmial",点击“ok"，接着出现一系列对话框，依次点击“ｃlｏse”—“ｏk”，点击ｖiewｅｒ2,弹出图4对话框，选择“oｋ”，随后出现的的对话框中一直点击“ok",直到出现图5所示。
图4 图5 其次，进行配准。在viewer1中选择清楚、易辨别的点进行校正，并且在ｖiewer2中点击相应位置的点，在添加完三个点之后（相对均匀），对于第四个点的校正，只需在ｖiewer1中标出，vｉｅwer2中会自动的给出相应的第四个点的位置，如果此时误差较大，则说明配准不合格，需重新配准。 最后，点击Geo correctｉｏn tools工具栏上的菱形，在弹出的对话框Ｒesam ｐｌｅ中,选择保存的途径及名称“年平均降水量”，点击确定即可。 ２点与面的叠加 首先，打开ArｃView，点击，将上述配准好的“年平均降水量”图打开，如图6。
最新观测保障3-《现代气象观测》练习题-方健英
现代气象观测练习题 1 （出处：《现代气象观测》第一章～第七章） 2 一、填空题 3 1．（大气探测）是人类认识自然的重要手段，是大气科学的基础。没有对4 5 大气状况（准确、及时、连续、详尽）的了解，就谈不上对灾害性天气变化规6 律的科学掌握，更谈不上预测预报、趋利避害、为人类造福。 2．大气探测的发展经历了几个重要的阶段，（初始阶段）是一系列定量测7 8 量地面气象要素仪器的出现，其标志性仪器为1643年托里拆利发明的（水银气9 压表）。 3．大气探测第三阶段是（大气遥感系统）的发展，从1941-1942年开始应 10 11 用专门的云雨测量雷达，1960年4月美国发射（第一颗气象卫星）泰罗斯-1号。 12 4．（直接探测）是将感应元件置放于测量位置上，直接测量大气要素的变13 化；（遥感探测）是通过大气信号(声、光、电波)传播的信息，反演出大气要素14 的（时空变化）。 15 5．遥感探测可以分为（主动遥感）和（被动遥感）两种方式。 16 6．仪器性能的首要因素是感应原理，由感应原理决定了它的主要性能指标，17 包括（灵敏度、精确度、惯性）(时间常数)和坚固度(含稳定性)。 18 7．一个电阻温度表的输出为（mv）指示值，其灵敏度单位则为（mv/1℃）。 19 8．仪器（精确度）是指（测量值）与（实际(真值)）接近的程度，可以通过仪器误差的数值进行衡量。 20 21 9．国际计量委员会(CIPM)引入了一个在各个测温范围使用的测温标准元件
系列，其中包括（铂丝电阻）温度表，（辐射）温度表和（铂铑）标准热电偶， 22 23 利用它们进行温标确定的方法称作实用温标。 24 10．水银的凝固点是（-38.862）℃,沸点是（356.9）℃,在18℃时的热膨25 胀系数为（1.82×10-4）J/℃，导热系数为（0.41855）J/cm2s.℃,比热为（0.1256）J/g.℃。 26 27 11．最高温度表的特点是：在玻璃球部焊有一根玻璃针，其顶端伸至毛细管的末端，使与毛细管之间的通道形成一个（极小）的狭缝。升温时，水银膨胀， 28 29 进入毛细管；但在降温时，毛细管内的水银不能通过狭缝退到球部，水银柱则在30 此处中断。因此水银柱顶可指示出（一段时间）内的最高温度。 12．使用热敏电阻需特别注意电流加热对元件的（增温）。在较大的电流下， 31 32 热敏电阻的（负温度系数）有可能导致过热失控。电流增温使元件阻值（减小）33 的同时，将进一步（增大）流经的电流，并同时加大增温效应。 34 13．λ称为（热滞系数），单位为秒。元件的（热容量）越大，散热面积越35 小，（热滞系数）则越大。热交换系数的大小则取决于环境介质的性质以及它的36 通风量。 37 14．热滞系数和风速的实验关系为：，式中P为（空气密度），38 它和通风速度v的乘积称（通风量）。 39 15．台站使用的百叶箱尺寸为：较大的一个高（612）mm、宽（460）mm、深40 （460）mm；小型百叶箱高（537）mm、宽（460）mm、深（290）mm。 16．湿敏电容通常采用（多谐波）振荡器和低通滤波电路完成（电容-电压） 41 42 的转换。
《现代气象观测》(练习题)
《现代气象观测》练习试题 。二、单项选择 1．统一仪器的规格指标，安装方法和操作步骤，可使系统性误差的数值比较稳定，使观测资料在时间和空间上具有（）。 A、准确性 B、可靠性 C、比较性 D、可比较性 2、由于仪器本身的暂时失效或外界的干扰，往往会在数据系列中存在一些被称作为（）的异常值。 A、野值 B、野点 C、极值 D、极点 3．水的三相点为：（） A、273K B、273．15K C、273．16K D、273．5K 10．一般说来，热敏电阻的阻值在几十仟欧姆，不到（）欧姆的导线电阻随温度变化的影响完全可以忽略不计。 A、10 B、50 C、100 1．（）的发展，使大气探测进入第三阶段。 A：定量测量B：高空风探测技术C：遥感系统的发展 2．决定仪器性能的首要因素是（）。 A：探测原理B：感应原理C：材质特性 3．观测地点的选择必须注意周围环境，测点距离大型障碍物、特殊地面覆盖、水体、谷地、山崖太近会使资料失去（）。 A：代表性B：准确性C：比较性 4．室内大气湿度测量最精确的方法是（） A：测量法B：间接计算C：称量法
7．测量短波总辐射的仪器是利用测定黑片与白片之间的（），然后换算成辐射通量密度。 A：光通量差额B：温差C：热量差额D：辐射差额 8.台站采用测量降水的特制量杯，可以精确估算到( )mm。 A：±0.1 B：±0.01 C：±0.5 D：±0.05 9．现行各种能见度仪的波段多在（）nm之间选择。 A：50～1000 B：500～1000 C：300～1100 D：30～1100 10．测定闪电的电磁场辐射不论是方位测定法，还是时间到达法，都需要（）个以上的测站方能准确地进行定位。 A：1 B：3 C：5 D：7 三、多项选择 1．一个完整的大气探测仪器或系统包括（） A：观测平台B：观测仪器C：观测数据D：资料处理单元5．短波辐射的97%的能量集中在（）μm之间，温度为300K的长波辐射，（）集中在波长5μm以上，波长比（）μm长的称红外辐射，波长短于（B ）的为紫外辐射。 A：99% B：0.400 C：0.29～3 D：0.730 7．波长在0.3～0.4μm的紫外辐射，对（ABCD）都有很大的影响。A：晒黑皮肤B：产生维生素D C：植物的光合作用D：大气污染中的光化学烟雾的生成 8．按目前的技术水平，闪电定位资料技术要求可以达到下述指标：（BCD ） A：能确定出远处闪击电磁场辐射源的方位和距闪击探头的距离；B：能分辨出云对地闪击以及云间闪击；支云、以地闪击就能分辨出首次以及随后各次的闪击； C：对于大的闪击，如峰值电流在16kA以上的闪击探测效率为90%；D：闪击落地的定位精度应达到500m。 1．仪器坚固性是一个不太明确的概念,它大致包括（）几方面的内容。 A、仪器无故障平均运行时间 B、仪器运行对环境温度、湿度等要素变化范围的数值要求 C、电源电压波动允许的范围 D、仪器外装饰(例如涂层)出现明显锈蚀的时间长短
插补原理
插补原理：在实际加工中，被加工工件的轮廓形状千差万别，严格说来，为了满足几何尺寸精度的要求，刀具中心轨迹应该准确地依照工件的轮廓形状来生成，对于简单的曲线数控系统可以比较容易实现，但对于较复杂的形状，若直接生成会使算法变得很复杂，计算机的工作量也相应地大大增加，因此，实际应用中，常采用一小段直线或圆弧去进行拟合就可满足精度要求(也有需要抛物线和高次曲线拟合的情况)，这种拟合方法就是“插补”，实质上插补就是数据密化的过程。插补的任务是根据进给速度的要求，在轮廓起点和终点之间计算出若干个中间点的坐标值，每个中间点计算所需时间直接影响系统的控制速度，而插补中间点坐标值的计算精度又影响到数控系统的控制精度，因此，插补算法是整个数控系统控制的核心。插补算法经过几十年的发展，不断成熟，种类很多。一般说来，从产生的数学模型来分，主要有直线插补、二次曲线插补等；从插补计算输出的数值形式来分，主要有脉冲增量插补(也称为基准脉冲插补)和数据采样插补[26]。脉冲增量插补和数据采样插补都有个自的特点，本文根据应用场合的不同分别开发出了脉冲增量插补和数据采样插补。 1数字积分插补是脉冲增量插补的一种。下面将首先阐述一下脉冲增量插补的工作原理。2.脉冲增量插补是行程标量插补，每次插补结束产生一个行程增量，以脉冲的方式输出。这种插补算法主要应用在开环数控系统中，在插补计算过程中不断向各坐标轴发出互相协调的进给脉冲，驱动电机运动。一个脉冲所产生的坐标轴移动量叫做脉冲当量。脉冲当量是脉冲分配的基本单位，按机床设计的加工精度选定，普通精度的机床一般取脉冲当量为：0.01mm，较精密的机床取1或0.5 。采用脉冲增量插补算法的数控系统，其坐标轴进给速度主要受插补程序运行时间的限制，一般为1~3m/min。脉冲增量插补主要有逐点比较法、数据积分插补法等。逐点比较法最初称为区域判别法，或代数运算法，或醉步式近似法。这种方法的原理是：计算机在控制加工过程中，能逐点地计算和判别加工偏差，以控制坐标进给，按规定图形加工出所需要的工件，用步进电机或电液脉冲马达拖动机床，其进给方式是步进式的，插补器控制机床。逐点比较法既可以实现直线插补也可以实现圆弧等插补，它的特点是运算直观，插补误差小于一个脉冲当量，输出脉冲均匀，速度变化小，调节方便，因此在两个坐标开环的CNC系统中应用比较普遍。但这种方法不能实现多轴联动，其应用范围受到了很大限制。对于圆弧插补，各个象限的积分器结构基本上相同，但是控制各坐标轴的进给方向和被积函数值的修改方向却不同，由于各个象限的控制差异，所以圆弧插补一般需要按象限来分成若干个模块进行插补计算，程序里可以用圆弧半径作为基值，同时给各轴的余数赋比基值小的数(如R/2等)，这样可以避免当一个轴被积函数较小而另一个轴被积函数较大进，由于被积函数较小的轴的位置变化较慢而引起的误差。4.2 时间分割插补是数据采样插补的一种。下面将首先阐述数据采样插补的工作原理。2.1 数据采样插补是根据用户程序的进给速度，将给定轮廓曲线分割为每一插补周期的进给段，即轮廓步长。每一个插补周期执行一次插补运算，计算出下一个插补点坐标，从而计算出下一个周期各个坐标的进给量，进而得出下一插补点的指令位置。与基准脉冲插补法不同的是，计算出来的不是进给脉冲而是用二进制表示的进给量，也就是在下一插补周期中，轮廓曲线上的进给段在各坐标轴上的分矢大小，计算机定时对坐标的实际位置进行采样，采样数据与指令位置进行比较，得出位置误差，再根据位置误差对伺服系统进行控制，达到消除误差使实际位置跟随指令位置的目的。数据采样法的插补周期可以等于采样周期也可以是采样周期的整数倍；对于直线插补，动点在一个周期内运动的
插补法简解
插补法简解 [摘要]插补法(或称插值法、内插法)是财务分析和决策中常用的财务管理方法之一。可现行教科书对其定义和解法含糊其辞，而插补法其实就是有限范围内的“比例推算法”。这种方法采用“数轴”法求解更通俗易懂，简单快捷。 [关键词]插补法；比例推算法；数轴 一、插补法的实质含义 众所周知，当我们在投资决策时想要知道方案的实际利率、项目有效期、项目内含报酬率和债券到期收益率时，往往都需要使用插补法来求解。而现行教科书中既没对插补法以明确定义，也在其解法上含糊其辞。这往往使初学者深感棘手。而插补法的实质其实就是根据指标之间的相关关系(正相关或负相关)，利用数学原理在有限区域内看成是正比或反比关系来推算其数值的一种求解方法。诸如利息与期数、利率与净现值、现金流量与项目期限等相互间都存在一定的相关关系。如果我们要想知道实际利率、项目周期、项目内含报酬率及债券的到期收益率等，都必须应用插补法求解。 二、利用“数轴”的“比例推算法”求解 (一)现行插补法存在的缺陷 现行教科书中的插补法求解存在两大缺陷：其一，“插补法或称内插法、插值法”无明确定义，而实际上它就是在有限范围内的“比例推算法”。即根据指标值之间的相关关系而采用数学上的“比例推算法”。其二，求解方式模糊、单一，求解时只采用下界临界值求解。而利用“数轴”采用“比例推算法”既可以采用下界临界值也可以采用上界临界值求解，其结果并无二致。 (二)利用“数轴”的“比例推算法”求解 某投资者本金1 000元，投资5年，年利率8％，每年复利一次，其本利和是1 000×(1+8％)5=1 469元，若每季复利一次，本利和1 000×(1+8％÷4)4×5=1 486元，后者比前者多出17(1 486-1 469)元。此时8％为年名义利率，小于每季复利一次的年利率(即实际利率)。要求实际利率需用插补法来求解。 根据上述资料已知 1 000×P/S8％,5=1 469，又知 1 000×P/S9％,5=1 000×1.538(查复利现值系数表)=1 538。而要求的1000×P/Si,5=1 486中的i介入8％～9％之间，我们利用“数轴”的“比例推算法”求解过程如下： 第一，设一数轴，根据“数轴”原理把指标值在“数轴”上标示出来(见下图)
浅谈我国气象监测研究现状
浅谈我国气象监测研究现状 （罗宗学云南大学生命科学学院环境科学专业昆明市）摘要：大气现象和气候变化与人民的生产生活息息相关。进行气象监测，开展气象预报、预测、科学研究是生态监测研究的重要领域之一。文章从我国气象监测概念的发展、现代气象监测所取得的成就和现阶段存在的问题三个方面浅谈我国气象监测研究现状。 关键字：气象监测概念研究成果人才队伍不足 引言: 我国是一个天气和气候灾害频繁的国家，大气现象和气候变化问题既是科学问题，也是环境问题。它与国家政治、经济、国防及人民生产生活等密切相关。我国每年因气象灾害使农田受灾面积达5亿多亩，受干旱、暴雨、洪涝和热带风暴等重大灾害影响的人口约6亿人次，经济损失占国家GDP的3%—6%。因此，气象监测作为生态监测的重要领域之一，其研究工作事关国民经济和社会发展的方方面面，事关人民群众的生产生活和切身利益，同时也事关我们党和政府重大决策的实施。 1.我国气象监测概念的发展 1.1经验认知的古代气象 “人法地，地法天，天法道，道法自然”，儒家“天人合一”的思想中可以看到，人们已经认识到人需要顺应自然规律。《中庸》中也有关于气象知识的记载：上律天时，下袭水
土，万物并育而不相害。说明要想社会有序发展，必须按气象规律办事。“大禹治水”的典故就是古人运用气象知识的典范。 看云识天气早在我国三千年前就已经出现，殷商甲骨文中就有云、雨、雪、虹与天气现象相关的词汇。到了汉代，《淮南子》已系统地阐述了二十四节气。以后的诗句中更是将天气经验化为了天气谚语，如“早霞不出门，晚霞行千里”等。另外，我国最早的雨量器早在明朝永乐年间就产生了。 但是，由于远古时期，生产力落后加上政治体制的原因，气象监测仅停留在经验阶段存在于民间。并未真正成为推动生产力进步的要素。 1.2 举步维艰的近代气象 近代的中国在长期处在外国列强的压迫之下，各种科学技术都很难发展。鸦片战争以后，国内气象设施大多为外国人所建，在上海、青岛和台湾等地的气象台都操纵在列强手中。直到20世纪初，中央观象台的建立，标志着我国近代气象事业的开始，竺可桢等气象工作者艰难探索我国气象发展之路。到新中国成立之初，我国气象监测网、监测站和研究所相继建立，气象监测站点已有一百多个。 1.3 蓬勃发展的现代气象 新中国成立以后，气象事业受到国家领导人的高度重视，气象监测工作在全国范围内旋起。但由于某些政治原因，开始二十多年的气象事业发展并不可观。直到十一届三中全会后，改革开放带来了中国气象事业蒸蒸日上的大好局面。中期数值天气预报技术和卫星气象的应用将我国气象工作提升到一个新的里程碑。 20世纪末，气象工作开始向气候系统领域扩展，国家气候中心成立，我国积极参与到国际气候变化应对研究中。随着监测技术的发展和监测对象的扩充,气象监测已逐步发展为
单一插补方法与多重插补方法的对比及分析
单一插补方法与多重插补方法的对比及分析 0.缺失数据说明 Little和Rubin根据缺失机制的不同，缺失数据可分为三大类：完全随机缺失数据(MCAR),随机缺失数据(MAR)以及非随机缺失数据(NMAR)0MCAR表示某些变量数据的缺失完全不依赖于变量或者回答者的貞?实情况，是严格意义上的随机缺失：MAR表示某些变量数拯的缺失与回答者的真实情况是独立的：NMAR则表示变量数据的缺失与回答者的真实情况之间有相关的联系，并不是随机缺失的。 实际情况中，缺失数据对数据分析造成较大的影响，主要表现在两个方而：数据统计的功效以及会带来有偏估计。Kim和Curry(1997)发现当有2%的数据缺失时，若采用列表删除的方法，将会带来％全部信息的丢失。Quinten和Raaijmakers (1999)的研究表明10%~35% 的数据缺失会带来35%~98%的信息丢失。可见，对缺失的数据不进行处理会给整个数据结构带来巨大的影响。故而，在数据分析中，对缺失数拯的处理至关重要，同时该部分也是目前新兴学科一一数据挖掘技术的重要组成部分。 在处理缺失数拯时，为了方便处理，一般假定缺失机制为MAR或者MCAR,这样可利用数理统计方法进行处理。缺失数据的处理方法可分为三大类：直接删除法、插补法、基于模型的预测方法。英中直接删除法最为便捷，同时也是最为粗糙的方法，该方法易造成貞?实信息的大量丢失，仅仅适用于极少量的数据缺失情况。相比而言，插补法和基于统计模型的预测方法比较常用，也较为有效。根据每个缺失值的替代值个数，可将插补方法分为单一插补和多重插补。 1.单一插补与多重插补概念 单一插补是指采用一左方式，对每个由于无回答造成的缺失值只构造一个合理的替代值，并将其插补到原缺失数拯的位宜上，替代后构造岀一个完整的数据集。 多重插补是由哈佛大学的Rubin教授在1977年首先提出的，该方法是从单一插补的基础上衍生而来的。指给每个缺失值都构造m个替代值(m>l),从而产生了m个完全数据集, 然后对每个完全数拯集采用相同的数据分析方法进行处理，得到m个处理结果，然后综合这些处理结果，基于某种原则，得到最终的目标变量的估计。 多重插补可分为三个阶段：(1)对目标变量的估计，(2)创建完全数据集，(3)目标变量的确左。其中最关键的阶段为目标变量的估计，该阶段需要确泄估计缺失值的方法，即缺失值是以何种方法或者
最完整的基于ArcGIS的中国降水量分布图制作
《GIS应用技术》课程 课间实验报告 基于ArcGIS的中国 2011年降水量分布图制作 姓名：学号 班级： 指导教师： 测量与空间信息处理实验
基于ArcGIS的中国 2011年降水量分布图制作 一、实验目的及所用软件版本 1、实验目的 （1）了解和熟悉ArcGIS的基本操作和工作原理 （2）了解和熟悉ArcGIS底图制作、空间降水插值、地图整饰直到最后成图的整个过程的基本操作 2、实验软件所用版本 实验软件ArcGIS 二、实验内容及问题背景 1、实验内容 本次实验主要内容包括以下部分： （1）底图的制作。这一部分介绍衬托专题图的底图的制作，这一部分的结果还可以作为其它专题图的底图； （2）中国年降水量插值。这一部分介绍用ArcGIS的空间插值方法将气象站点的降水量数据插值得到全国范围内的降水分布； （3）地图整饰。这一部分介绍添加地图要素和美化及最后出图； 当前绝大多数的GIS软件都能够提供对数据处理的功能，本实验以ArcGIS 为例完成以上工作。 2、实验内容所涉及的问题背景 在今年的Esri中国用户大会上，我听了几场关于ArcGIS用于制图方面的讲座，
也在体验区与Esri中国的技术老师有一些交流。一直觉得ArcGIS在空间数据管理和分析方面很强大，而在制图方面却表现得不怎么样。我看到在国内很多人制图用的是CorelDraw、AI（可能不仅仅是国内，国外的专业制图也是），诚然这些软件作为专门的图形软件，在很多方面有不可比拟的优势，但是对于地理信息制图来说，图形不能和地理信息相关联却是这些软件最大的软肋。而ArcGIS越来越注重在制图方面的发展与应用，每年举办的制图大赛就是推广之一。 三、实验原理与数学模型 本实验主要从实际要求出发，经过对以中国年降水量分布图的制作为例详细地介绍了数据的获取、预处理、空间降水插值直到最后成图的整个过程。共分为三个部分：第一部分：底图的制作。这一部分介绍衬托专题图的底图的制作，这一部分的结果还可以作为其它专题图的底图； 第二部分：中国年降水量插值。这一部分介绍用ArcGIS的空间插值方法将气象站点的降水量数据插值得到全国范围内的降水分布； 第三部分：地图整饰。这一部分介绍添加地图要素和美化及最后出图。
第五章运动控制插补原理及实现
运动控制插补原理及实现 数控系统加工的零件轮廓或运动轨迹一般由直线、圆弧组成，对于一些非圆曲线轮廓则用直线或圆弧去逼近。插补计算就是数控系统根据输入的基本数据，通过计算，将工件的轮廓或运动轨迹描述出来，边计算边根据计算结果向各坐标发出进给指令。 数控系统常用的插补计算方法有：逐点比较法、数字积分法、时间分割法、样条插补法等。逐点比较法，即每一步都要和给定轨迹上的坐标值进行比较，视该点在给定规矩的上方或下方，或在给定轨迹的里面或外面，从而决定下一步的进给方向，使之趋近给定轨迹。 直线插补原理 图3—1是逐点比较法直线插补程序框图。图中n是插补循环数，L是第n个插补循环中偏差函数的值，Xe，Y。是直线的终点坐标，m是完成直线插补加工刀具沿X，y轴应走的总步数。插补前，刀具位于直线的起点，即坐标原点，偏差为零，循环数也为零。 在每一个插补循环的开始，插补器先进入“等待”状态。插补时钟发出一个脉冲后，插补器结束等待状态，向下运动。这时每发一个脉冲，触发插补器进行一个插补循环。所以可用插补时钟控制插补速度，同时也可以控制刀具的进给速度。插补器结束“等待”状态后，先进行偏差判别。若偏差值大于等于零，刀具的进给方向应为+x，进给后偏差值成为Fm-ye；若偏差值小于零，刀具的进给方向应为+y，进给后的插补值为Fm+xe。。 进行了一个插补循环后，插补循环数n应增加l。 最终进行终点判别，若n 插补 开放分类： 技术 数控技术 高新技术 数控装置根据输入的零件程序的信息，将程序段所描述的曲线的起点、终点之间的空间进行数据密化，从而形成要求的轮廓轨迹，这种“数据密化”机能就称为“插补”。 编辑摘要 插补 - 概述 系统的主要任务之一，是控制执行 机构按预定的轨迹运动。一般情况 是一致运动轨迹的起点坐标、终点坐标和轨迹的曲线方程，由数控系 统实施地算出各个中间点的坐标。 在数控机床中，刀具不能严格地按 照要求加工的曲线运动，只能用折 线轨迹逼近所要加工的曲线。 机床 数控系统依照一定方法确定刀具运 动轨迹的过程。也可以说，已知曲 线上的某些数据，按照某种算法计 算已知点之间的中间点的方法，也 称为“数据点的密化”。 数控装置根据输入的零件程序的信 息，将程序段所描述的曲线的起点、 终点之间的空间进行数据密化，从 而形成要求的轮廓轨迹，这种“数据密化”机能就称为“插补”。 插补 计算就是数控装置根据输入的基本 数据，通过计算，把工件轮廓的形状描述出来，边计算边根据计算结果向各坐标发出进给脉冲，对应每个脉冲，机 床在响应的坐标方向上移动一个脉冲当量的距离，从而将工件加工出所需要轮廓的形状。 插补 - 分类 1、直线插补 直线插补（Llne Interpolation ）这是车床上常用的一种插补方式，在此方式中，两点间的插补沿着直线的点群来逼近，沿此直线控制刀具的运动。 一个零件的轮廓往往是多种多样的,有直线,有圆弧,也有可能是任意曲线,样条线等. 数控机床的刀具往往是不能以曲线的实际轮廓去走刀的,而是近似地以若干条很小的直线去走刀,走刀的方向一般是x 和y 方向. 插补方式有:直线插补,圆弧插补,抛物线插补,样条线插补等 所谓直线插补就是只能用于实际轮廓是直线的插补方式(如果不是直线,也可以用逼近的方式把曲线用一段段线段去逼近,从而每一段线段就可以用直线插补了).首先假设在实际轮廓起始点处沿x 方向走一小段(一个脉冲当量),发现终点在实际轮廓的下方,则下一条线段沿y 方向走一小段,此时如果线段终点还在实际轮廓下方,则继续沿y 方向走一小段,直到在实际轮廓上方以后,再向x 方向走一小段,依次循环类推.直到到达轮廓终点为止.这样,实际轮廓就由一段段的折线拼接而成,虽然是折线,但是如果我们每一段走刀线段都非常小(在精度允许范围内),那么此段折线和实际轮廓还是可以近似地看成相同的曲线的--------这就是直线插补. 2、圆弧插补 圆弧插补（Circula : Interpolation ）这是一种插补方式，在此方式中，根据两端点间的插补数 附件： 全国地面气象观测自动化改革案 （征求意见稿） 为深入贯彻新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神，贯彻落实中国气象局关于全面实现气象现代化和全面深化气象改革的决策部署，按照2018年全国气象局长会议和《中国气象局关于印发实现地面气象观测自动化工作案的通知》（中气函〔2018〕84号）有关全面深入推进地面气象观测自动化改革的要求，制定本案。 一、改革的必要性 中国气象局党组按照党的十九大所确立的奋斗目标，提出了到2020年基本建成以智慧气象为标志的气象现代化体系，到2035年努力率先全面实现气象现代化。实现观测自动化，推进观测供给侧结构性改革，是建设气象业务现代化体系，全面实现气象现代化的重中之重，也是适应新时代气象工作要求，深化重点领域改革的关键点。地面气象观测是覆盖面最广、需要人力资源最多的一项基础性业务。近年来，随着气象观测现代化建设和改革的不断推进，地面气象观测自动化程度显著提高。然而，对照新时代气象发展的战略目标和实现气象现代化的总体要求，仍然存在以下几个亟待解决的问题：一是部分观测项目与气象业务服务需求结合不紧密，观测效益不高；二是新技术新法在业务中研发和应用程 度不够，观测自动化水平仍有待提高；三是业务布局、业务流程不够集约、高效；四是资源配置不够科学合理等。因此，有必要通过进一步深化改革解决上述问题，推动全面实现地面气象观测自动化。 二、改革目标 2019年1月1日完成全国地面观测站观测自动化整体切换工作，实现业务运行体制机制更加完善、业务运行效率进一步提高、台站岗位设置更加合理、资源配置更加优化。主要实现以下五面的目标： 1.完成观测项目优化调整，形成台站观测项目以中国气象局统一布局为主、省局自定为补充的业务布局，同时实现观测项目与气象业务服务需求紧密结合，促进观测效益的充分发挥。 2.依托技术创新，解决人工观测项目的自动化问题，实现中国气象局统一布局的观测项目自动观测、数据在线质控和实时快速传输。 3.实施业务流程再造，精简业务层级，优化任务分工，实现观测数据采集、传输、质量控制等业务流程扁平、集约、高效。 4.完善适应地面气象观测自动化需求的县级气象机构及岗位的设置，明确职责，实现县级气象机构工作职责进一步优化、管理和业务机构设置更趋完善、岗位和人员配置更加合理。 5.统筹协调和合理配置观测设备、信息网络设备、支撑 几种常见的缺失数据插补方法 （一）个案剔除法(Listwise Deletion) 最常见、最简单的处理缺失数据的方法是用个案剔除法(listwise deletion)，也是很多统计软件（如SPSS和SAS）默认的缺失值处理方法。在这种方法中如果任何一个变量含有缺失数据的话，就把相对应的个案从分析中剔除。如果缺失值所占比例比较小的话，这一方法十分有效。至于具体多大的缺失比例算是“小”比例，专家们意见也存在较大的差距。有学者认为应在5%以下，也有学者认为20%以下即可。然而，这种方法却有很大的局限性。它是以减少样本量来换取信息的完备，会造成资源的大量浪费，丢弃了大量隐藏在这些对象中的信息。在样本量较小的情况下，删除少量对象就足以严重影响到数据的客观性和结果的正确性。因此，当缺失数据所占比例较大，特别是当缺数据非随机分布时，这种方法可能导致数据发生偏离，从而得出错误的结论。 （二）均值替换法(Mean Imputation) 在变量十分重要而所缺失的数据量又较为庞大的时候，个案剔除法就遇到了困难，因为许多有用的数据也同时被剔除。围绕着这一问题，研究者尝试了各种各样的办法。其中的一个方法是均值替换法(mean imputation)。我们将变量的属性分为数值型和非数值型来分别进行处理。如果缺失值是数值型的，就根据该变量在其他所有对象的取值的平均值来填充该缺失的变量值；如果缺失值是非数值型的，就根据统计学中的众数原理，用该变量在其他所有对象的取值次数最多的值来补齐该缺失的变量值。但这种方法会产生有偏估计，所以并不被推崇。均值替换法也是一种简便、快速的缺失数据处理方法。使用均值替换法插补缺失数据，对该变量的均值估计不会产生影响。但这种方法是建立在完全随机缺失（MCAR）的假设之上的，而且会造成变量的方差和标准差变小。 （三）热卡填充法（Hotdecking） 现代气象观测练习题 （出处：《现代气象观测》第一章～第七章）一、填空题 1．（大气探测）是人类认识自然的重要手段，是大气科学的基础。没有对大气状况（准确、及时、连续、详尽）的了解，就谈不上对灾害性天气变化规律的科学掌握，更谈不上预测预报、趋利避害、为人类造福。 2．大气探测的发展经历了几个重要的阶段，（初始阶段）是一系列定量测量地面气象要素仪器的出现，其标志性仪器为1643年托里拆利发明的（水银气压表）。 3．大气探测第三阶段是（大气遥感系统）的发展，从1941-1942年开始应用专门的云雨测量雷达，1960年4月美国发射（第一颗气象卫星）泰罗斯-1号。 4．（直接探测）是将感应元件置放于测量位置上，直接测量大气要素的变化；（遥感探测）是通过大气信号(声、光、电波)传播的信息，反演出大气要素的（时空变化）。 5．遥感探测可以分为（主动遥感）和（被动遥感）两种方式。 6．仪器性能的首要因素是感应原理，由感应原理决定了它的主要性能指标，包括（灵敏度、精确度、惯性）(时间常数)和坚固度(含稳定性)。 7．一个电阻温度表的输出为（mv）指示值，其灵敏度 单位则为（mv/1℃）。 8．仪器（精确度）是指（测量值）与（实际(真值)）接近的程度，可以通过仪器误差的数值进行衡量。 9．国际计量委员会(CIPM)引入了一个在各个测温围使用的测温标准元件系列，其中包括（铂丝电阻）温度表，（辐射）温度表和（铂铑）标准热电偶，利用它们进行温标确定的方法称作实用温标。 10．水银的凝固点是（-38.862）℃,沸点是（356.9）℃,在18℃时的热膨胀系数为（1.82×10-4）J/℃，导热系数为（0.41855）J/cm2s.℃,比热为（0.1256）J/g.℃。 11．最高温度表的特点是：在玻璃球部焊有一根玻璃针，其顶端伸至毛细管的末端，使与毛细管之间的通道形成一个（极小）的狭缝。升温时，水银膨胀，进入毛细管；但在降温时，毛细管的水银不能通过狭缝退到球部，水银柱则在此处中断。因此水银柱顶可指示出（一段时间）的最高温度。 12．使用热敏电阻需特别注意电流加热对元件的（增温）。在较大的电流下，热敏电阻的（负温度系数）有可能导致过热失控。电流增温使元件阻值（减小）的同时，将进一步（增大）流经的电流，并同时加大增温效应。 13．λ称为（热滞系数），单位为秒。元件的（热容量）越大，散热面积越小，（热滞系数）则越大。热交换系数的大小则取决于环境介质的性质以及它的通风量。 什么是插补 一、插补的概念 在数控机床中，刀具不能严格地按照要求加工的曲线运动，只能用折线轨迹逼近所要加工的曲线。 插补（interpolation）定义：机床数控系统依照一定方法确定刀具运动轨迹的过程。也可以说，已知曲线上的某些数据，按照某种算法计算已知点之间的中间点的方法，也称为“数据点的密化”。 数控装置向各坐标提供相互协调的进给脉冲，伺服系统根据进给脉冲驱动机床各坐标轴运动。 数控装置的关键问题：根据控制指令和数据进行脉冲数目分配的运算（即插补计算），产生机床各坐标的进给脉冲。 插补计算就是数控装置根据输入的基本数据，通过计算，把工件轮廓的形状描述出来，边计算边根据计算结果向各坐标发出进给脉冲，对应每个脉冲，机床在响应的坐标方向上移动一个脉冲当量的距离，从而将工件加工出所需要轮廓的形状。 插补的实质：在一个线段的起点和终点之间进行数据点的密化。 插补工作可由硬件逻辑电路或执行软件程序来完成，在CNC系统中，插补工作一般由软件完成，软件插补结构简单、灵活易变、可靠性好。 二、插补方法的分类 目前普遍应用的两类插补方法为基准脉冲插补和数据采样插补。 1.基准脉冲插补（行程标量插补或脉冲增量插补） 特点：每次插补结束，数控装置向每个运动坐标输出基准脉冲序列，每插补运算一次，最多给每一轴一个进给脉冲。每个脉冲代表了最小位移，脉冲序列的频率代表了坐标运动速度，而脉冲的数量表示移动量。 每发出一个脉冲，工作台移动一个基本长度单位，也叫脉冲当量，脉冲当量是脉冲分配的基本单位。 该方法仅适用于一些中等精度或中等速度要求的计算机数控系统 主要的脉冲增量插补方法： 数字脉冲乘法器插补法 逐点比较法 数字积分法 矢量判别法 比较积分法 最小偏差法 目标点跟踪法 单步追踪法 直接函数法 加密判别和双判别插补法 2. 数字采样插补（数据增量插补） 数据采样插补又称时间增量插补，这类算法插补结果输出的不是脉 《综合气象观测业务发展规划（2016-2020年）》解读 气象局 日前，中国气象局印发《综合气象观测业务发展规划（2016-2020年）》（简称《规划》），明确“十三五”时期全国综合气象观测发展目标、主要发展任务、专项行动计划和保障措施。《规划》提出，到2020年，全面实现观测业务现代化，观测业务整体实力达到同期国际先进水平，为实现气象现代化和建设智慧气象奠定坚实基础。 “十三五”时期发展综合观测的具体目标和工作思路是基本实现综合化、初步实现智能化、全面实现信息化、适度实现社会化。我国将按照空间范围、观测时效、观测要素三个维度对国家综合气象观测网进行布局，通过地空天联合观测，实现对基本气象要素的分钟级全空间覆盖；获得满足预报服务需求的气象要素三维实况场及天气系统实时监测产品。到2020年，在三维实况场产品方面，温度、水汽、风、水凝物等要素实况场的时间分辨率优于30分钟，垂直分辨率100米，水平分辨率陆地达公里级、海上达10公里级，准确率98%。 《规划》明确“十三五”时期综合气象观测发展的七项任务：构建新型观测业务体系，统筹布局气象观测站网，建立气象观测标准质量体系，发展智能气象观测能力，提高观测业务稳定运行能力，提升观测数据处理应用水平，加强科技创新和人才队伍建设。 《规划》明确指出，综合气象观测业务由观测技术装备业务、观测数据获取业务、观测数据处理业务和观测运行保障业务四部分组成，并确定了每项业务的具体内容，以及业务布局和业务分工。 围绕气象观测站网布局，《规划》提出，按照地面观测、高空观测和空间观测三个层次，实现站网立体设计，逐步形成地空天基手段互补、协同运行、交叉检验的一体化观测布局。通过优化陆面和海面观测布局，完善地面观测布局；通过优化大气廓线观测布局、完善天气雷达观测布局、推动飞机气象观测布局，强化高空观测布局；通过强化天基空间观测布局、完善地基空间观测布局，推进空间观测布局。同时，气象部门将统筹各方观测资源，通过推动社会气象观测、推进部门共建共享、加强国际合作共建等方式，鼓励引导全社会和周边国 综合气象观测实习报告 2011－2012学年第1 学期环科院学院环工专业 09 年级（1）班学号姓名 一、请简要叙述综合气象观测的内容、现状以及发展趋势。 内容：研究测量和观察地球大气的物理和化学特性以及大气现象的方法和手段的一门学科。主要有大气气体成分浓度、气溶胶、温度、湿度、压力、风、大气湍流、蒸发、云、降水、辐射、大气能见度、大气电场、大气电导率以及雷电、虹、晕等。从学科上分，气象观测属于大气科学的一个分支。它包括地面气象观测、高空气象观测、大气遥感探测和气象卫星探测等，有时统称为大气探测。由各种手段组成的气象观测系统，能观测从地面到高层，从局地到全球的大气状态及其变化。 现状： 优点：到目前为止,我国的气象及其他相关部门先后建立了约4600多个各类气象台站,初步实施了大气观测、海洋观测和陆地观测,观测对象涉及大气、海洋、水文、冰雪、陆地、生态等多个方面。卫星和雷达观测具有世界水平。我国成功发射了4颗极轨气象卫星和3颗静止气象卫星,是世界上同时拥有双轨气象业务卫星的少数国家之一;沙尘暴监测网、自动气象站网、L波段探空雷达网、全球定位系统(GPS)探空站、飞机探测、风廓线仪和三维闪电定位仪等的建设和应用,提高了我国气象综合探测的现代化水平。 不足：我国现有气象观测站网布局还存在不足,基础研究、探测技术、探测仪器和装备与发达国家相比差距较大,离现代气象观测的要求还有较大距离 发展趋势：依靠科技进步,利用各种先进成熟的探测技术和信息技术,建立门类较齐全、站网密度适宜、布局合理的地基、空基气象观测网。在未来系列卫星上合理搭载大气化学、大气物理结构等探测仪器;逐步构成极轨、静止和全球定位系统( GPS) 、小卫星等天基对地气象观测体系,开展对天气、气候系统的高时空分辨率、高精度、全天候、长期持续稳定的监测。实现对全球进行全天候的定量观测;对常规气象要素,大气化学成分及过程,气候系统各圈层相互作用的物理、化学、生物过程,进行综合监测。 二、地面观测系统的测量项目包括哪些，并简述其基本测量原理。 云：判定云状（云的外形特征、结构特点和云底高度）、估计云量（全凭目测来估计，估计云量的地点必须能见全部天空）、测定云高（气球测定云高，420型云幕灯测云高；目测云高，用经验公式计算云高，利用已知目标物高度估测云高）、选定云码 能见度：能见度的观测仪器主要有透射能见度仪（根据准直光束的散射和吸收导致光的损失的原理制成，其采用测量发射器和接收器之间水平空气柱的平均消光(透射)系数而算出能见度）和散射能见度仪（是测量散射系数从而估算出气象光学视程的仪器，它由发送器、接收器与处理器组成。其基线长度很短发射光源与接收器安装在同一支架上，避免基线难以对准的缺陷）两种 地面状态：指未经翻耕保持自然的地标状况。地面状态划分为两种类型，二十种状况，并以00~19二十个数码表示 气压：气压是指单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重量 空气温度：玻璃液体温度表是利用装在玻璃容器中的测温液体随温度改变引起的体积膨胀，从液体位置的变化来测定温度的 空气湿度：通过干湿球温度表测量空气湿度。空气湿度越小，湿球表面的水分蒸发越快，湿球温度降得越多，干湿球的温差就越大；反之，空气湿度越大，湿球表面的水分蒸发越慢，湿球温度降得越少，干湿球的温差就越小 省年平均降水量分布图的制作 一、制图目的 年平均降雨量，是指某地多年降雨量总和除以年数得到的均值，或某地多个观测点测得的年降雨量均值。年平均降雨量是一地气候的重要衡量指标之一。本文运用ERDAS IMAGINE 8.5和ArcView软件平台制作省年平均降水量分布图，将省以年平均降水量分为六部分，可以较清楚地展示省个地区年平均降水量情况。 二、软硬件配置 （1）软件配置：ERDAS IMAGINE 8.5，ArcView，Window7 系统。 （2）硬件配置：intel core i3处理器，512M显卡。 三、制图依据 省年平均降水量分布图（未配准）如图1 图1 省年平均降水量分布图 四、技术路线 五、具体过程 1 图形配准 首先，打开ERDAS IMAGINE 8.5， 点击，增加Viewer2，分别在viewer1、viewer2中打开省年平均降水量（图1）、已经校正好的省地图。 图形配准点与面的叠加内插分析 汇总与关联 转化为栅格图像 出图 图2 在viewer1中，点击工具栏中的“Raster”-Geometric correction出现如图3对话图框。 图3 选择“Polynomial”，点击“ok”，接着出现一系列对话框，依次点击“close”-“ok”,点击viewer2，弹出图4对话框，选择“ok”，随后出现的的对话框中一直点击“ok”，直到出现图5所示。 图4 图5 其次，进行配准。在viewer1中选择清楚、易辨别的点进行校正，并且在viewer2中点击相应位置的点，在添加完三个点之后（相对均匀），对于第四个点的校正，只需在viewer1中标出，viewer2中会自动的给出相应的第四个点的位置，如果此时误差较大，则说明配准不合格，需重新配准。 最后，点击Geo correction tools工具栏上的菱形，在弹出的对话框Resample中，选择保存的途径及名称“年平均降水量”,点击确定即可。 2 点与面的叠加 首先，打开ArcView，点击，将上述配准好的“年平均降水量”图打开，如图6。 图6 等降水量线图的判读 1.观察等降水量线数值的递变规律，明确其空间分布的基本规律。 降水空间分布特征的描述模式：“从××向××递减”或“××地区降水多，××地区降水少”。降水空间差异大(小)。 2.观察等降水量线的延伸方向，确定影响因素。 ⑴若等降水量线与海岸线大致平行，说明影响降水多少的主要因素是海陆位置或季风。 ⑵若等降水量线与山脉走向平行，说明影响降水多少的主要因素是山脉的坡向（多雨一侧为迎风坡，少雨的一侧为背风坡）。 ⑶若等降水量线呈闭合曲线，则闭合区域降水量出现特殊值，应遵循“大于大的，小于小的”判读原则。若为大于大的，则为多雨中心，其影响因素可能是山地的迎风坡，多地形雨、气旋、锋面过境、城市雨岛效应。若为小于小的，则为少雨中心，其影响因素可能是盆地地形，地形封闭；背风坡，降水少。 （4）暖流流经的沿岸地区，降水增多；寒流流经的沿岸地区，降水减少； 根据等降水量线的疏密判断降水差异大小，分析其原因。 ⑴等降水量线密集，说明降水的地区分布差异大。一般山区或山地的迎风坡等降水量线比较密集。 ⑵等降水量线稀疏，说明降水的地区分布差异小。一般地势平坦的平原、高原等降水量线比较稀疏。 【典型例题】 （2016?天津卷）阅读图文材料，回答下题。 在天津市南部地区发现的贝壳堤，是贝壳及碎屑物受潮水搬运，在海边经较长时期堆积而形成的垄岗，可以作为当时海岸线的标志。 1.与天津市其他地区相比，北部地区降水较多的原因主要是 A.锋面过境频繁 B.地处迎风坡 C.空气对流旺盛 D.多气旋活动 （2016?天津卷） 2.据左图、右图说明巴西1、7月降水量的差异并分析原因。 （【全国百强校】省三中2016届高三上学期第三次检测）下左图为“某国城镇和年降水量分布示意图”，下右图为“该国等高线和油井分布示意图”,回答3-5问题。 3．下列因素中与图示城镇分布相关性最小的是（） A．地形 B．气温 C．降水 D．资源 4．上左图中甲、乙两地等降水量线走向的主导因素分别是（） A．甲—海陆分布乙—纬度 B．甲—地形乙—海陆分布 C．甲—大气环流乙—地形 D．甲—纬度乙—大气环流 5．为实现经济的可持续发展，该国应采取的合理措施是（） A．利用丰富的石油资源，发展石油化工等加工工业 B．利用热带草原、动物迁徙等景观和现象，发展旅游业插补原理
全国地面气象观测自动化改革方案
几种常见的缺失数据插补方法
观测保障3_《现代气象观测》练习题_方健英
什么是插补
《综合气象观测业务发展规划(2016-2020年)》解读
综合气象观测
山东省年平均降水量分布图
等降水量线图的判读