本文是一篇博士论文，博士论文是由攻读博士学位的研究生所撰写的学术论文。它要求作者在博士生导师的指导下，选择自己能够把握和驾驭的潜在的研究方向，开辟新的研究领域。由此可见，这就对作者提出了较高要求，它要求作者必须在本学科的专业领域具备大量的理论知识，并对所学专业的理论知识有相当深入的理解和思考，同时还要具有相当水平的独立科学研究能力，能够为在学科领域提出独创性的见解和有价值的科研成果。（以上内容来自百度百科）今天为大家推荐一篇博士论文，供大家参考。
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.1.1 天气预报方法和分类
天气预报就是根据人工观测资料和自动气象站资料，应用大气变化的规律，结合统计学、天气学、动力气象学等多门学科的原理和方法，通过分析近期及当前的大气环流形势、天气系统，对某区域未来一段时间的天气状况进行预测，得出一个定性或定量的结论。其所用资料包括卫星云图和天气图，再结合其他气象资料、地形和季节特点、群众经验等综合信息。天气预报的主要内容是某一区域或某一城市未来是否下雨、最高、最低气温、风向风力及是否有灾害性天气等。如果我们能准确预报高温、低温及台风、暴雨等自然灾害出现的位置和时间，就可以为工农业生产和人们的生活提供帮助。天气预报经历了四个发展阶段 ：民间技艺 ，单站预报 ，天气图预报 ，数值预报[1]。近一百多年来更是经历了从高空天气图到数值天气预报，再到基于数值预报的可预报性的飞跃[2]。1851 年，英国气象学家通过电报传送观测资料，绘制出地面天气图来进行气象预报。20 世纪 20 年代气团学说和极锋理论被应用到天气预报。30 年代无线电探空仪、长波理论和高空天气图应用到天气预报，使天气分析从二维发展到了三维。40 年代后期，雷达运用又为暴雨、台风等灾害天气预报提供了非常有效的工具。随着计算机技术的发展，出现了数值预报。50 年代，Charney 利用世界上第一台计算机 ENIAC，使用滤去高频波后的大气运动方程组成功制作了 24 小时的数值天气预报。随着观测手段的发展和计算机技术的进步，人们对大气物理过程有了更深入的了解，数值天气预报取得了长足发展，成为天气预报的一种主要方法。60 年代，由于气象卫星发射成功，卫星探测资料弥补了人们在海洋、沙漠、高原和极地地区气象资料不足的问题，数值天气预报水平更是不断提高。到了 21 世纪，基于大数据、云计算、人工智能等新技术，数值预报正向可预报性发展。
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1.2 主要工作
通过对影响中山的大气环流形势的分型和相关参数的设定，完成有关天气类型预报经验的收集和整理，并开发本地天气诊断预报平台，实现其在台站业务应用，以提高预报员分析天气的水平。主要工作有：一、建立天气诊断预报平台后台数据库。实现各种天气类型的大气环流形势的初步分型、趋势特征和根据成功历史预报经验收集和整理的各种定量化的分型信息、物理量及相关参数入库，以便诊断分析、查询统计、历史信息查询检索等；二、天气诊断预报平台的整体开发。建立历史信息录入、历史信息查询、权重设置、参数设置、查询统计、诊断分析等模块。实现主观定量化资料人工录入和客观物理量要素自动录入功能，实现对各种天气形势预报要素、物理量相关参数和环流形势对比趋势特征的设置和修改，可以根据各种参数的设定做出相应的统计查询，方便有经验的预报员在分析总结后对一些参数重新设定并进行统计查询，根据查询结果使用参数设置模块对天气形势预报要素、物理量及相关参数和环流形势对比趋势特征等重新设定。
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第二章 需求分析
2.1 预报业务知识
中山市天气诊断预报平台涉及的一些主要预报业务概念如下：
1、短期天气预报
短期天气预报包括了天气现象、最高气温、最低气温、降雨、风向风力、相对湿度等常规气象要素的预报，预报的有效期一般为 1 至 3 天，并且还需预报台风、暴雨、雷雨大风、高温、低温、冰雹、龙卷风、沙尘暴、大雾等灾害性天气的落区、时间和强度。根据《广东省短期天气预报质量评定办法》中的规定，短期天气预报一般评定一般天气 24 小时晴雨预报和低温、霜冻、暴雨（24 小时与过程预报）、高温等灾害性天气预报。由于时间和技术力量的原因，本论文只分析了暴雨、高温和低温这三种天气类型。
2、暴雨、高温、低温评定
根据《广东省短期天气预报质量评定办法》中的规定，凡发布了未来 24 小时有暴雨或以上量级暴雨预报，或大于等于中尺度自动站总数 1/2（取进位整数）的各站点实况，或测站实况出现日雨量≥50 毫米时，须评定暴雨预报质量，中山市的人工观测站在紫马岭，因此本论文采用紫马岭观测站的暴雨资料作为参考值；日最高温度≥35℃，称高温，凡发布了高温或实况出现高温，则须评定 24 小时高温预报质量；日最低温度≤5℃，称低温，凡发布了低温或实况出现低温，则须评定 24 小时低温预报质量，本论文采用紫马岭观测站的气温资料作为参考值。
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2.2 目前我们的业务现状
以综合应用数值预报、多种资料和预报技术作为支撑，以提高精细化预报准确率作为核心，是中国气象局《现代天气业务发展指导意见》中提出的现代天气业务。预报员每天接收海量、实时的观测、分析数据是天气预报的基础，但是预报员所面对的重要课题正是如何使用好和应用好这些数据，提高预报准确率，从而更好地做好天气预报业务。目前中山市和大多数地级市气象台一样，值班预报员普遍较少，但却承担着短期、中期、长期天气预报、气候评价、气候档案等非常繁重的任务，出现气象灾害后还要收集灾情、制作气象灾情快报、上报灾情，按时上报重大天气气象服务总结；最重要的是发布本地的气象灾害预警信号和灾害性天气短时临近预报，这些预警、预报服务都有规定的时效，但大量的信息查询和分析工作会消耗预报员大量的时间，因此需要有一个直观定量的方法来帮助预报员完成这些繁重的工作任务。
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第三章 相关理论与技术基础......18
3.1 预报平台采用的技术路线 .......... 18
3.2 SQL Server 2008 数据库 ............. 18
3.3 Visual Basic.net 语言 ......... 21
3.4 B/S 模式 ...... 23
3.5 ASP.NET 技术 ........ 25
3.6 Microsoft Visual Studio 2010........ 29
3.7 本章小结 ..... 30
第四章 中山市天气诊断预报平台的设计........31
4.1 预报平台的总体框架 ....... 31
4.2 数据库的设计与实现 ....... 33
4.3 本章小结 ..... 37
第五章 预报平台各项功能的设计与实现........38
5.1 历史信息录入 ........ 38
5.2 历史信息查询 ........ 41
5.3 权重设置 ..... 44
5.4 参数设置 ..... 56
5.5 诊断分析 ..... 57
5.6 查询统计 ..... 59
5.7 本章小结 ..... 64
第六章 系统测试
软件的设计与实现是一个循序渐进的过程，不是一步到位的，在软件开发的过程中自然而然地会遇到各种问题，出现一些错误。中山市天气诊断预报平台是一个准备用于实际工作中的业务平台，其功能性、稳定性、可维护性、高效性都是至关重要的，因此我们需要在各模块集成后互相不发生冲突的基础上，保证各模块单元都能满足我们在系统设计时提出的使用要求，这样才能使预报平台长期稳定地运行。那么在正式投入业务运行之前，就需要对它进行全面的测试。软件测试是其质量保证的重要环节，是对软件分析、设计和程序代码的一次检查。本章通过对各部分的检验测试来保证系统的正常运行。
6.1 数据库数据测试
每个天气过程均要记录大量的数据，这些数据是序号、时间、雨量、最低温度、最高温度等天气实况、产生该天气的影响系统、环流形势、各种定量化的分型信息和趋势特征（包括 500 百帕槽底的经纬度和未来趋势、500 百帕副高脊点的经纬度和未来趋势、850 百帕切变线的经纬度和未来趋势、阳江 850 百帕西南风速和未来趋势、香港 850 百帕西南风速和未来趋势、清远 850 百帕西南风速和未来趋势、西南低涡的经纬度和未来趋势、地面锋面的经纬度和未来趋势、地面冷高压的经纬度和强度及未来趋势、台风的经纬度和中心风速及未来趋势等 29 个字段）、物理量（包括阳江 K 指数、阳江沙氏指数、阳江 θse850-θse500、香港 K 指数、香港沙氏指数、香港θse850-θse500、清远K指数、清远沙氏指数、清远θse850-θse500、本站 8 时气温及 24 小时变温、14 时气温及 24 小时变温、8 时相对湿度及 24 小时变湿、14 时相对湿度及 24 小时变湿、8 时气压及 24 小时变压、14 时气压及 24 小时变压等 21 个字段）。通过对 2001 年至 2010 年十年间暴雨、高温、低温三种天气类型的信息录入和查询，检验了数据入库的完整性和准确性。#p#分页标题#e#
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总结
本文首先介绍了与中山市天气诊断预报平台相关的一些预报业务基础知识以及预报平台建设和设计所使用的技术路线，分析了目前国内外关于天气诊断预报系统的业务现状，从而为预报平台所需要实现的功能提供依据。然后具体介绍了中山市天气诊断预报平台的总体框架和各项功能需求。接着详细介绍了中山市天气诊断预报平台各项功能的设计与实现，包括了历史信息录入、历史信息查询、权重设置、参数设置、诊断分析、查询统计等各项功能的设计思想、如何实现，并做了一些简单的实例介绍。通过对2001年至2010年十年间中山市出现的暴雨、高温、低温（由于时间和技术力量原因暂时只分析三种主要天气类型，未来可以增加其它天气类型）的收集分析，初步确定了三重权重值，今后可以通过对权重值的测试，不断更新适合的权重参数。最后对预报平台的各项功能进行了测试，包括了数据库数据测试、用户控制参数及权重设置的测试、查询统计功能测试、诊断分析测试。通过测试，保证了数据入库的完整性和准确性，检验了各项功能与设计方案的一致性。并且通过对2015 年 11 月至 2016 年 10 月一年间中山市出现的暴雨、高温、低温等灾害性天气分别进行检验，证实了天气诊断预报平台的实用性，诊断分析的准确率较高。中山市天气诊断预报平台建设具有较高的实用价值。主要表现在以下几个方面：1、完成了产生暴雨、高温和低温等各天气类型环流形势的初步分型并入库，通过实况出现前一天和当天前后两天的环流形势对比设定趋势特征并入库，从而为使用数值预报提供判断依据。通过对预报员的成功历史预报经验收集和整理，设定各种定量化的分型信息、物理量相关参数并入库，同时提供了快捷方便的修改界面。2、实现了基于WEB界面的信息录入，方便预报员手工录入各种天气形势预报要素、物理量相关参数和环流形势对比趋势特征等主观定量数据，同时实现了本站客观气象要素的自动录入。3、实现了三重权值的方便修改设置。4、实现了预报员经验的积累，且建立了积极的预报自反馈体系，当预报综合平台在当地使用一段时间后，有经验的预报员在分析总结后可以对一些参数重新设定并进行统计查询，根据查询结果使用参数设计模块对天气形势预报要素、物理量及相关参数和环流形势对比趋势特征等重新设定。5、可以通过预报员输入各种天气形势预报要素、物理量相关参数和环流形势对比趋势特征等主观定量数据，同时实现本站客观气象要素的自动录入，根据录入的数据指标通过诊断分析得出未来可能出现的天气类型的概率。总的来说，本论文的研究对提高气象台的天气预测水平有较大的帮助。
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参考文献（略）
