《現(xiàn)代氣象儀器》教學(xué)大綱

1、現(xiàn)代氣象儀器Modern Meteorological Instrument一、課程基本情況課程類別：專業(yè)任選課課程學(xué)分： 2 學(xué)分課程總學(xué)時：32 學(xué)時，其中講課：24 學(xué)時，實驗：8學(xué)時課程性質(zhì)：選修開課學(xué)期：第6學(xué)期先修課程：模擬電路，數(shù)字電路，計算機原理，單片機原理，電子測量技術(shù)基礎(chǔ)等適用專業(yè)：電子信息工程教 材：自動氣象站技術(shù)與應(yīng)用，中國質(zhì)檢出版社/中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，呂文華，薛鳴方，行鴻彥，2013年12月第一版。開課單位： 電子與信息工程學(xué)院電子信息工程系二、課程性質(zhì)、教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)現(xiàn)代氣象儀器是電子與氣象科學(xué)相結(jié)合的專業(yè)課程，為必修課，主要討論氣象觀測方法和基本原理及電子信息技術(shù)為

2、實現(xiàn)氣象觀測方案提供的技術(shù)支撐。該課程的教學(xué)任務(wù)是教授學(xué)生理解在氣象觀測過程中，自動氣象站的結(jié)構(gòu)組成和分類，氣象傳感器應(yīng)用，信號采集方法過程和數(shù)據(jù)通信方式方法等。教學(xué)內(nèi)容以自動氣象站系統(tǒng)為主線貫穿各個功能模塊，注重教學(xué)內(nèi)容的通用性和實用性；力求適應(yīng)“打牢基礎(chǔ)，拓寬知識面，培養(yǎng)創(chuàng)新能力”的教學(xué)要求；盡量保持課程的完整性和系統(tǒng)性。課程突出基本概念、基本原理和基本分析方法，注重概念的物理闡述，避免繁復(fù)的數(shù)學(xué)運算。課程貫穿工程分析和應(yīng)用的觀點，重點分析自動氣象站單元模塊工作原理和應(yīng)用。讓學(xué)生掌握自動氣象站基本原理、結(jié)構(gòu)組成、性能指標(biāo)、工作流程、應(yīng)用與防護等，以期達到運用所學(xué)知識分析和解決實際問題。三、

3、教學(xué)內(nèi)容和要求1概述（1學(xué)時）（1）了解自動氣象站定義、發(fā)展歷史和現(xiàn)狀；（2）理解氣象觀測和氣象觀測體系基本概念和意義；（3）掌握氣象觀測站分類，觀測任務(wù)、項目和觀測數(shù)據(jù)要求；重點：觀測任務(wù)、觀測數(shù)據(jù)要求。難點：觀測數(shù)據(jù)要求。2自動氣象站原理與技術(shù)特性（1學(xué)時）（1）了解自動氣象站分類和名稱；（2）理解自動氣象站工作原理和測量特性和環(huán)境適應(yīng)性；（3）掌握氣象傳感器分類，采集器的功能和意義，外部設(shè)備的組成。重點：氣象傳感器分類，采集器的功能，外部設(shè)備的組成。難點：外部設(shè)備的工作原理。3氣象傳感器（8學(xué)時）（1）了解傳感器的定義，組成，分類方法；（2）理解各類傳感器的概述；（3）掌握本章節(jié)各類傳感

4、器工作原理、特性和技術(shù)指標(biāo)。重點：傳感器工作原理和測量誤差因素。難點：傳感器測量氣象要素的數(shù)學(xué)模型。 4數(shù)據(jù)采集器（2學(xué)時）（1）了解數(shù)據(jù)采集器的組成和功能；（2）理解集中式和分布式數(shù)據(jù)采集器異同點；（3）掌握數(shù)據(jù)采集器工作原理，結(jié)構(gòu)和通訊方式。重點：數(shù)據(jù)采樣原理和方法，數(shù)據(jù)傳輸。難點：描述各氣象要素的算法。5應(yīng)用軟件（1學(xué)時）（1）了解軟件的組成；（2）理解軟件分類功能；（3）掌握各類功能軟件工作內(nèi)容。重點：地面氣象測報業(yè)務(wù)軟件內(nèi)容與軟件數(shù)據(jù)流程。難點：軟件數(shù)據(jù)流程與框架。 6數(shù)據(jù)通信與通信組網(wǎng)（1學(xué)時）（1）了解自動氣象站數(shù)據(jù)通信分類，通信組網(wǎng)設(shè)備分類，通信接口分類；（2）理解數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)

5、模型，通信接口屬性；（3）掌握自動氣象站網(wǎng)通信方式，通信接口的應(yīng)用。重點：無線通信和有線通信的適用范圍與優(yōu)缺點分析，通信接口的應(yīng)用。難點：通信方式選擇。7電源與雷電防護（1學(xué)時）（1）了解電池分類和選擇依據(jù)，雷電的危害；（2）理解電池在自動氣象站中的作用，雷電危害成因；（3）掌握電池日常維護和安全使用，雷電入侵通道分析和防雷措施。重點：電池的選擇和維護，外部和內(nèi)部協(xié)同防雷設(shè)計。難點：電池維護，電涌保護器工作原理與選擇。 8安裝與場地（1學(xué)時）（1）了解場地施工內(nèi)容、要求、目的，標(biāo)準(zhǔn)場地規(guī)范，；（2）理解觀測場地選擇要求和安裝流程；（3）掌握各部件安裝方法和安全安裝方法。重點：保護地與保護零的使

6、用方法和依據(jù)。難點：保護地與保護零的使用方法和依據(jù)。 9質(zhì)量管理（2學(xué)時）（1）了解氣象觀測要素和觀測過程；（2）理解：影響資料質(zhì)量的因素和質(zhì)量管理體系文件分類；（3）掌握：影響資料質(zhì)量因素的控制方法。重點：制定文件控制影響資料質(zhì)量的因素。難點：制定文件控制影響資料質(zhì)量的因素。10常用地面氣象自動觀測系統(tǒng)（6學(xué)時）（1）了解各類自動氣象站設(shè)計特點；（2）理解各類自動氣象站主要功能和技術(shù)指標(biāo)；（3）掌握各類自動氣象站組成結(jié)構(gòu)和應(yīng)用。重點：不同自動氣象站的性能和應(yīng)用。難點：自動氣象站結(jié)構(gòu)組成。四、課程考核（1）作業(yè)等：2 次；（2）考核方式：開卷考試或報告形式（3）總評成績計算方式：(平時成績10%、實驗成績20%和期末考試成績70%)五、參考書目1.自動氣象站原理與測量方法 氣象出版社 胡玉峰 編 20