气象科普系统的研究与设计

• 作 者: 吴嘉伦
• 出 处: 南京信息工程大学
• 发表日期: 2015年01期
• 关键词: 气象科普知识 校园气象站 空气质量评价 支持向量机 遗传算法

当今时代,气象灾害和环境问题已经成为社会广泛关注的热点问题。大气污染的日益加剧已给人们的生产和生活带来灾害性影响。但是由于人们的环境保护意识淡薄,环境污染有越来越严重的趋势。因此增强人们环境保护意识尤其是中小学生的环境保护意识尤为重要。针对上述问题,本文将校园气象站与气象科普知识相结合,同时根据有网络和无网络这两种情况,分别设计了多站联网的气象科普系统和单站气象科普系统。气象科普系统从功能上分成三大部分:数据采集部分、信息传输部分、气象科普展示系统。数据采集模块包括气象要素传感器、微处理器以及外围电路,用于完成气象数据的采集、处理。信息传输部分主要根据系统的不同,采用串行总线或无线模块将数据采集模块获取到的气象数据发送给电脑主机或数据服务器。气象科普知识展示系统,主要包括服务器数据管理和气象知识展示两部分,前者负责气象数据的接收和存储,后者负责气象科普知识的展示以及气象数据的查询与显示。气象科普知识展示是系统中的亮点,其主要内容包括气象百科、气象科技、数据监测、灾害防御以及留言板等模块。此外在气象科普展示系统中还加入了空气质量评价功能,该功能运用基于遗传算法的支持向量机算法实现了空气质量等级的预测,其正确率达93.333%。通过空气质量等级的预测,中小学生可以了解到人们的感知往往与真实的气象数据存在偏差,也让他们知道一些看不见或是感知不到的现象背后可能存在着大气污染问题,真正达到气象科学普及和争强环保意识。两套气象科普系统的建立,让中小学生在有网络和无网络的情况下都能够很方便的学习气象科普知识,观测气象数据。同时通过图文音频和动画展示气象科普知识能够很好地满足中小学生的学习需求,达到一种寓教于乐的目的。