中亚地区积雪产品业务化系统设计研究

李婵等

摘要：基于多种卫星资料联合反演中亚地区高时空分辨率积雪参数（雪盖和雪水当量）算法，满足对历史资料批量处理和后续实时产品延续的需求。构建长时间序列中亚地区积雪数据集，建立中亚地区积雪气候数据集网站，实现中亚地区积雪多源遥感产品的全球中英文发布。该文对中亚地区积雪产品业务化运行系统进行了系统性的设计研究，对提升现有的中亚地区遥感监测积雪业务能力具有重要的作用。

关键词：中亚；积雪；系统设计

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）05-0080-02

System Design of the Business for Central Asia Accumulated Snow Product

LI Chan1，HUANG Duan2，ZHOU Xue-cheng3

（1. Xinjiang Academy of Surveying and Mapping， Urumqi 830002 China； 2. Architectural and Surveying & Mapping Engineering，Jiangxi University of Science and Technology School ， Ganzhou 341000 China；3.Sichuan Institute of Nuclear Geology，Chengdu 610061 China）

Abstract：Based on a variety of satellite data joint inversion in Central Asia high space-time resolution snow parameters （snow cover and snow water equivalent） algorithm， it will meet the continuation of historical data batch processing and subsequent real-time product demand. Constructing the long time series data sets， building the Central Asian region of the snow climate data set website to achieve the products released of global in both English and Chinese. In this paper， the system design and Research on the operational system of snow products in Central Asia has been studied， which has an important role in improving the existing remote sensing monitoring of snow cover in Central Asia.

Key words：Central Asia；Accumulated Snow ；System design

陆地积雪是全球变化的敏感因子，是冰冻圈中季节性变化最为快速的因子之一。中亚地区积雪变化不仅对本身，乃至全球的气候、环境、水资源等产生重大影响，因此，准确获取不同尺度、不同范围的高精度积雪信息具有重大现实意义。

针对中亚地区开发专门的积雪遥感算法，研制可准实时延续的高时空分辨率的长时间序列雪水当量数据集。进而提升现有的中亚地区遥感监测积雪信息服务能力。

基于多元遥感数据集的建设，将生产大量的积雪数据产品，为此必须建立青多源遥感产品业务化运行系统，有效科学管理数据产品，同时为用户提供方便的检索下载平台。

1系统需求分析

基于中亚地区遥感积雪气候数据集建设的需求，收集了大量的原始数据，生成了对科研者以及其他用户很高价值的积雪数据产品。

在全面评估现有各种算法基础上，针对中亚地区特点，借助地基观测，改进光学和微波仪器积雪算法。通过收集多元积雪源数据以及地面积雪观测资料，处理生成30年左右的长时间序列多源积雪产品数据，包括MODIS、AVHRR光学遥感积雪产品数据和SMMR、SSM/I、AMSR-E、 FY-3/MWRI等微波遥感积雪产品数据以及协同光学和微波仪器的综合积雪数据产品。综合各种积雪遥感产品，生成数据集。

针对收集的原始数据、生产的产品数据复杂多样，数据量巨大，高安全可靠性，生产者必须科学生产、管理数据集以及用户能够方便检索下载需要的数据产品服务的需求，必须引入信息化的生产、管理手段，将更安全的高效的实现对海量的影像数据的导入、存储、检索、导出等功能，向用户提供及时可靠的各级产品；同时数据库为青藏高原多源遥感产品业务化运行系统重要的组成部分。

为此，中亚地区多源遥感产品业务化运行系统的建立非常的必要。

2系统总体设计

中亚地区多源遥感产品业务化运行系统是一个中亚地区积雪遥感产品信息服务系统，集科研与业务化运行为一体，利用多源数据，生产相关产品，并实现产品的中亚地区中英文发布，系统结构见下图1。

1）产品生产系统主要功能：从数据库管理系统获取多源原始数据生产相应各级产品。

2）数据库管理系统主要功能：管理入库的原始数据和产品生产系统生产的各级产品，通过产品在线发布系统向用户提供及时可靠的各级产品。

3）产品在线发布系统主要功能：向用户提供数据管理系统存档的各级产品的查询及下载。

中亚地区多源遥感产品业务化运行系统，采用三层结构设计，由外层（用户交互面层）、中间层（应用数据访问层）、核心层（业务产品逻辑层）组成。

系统运行逻辑：数据库管理系统向积雪产品生产系统提供原始数据并存档产品生产系统生产的产品。用户通过在线发布系统查询相关产品，提交订单由数据库管理系统审核。通过时，返回订单产品下载地址；未通过时，返回用户修改。系统设计见下图2。

3系统开发和实现

3.1中亚地区雪水当量（SWE）产品生产子系统设计

中亚地区雪水当量（SWE）产品生产子系统（如图3所示）可分为如下三个模块：中亚地区积雪日雪水当量产品模块、中亚地区积雪五日雪水当量产品模块、中亚地区积雪月雪水当量产品模块。

中亚地区积雪日雪水当量产品模块：负责接受用户输入的每日的AMSR-E L2A数据和辅助数据，生产日雪水当量产品及对应的文档。其中本模块生产的日雪水当量产品是后两个模块进行生产的数据来源。

中亚地区积雪五日雪水当量产品模块：接收五日到六日的日雪水当量产品，生产五日雪水当量产品及对应的文档。

中亚地区积雪月雪水当量产品模块：接收一个月的日雪水当量产品，生产月雪水当量产品及对应的文档。

3.2中亚地区积雪数据库管理系统设计

中亚地区积雪数据库管理系统（如图4所示）的主要功能主要分为两块：一块是针对遥感数据文件的操作，一块是与产品生产系统和产品在线发布系统交互。实时动态监测产品在线发布系统，处理订单请求；实时动态监测产品生产系统，新产品的入库；实时动态监测原始数据发布网站，原始数据的入库。

3.3中亚地区积雪产品在线发布系统设计

基于中亚地区积雪遥感数据库和WebGIS技术，建立中亚地区积雪遥感数据集专业服务网站，实现中亚地区积雪多源遥感产品的全球中英文发布。

图 5 产品在线发布系统设计结构

系统（如图5所示）特点：提供一个数据订购下载以及项目信息和最新信息的服务平台；本站的定位是业务和科研兼有的站点，信息的更新都采用动态数据库的方式；站点提供快视图功能，方便用户从主页上快速地查看检索数据。

4结论

通过专业化的中亚地区积雪产品业务化系统设计，实现中亚地区积雪遥感数据集的集成、评价和共享服务。同时，开展中亚地区积雪的时空特征分析和气候效应分析，研究积雪通过地气之间通量交换影响区域大气的过程和机制，及其对周边的环流、降水和东亚季风的影响。

参考文献：

[1] 李小兰，张飞民，王澄海.中国地区地面观测积雪深度和遥感雪深资料的对比分析[J].冰川冻土，2012， 34（4）：755-764.

[2] 张廷军，钟歆玥.欧亚大陆积雪分布及其类型划分[J].冰川冻土，2014，36（3）：481-490.