■ 汤志亚 李婷婷 侯明 王汇丰 刘琥
(成都信息工程大学)
学校以社会需求为导向,以重点学科为依托,充分发挥气象科技、信息科技和管理工程等优势,加强科研平台建设,拓宽科研领域,加速科技成果向现实生产力转化。近年来,学校承担了国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家牡会科学基金、国家行业专项等众多科研项目,在气象雷达、北斗卫星、歼10 飞机等重大科研项目中取得了丰硕成果。
2016—2020 年,学校承担各类科研项目3278 项,其中国家重点、重大项目41 项、国家级一般项目134 项、省部级科研项目483 项,获得省部级及以上科研奖励75 项,年均科研经费上亿元。学校现有博士后科研工作站1 个、省部级重点实验室19 个,省高校重点实验室和人文社科重点研究基地11 个。
形成五个基地
中国气象行业科学研究与人才培养基地
国家统计事业科学研究与人才培养基地
四川省电子信息产业科学研究与人才培养基地
四川现代服务业科学研究与人才培养基地
国防事业科学研究与人才培养基地
以匠心铸利器,服务气象探测设备发展
车载移动式气象台
X波段无人值守天气雷达
长期从事现役常规气象雷达系统改造,小型化天气雷达、移动式天气雷达系统及终端软件的研发。
●自80 年代,开始研究X 波段数字化常规天气雷达(XDR)产品,在全国20 多个省、市、自治区布网一百多部,获四川省科技进步二等奖、中国气象局科技进步奖;自90 年代以来两次被中国气象局列为《中国气象技术装备样本》。主持研制的XDPR 双极化雷达被美国权威气象雷达专家Dusan S.Zrnic(度山·热尼克)评价为:“中国人把双极化技术应用于天气雷达,并实现业务观测,是一个了不起的创举”。
2010 年以后,在原有雷达研究基础上,根据气象业务对垂直风、云雾探测的需求,研发了激光雷达、云雾雷达等装备。
廿年的坚持 雷达信号处理器结硕果
1992—1997 年
第一代天气雷达信号处理器全国分布图
1992—1997 年,针对数字化雷达体制特征,研制了国内首款基于“DSP 器件”实现地物杂波抑制的天气雷达信号处理器,提升了雷达定量化探测精度。
1996—2001 年
第二代天气雷达信号处理器全国分布图
1996—2001 年,针对多普勒雷达体制特征,研制了基于“FPGA+DSP”的多普勒天气雷达信号处理器,实现了反射率、速度、谱宽三要素测量,提升了对云降水大气流场演变特征的认知。
2000—2010 年
第三代气象雷达信号处理器占全国布网总数近70%的份额,并出口欧亚一些国家,总体创收近亿元
2000—2010 年,针对双偏振雷达体制特征,研制了“多通道”双偏振天气雷达信号处理器,实现了具有水凝物粒子微物理场特征的偏振参量估测,提升了水凝物相态识别能力和定量估测降水精度。
2010 年—基于前三代天气雷达信号处理器开发的天气雷达软件系统。率先在我国首艘航母“辽宁舰”上使用,为巡洋与飞机起飞提供气象保障
2010 年—,针对气象雷达多体制发展趋势,研制了可软件化配置的通用型天气雷达信号处理器,提升了信号处理对不同体制气象雷达的适用性,促进了协同探测的发展。
十年磨一剑 铸就雷达维护检测平台
●2009 年学校获批主持科技部公益性行业气象科研专项“新一代天气雷达测试与故障检测系统”,研发了新一代天气雷达测试、维修、诊断平台,帮助雷达机务人员方便、快捷的实现对雷达故障的测试和诊断,缩短天气雷达的故障时间。
取得了气象科技进步二等奖、四川省科技进步三等奖、军民两用技术创新应用大赛优胜奖等荣誉。在前期研究成果的基础上,联合中国气象局气象探测中心,持续开展研究,研发了包括天气雷达、云雷达、风廓线雷达、相控阵雷达、激光测风雷达、微波辐射计、闪电定位仪等各型号气象探测设备在内的智能监控、自动化保障测试系统。研究成果在全国多个省市区气象局得到了应用。
引领学科前沿的青藏高原陆面过程研究
●参与青藏高原历次科学考察,高原陆面过程研究,获四川省科技进步二、三等奖,正在实施国家重点研发计划“云微物理过程观测试验”,是第二次青藏高原科考的主力军。
夯实国家防灾减灾能力的高原山地大气动力学研究
●出版国内首部西南低涡和低涡降水专著,研究山地暴雨致灾机理,建立西南涡暴雨预报体体系,成果获四川省科技进步二等奖。
服务国家地方生态文明建设的江河源区生态监测研究
●服务于三江源生态环境监测和国家公园建设。相关成果被政府间气候变化专门委员会(IPCC)引用,获四川省科技进步二等奖。
高影响天气机理研究助力国家人工影响天气工程实施
●高影响天气机理与预报系统研究获四川省科技进步二等奖,与中国气象局成立“人工影响天气联合实验室”,助力国家和西南地区人影工程。
特种飞机航路灾害性天气预报与服务
●面向我国航空武器装备在结冰条件下飞行安全保障亟需,发展高原飞行关键区各类天气过程飞机结冰气象条件综合监测方法,保障军民用飞机飞行安全。
基于机器学习方法的数值预报系统
●支撑百米级、分钟级冬奥预报服务
服务地方重大工程建设重要赛事气象服务保障
●服务成都天府机场建设、2021 年世界大学生运动会赛事保障、2022 年全国运动会赛事保障等。
大气污染机理与防治助力打赢蓝天保卫战
●搭建了四川省雾霾监控与预警平台技术体系,相关成果已应用于省、市生态环境保护的大气污染防控业务。
气象数据可视化辅助分析系统
●气象数据可视化是利用虚拟仿真数字化管理、多维信息获取与建模、模型场景动态组合与自动生成等关键技术,快速将需求内容转换为配置脚本,调取资源文件生成三维场景快速实现虚拟现实和增强现实效果。系统可实现:
●水平分布诊断:区域多层高多时次数据可视化
●垂直分布诊断:三维数据任意截面数据可视化
●空间一致性分析:多时次/多层高/多变量间数据对比渲染
●时空/物理差异性分析:多时次/多层高/多变量间数据(标准化)差值渲染
●趋势一致性分析:采点/截线/区域数据时间序列
Advances in Meteorological Science and Technology2021年4期