02包附件:

遼寧省森林氣象災害監測評估系統

功能需求書

目錄

1引言............................................................................4

1.1編寫目的.................................................錯誤!未定義書簽。

1.2建設背景.................................................錯誤!未定義書簽。

1.3術語與縮寫解釋...........................................................4

2任務概述........................................................................6

2.1系統建設目標.............................................................6

2.2運行環境..................................................................6

2.2.1硬件環境...........................................................6

2.2.2軟件環境...........................................................7

2.3其他約束條件.............................................................7

3系統設計........................................................................8

3.1系統業務流程.............................................................8

3.2系統總體框架設計........................................................11

3.2.1用戶層............................................................11

3.2.2應用層............................................................11

3.2.3組件層............................................................12

3.2.4數據層............................................................12

3.2.5基礎層............................................................13

3.2.6系統層............................................................13

3.3系統功能要求............................................................14

3.3.1植被生態質量監測評估子系統........................................14

3.3.2干旱對森林生態質量影響評估子系統.................錯誤!未定義書簽。

3.3.3沿海大風對樹木倒伏影響評估子系統.................................97

4系統非功能要求...............................................................109

4.1性能要求...............................................................109

4.2可擴展性...............................................................109

4.3穩定性與可靠性.........................................................109

4.4易維護性................................................................109

2

4.5易用性..................................................................109

5系統接口要求..................................................................110

6系統其他要求..................................................................111

6.1系統交付要求...........................................................111

6.2系統文檔要求...........................................................111

6.3用戶培訓要求...........................................................111

6.3.1業務操作人員培訓目標.............................................111

6.3.2系統維護人員培訓目標.............................................112

6.4系統售后服務要求.......................................................112

3

1引言

1.1編寫目的

本文檔適用于遼寧省生態氣象和衛星遙感中心《遼寧省氣象災害監測預警中

心山洪地質災害防治氣象保障工程2020年建設項目（遼寧省森林氣象災害生態

影響評估）》實施方案研所定義的“遼寧省生態氣象監測評估系統”的開發內容，

用于闡述平臺的功能需求和功能結構，有助于軟件開發人員對系統的理解認識,

且為平臺設計和開發提供依據。

1.2建設背景

根據中國氣象局2020年山洪地質災害防治氣象保障工程建設實施方案，要

求遼寧省氣象局開展森林氣象災害生態影響評估系統建設，本系統可以實現植被

（包括森林、耕地、草地等系統）覆蓋度、生產力等估算和森林氣象災害影響評

估。

我國地貌類型復雜多樣，旦以山地高原為主，由于地處東亞季風區，暴雨頻

發，地形地質條件復雜，加之人類活動劇烈，導致我國山洪地質災害時有發生。

由于山洪災害具有突發性及災害性，且近年來全球氣候變暖造成極端天氣事件明

顯增加，影響進一步增大，直接影響人民群眾的生命安全和生產生活，為此，山

洪地質災害防治氣象保障工程已經成為了我國重大的民生項目組成部分。陸地生

態系統是人類賴以生存與持續發展的基礎，其主要作用就是降低災害風險。森林

與濕地、海洋并稱為地球三大生態系統，足人類擁有的寶費資源。在陸地生態系

統中，森林生態系統的結構最復雜，生物種類最多，生產力最高，在陸地生態系

統中具有調節氣候、涵養水源、保持水土、防風固沙等方面的功能，對陸地生態

環境的保護有著重要的意義和作用。森林災害的發生，不僅威脅到人民群眾的生

命、財產安全，而且給生態環境帶來巨大危害。

黨的十九大報告指出，建設生態文明是中華民族永續發展的千年大計，“堅

4

持人與自然和諧共生”是新時代堅持和發展中國辱色社會主義的基本方略之一。

為大力提升生態文明建設氣象保障服務能力，以習近平生態文明思想為指導，圍

繞黨中央、國務院關于生態文明建設的系列重大部署，中國氣象局編制了《生態

文明建設氣象保障服務工程項目可行性研究報告》和《重點生態功能區生態修復

工程氣象服務能力建設實施方案》，要求未來3年，建立國省協同的重要生態系

統的氣象監測評估服務體系，研發森林生態系統氣象影響評估關鍵技術，為遼寧

地區森林生態系統保護修復等國家重點生態保護和修復工程提供氣象保障服務。

在此背景下，為貫徹落實《國務院關于切實加強中小河流治理和山洪地質災害防

治的若干意見》(國發(2010)31號)精神，根捱中國氣象局《2020年山洪地質

災害防治氣象保障工程建設實施方案》(氣計函(2019)213號)，要求遼寧省氣

象局研發遼寧森林氣象災害監測預測及沿海大風生態影響評估體系，進一步提升

我省生態文明建設氣象保障服務能力。

1.3術語與縮寫解釋

工植被NPP：植被凈初級生產力(NetPrimaryProductivity,NPP)則表示植被

所固定的有機碳中扣除本身呼吸消耗的部分，這一部分用于植被的生長

和生殖，也稱凈第一性生產力。

,植被覆蓋度：植被覆蓋度通常是指地表植被面積占土地總面積之比，一

般用百分數表示。

i植被生態質量指數：以植被凈初級生產力(NPP)和覆蓋度的綜合指數

來表示，其值越大，表明植被生態質量越好。本指數來源于GB/T

34814-2017o

JC/S架構；服務器-客戶機，即Client-Server(C/S)結構。C/S結構通常采取

兩層結構。服務器負責數據的管理，客戶機負責完成與用戶的交互任務。

工CSC(ComputerSoftwareComponent)：計算機軟件部件

XCSCI(ComputerSoftwareConfigurationItem)：計算機軟件配置項

5

2任務概述

2.1系統建設目標

應用多源衛星遙感和地面實況觀測數據，開展遼寧陸地生態系統（包括森林、耕地、濕

地等）植被覆蓋度、凈初級生產力、植被生態質量及植被釋氧量等服務指標的模擬和估算，

通過構建遼寧省森林氣象災害監測評估系統，提升遼寧省生態遙感應用業務水平。

2.1.1森林生杰因子監測評估

基于1km/250nl分辨率MODIS和風云3號衛星遙感教和氣象數據，進行遼寧全省、市及

典型生態系統（森林、耕地、濕地等）的植被NPP、植被覆蓋度及植被生態質量指數的估算，

實現遼寧省植被生態質量監測評估能力體系建設。

2.1.2森林氣象災害監測評估

利用地面氣象觀測數據和干旱指數模型，計算森林干旱指數，結合森林生態質量等結果，

進行干旱與NPP等結果的相關性分析，實現干旱對NPP影響評估功能。

2.1.3大風對樹木倒伏影響評估

利用多源衛星遙感數據，精細化提取遼寧省森林生態系統的空間分布，基于提取結果進

行森林生態氣象模型（FO^CCHN）研究和本地優化改進，模擬和估算森林植被釋氧量；基于

高分遙感影像資料，提取遼寧沿海路網，建立遼寧沿海地區大風對樹木倒伏影響評估模型，

建立遼寧森林氣象災害監測預測及沿海大風生態影響評咕系統。

2.2運行環境

2.2.1硬件環境

（1）數據服務器

數據服務器采用Wincowsserver2012或以上操作系統，配置SQIServer數據庫,32G

以上內存，單機配置5T以上高轉速硬盤。

服務器同時提供文件共享服務，主要提供衛星遙感資料等大文件，以及適合文件形式存

放、提取的數據支持。

（2）客戶端

6

客戶端用圖形工作站和高級臺式計算機來完成。系統采用C/S架構，客戶端將進行大量

的運算及圖形圖像處理，因此，該工作站應配備多核CPU、高內存以及高性能圖形顯卡等。

2.2.2軟件環境

(1)操作系統平臺：數據服務器采用晅ndowsServer2012及以上，應用程序客戶端

采用Windows7/10中文專業版。

(2)開發環境：采用MS.NET程序設計語言。

(3)地理信息平臺：以ArcGIS10.2為二次開發平臺，以ArcGISEngine10.2為運

行支撐平臺。

(4)數據庫平臺：系統采用SQLServer2008R2以上版本數據庫。

2.3其他約束條件

2.3.1研制方法

要求嚴格按照《計算機軟件工程規范國家標準》的軟件工程化方法進行。

2.3.2設計余量

對處理機、網絡及存貯資源的使用在設計時應留有30%以上的余量。

2.3.3軟件環境約束

服務器端運行環境：WindowsServer2012o

客戶端運行環境：Windows7/10中文專業版。

7

3系統設計

3.1系統業務流程

遼寧省森林氣象災害監測評估系統是一個以生態氣象監測評估為基礎的軟件系統。系統

根據需要在后臺自動運行數據采集任務程序，從外部系統獲取傳輸過來的數據并對遙感數據

進行處理，經過質量控制、數據統計、數據預處理，得到規范化數據，存儲到生態氣象數據

庫中。生態氣象數據庫將采集好的數據提供給其它業務子系統使用，數據流始終貫穿于遼寧

省森林氣象災害監測評估系統軟件的各個功能活動。

按照遼寧省植被質量估算和森林生態評估業務程序，可以把流程劃分為三個階段：①多

源數據收集與預處理階段；②各種業務運算處理與監測評估階段：③業務服務產品制.作輸

出階段。

3.1.1多源數據收集與預處理階段主要完成：

1）后臺運行的自動任務程序或隨時可能進行的手動業務，采集遼寧省CIMISS平臺的地

面氣象觀測日資料；

2）遙感數據采集經過遙感數據預處理，得到業務所需的衛星遙感數據，存儲在文件庫

中；

3）將預處理后的結構化數據存儲到生態氣象數據庫，為后續遼寧省森林氣象災害監測

評估系統的客觀運算和產品制作提供數據基礎。

3.1.2各種業務運算處理與監測評估階段主要完成：

1）利用推薦公式、判別模型等，對相關參數、指教進行客觀運算，實現植被生態質量

監測評估和森林氣象災害生態影響評估等業務。

2）數據查詢與統計提供給業務操作人員在使用過桓中的輔助數據信息；

3）將各業務系統輸出的計算結果進行存儲，為后續的業務產品制作和數據庫查詢提供

數據基礎。

3.1.3服務產品制作階段主要完成:

8

1）調用系統的產品制作功能對各業務系統輸出的結果數據進行空間制圖功能;

2）加載結果數據后，依據各種模板對各個業務產品的進行符號化配置和圖飾添加；

3）輸出打印業務專題圖。

上述三個階段之間和各個階段內核心業務單元之間的流程交互以及業務協作，將由業務

運行調度和系統監測分析集成管理統一調度與控制，從而使森林氣象災害生態影響評估形成

一個協調統一的準確可靠的有機整體。運行調度和集成監控作為服務保障系統全過程生命周

期業務流程的控制中樞，具有數據請求配置、流程配置及調度、應用監控、控制調整、指令

反饋等功能。森林氣象災害生態影響評估將通過運行調度和集成監控，實現業務處理流程的

統一配置和調度管理（包名定義業務流程的總體結構、調度策略等，并形成標準化的配置調

度信息），以及協調各個業務單元的協同工作。

9

遼寧省植被質量估算和森林生態評估系統——業務流程圖

多源數據收集與預處理階段業務運算與處理階段服務產品制作階段

自動任

務程序數據輸出與存儲

地巾&

第

議W

數

據

產

數

據

采

集

品

查

自

動地HI取

制

洲收據詢

入

庫

我處理作

人斤

遍將收

讀取氣象要素數據、遙感數據及其他參數數據:

氣象數據預處理、柵格化處理

圖1遼寧省森林生態氣宛監測評估系筑業務流程圖

10

3.2系統總體框架設計

根據系統業務流程分析，遼寧省森林生態氣象災害監測評估系統的總體框架圖設計如下:

用戶層

生態氣象業務用戶

植被（全省、森林》NPP數據預處理

森林

植被（全省、森林）潼蓋度干早對森林影響評估

生

態

因

子

監

測

森林稀乳城大風對樹木

應用層倒伏影響巧”___________

植被生態質量指數圖形產品制作

組件層

生態氣象數據庫

數據層文件共享系統

數據準備區主數據存儲區臨時工作區生態產品區運行管理區

基礎層

系統層

圖2遼寧省森林生態氣象監測評估系統總體結構圖

3.2.1用戶層

用戶層主要是面向遼寧省森林氣象災害監測評估系究的用戶，包括管理員和生態氣象業

務用戶。

3.2.2應用層

應用層主要是遼寧省森林氣象災害監測評估系統的各個業務功能，主要包括植被生態質

11

量監測評估子系統的生態氣象數據庫建設、氣象數據處理、植被NPP估算、植被NPP變化趨

勢率計算、植被覆蓋度估算、植被覆蓋度變化趨勢率計算、植被生態質量指數估算、植被生

態改善指數估算、典型生態系統生態質量監測評估、省市縣生態質量監測評估和圖形產品制

作模塊；森林氣象災害生態影響評估子系統的數據預處理、森林生態氣象模型計算、森林

NPP估算、森林NEP估算、森林釋氧量估算以及大風對樹木倒伏影響評估模塊。

3.2.3組件層

組件層為遼寧省森林氣象災害監測評估系統提供基礎服務平臺，隨著業務的發展，未來

需要系統增加新的功能。要保證系統在擴展過程中方便的添加新功能的同時，兼顧新舊系統

之間具有良好的集成性，系統采用輕量級的插件式可擴展框架，該框架的每個功能將封裝成

一個個獨立運行的組件，在業務運行時，根據業務帚要進行組合搭配，滿足業務功能。

框架除了具體業務功能外，還將包括4大基礎類庫（數據訪問基礎類庫、GIS功能基礎

類庫、生態氣象算法基礎類庫、常用功能基礎類庫），為系統最終的實現及運行提供基礎軟

件環境支撐。在本項目里面需要在生態氣象算法基礎類庫里面增加遼寧省森林氣象災害監測

評估系統所需的公用氣象算法，在數據訪問基礎類庫增加遼寧省森林氣象災害監測評估系統

所需的特殊數據的訪問方法。GIS功能基礎類庫主要完成空間制圖功能，該功能提供了業務

模塊所需的常用gis功能，可以調用它生成矢量柵格的gis數據、加載到地圖顯示、生成業

務專題圖等；常用功能基礎類庫涵蓋系統常用功能，包含日志讀寫、配置文件讀寫等。

3.2.4數據層

數據層的整體設計思路是：對于遼寧省森林氣象災害監測評估系統所有使用的氣象觀測

資料、空間數據、格點數據、業務產品統一進行規劃，以關系數據庫和文件的形式進行存儲。

由于業務模型所需的數據聚了岸態的空間數據和業務系轎產生的產品外，大部分是氣象觀測

資料和格點數據，數據本身是從cimiss采集或從其他教據來源獲取，對于系統來說都是系

統外數據。所以，系統設計了一套基于quartZ的任務調度平臺，對于這些系統外數據分別

開發采集和處理程序并用任務調度平臺進行管理和調度。

遼寧省森林氣象災害監測評估系統涉及的數據種類多、形式多樣，所存儲的數據從層次

上可劃分為歷史數據、中間過程產品數據和生態產品結具數據；從數據形式上又包括文件數

12

據和數據庫數據；從數據的內容上看又分為空間數據和豐空間數據；從數據的時間點上又可

以分為歷史數據和實時數據；從數據的性質上又分為元數據、輔助數據、屬性數據、生態產

品數據等；從數據服務的功能角度看，可以分為地面氣象資料、土地利用數據、遙感信息以

及地理信息數據等。

3.2.5基礎層

基礎層是遼寧省森林氣象災害監測評估系統的核心部分之一，是整個平臺的基礎，主要

是開發遼寧省森林氣象災害監測評估系統所運用的開發工具。

系統設計為C/S架構為基礎的桌面端業務系統，采用MS.NetFramework的軟件開發工

具包進行開發，同時系統為滿足制圖需求，采用ArcGISEngine的組件包進行空間制圖及渲

染。

由于系統設計為基于Windows平臺的桌面端業務系燒，從數據庫性能、多用戶并發以及

易用性上考慮，關系型數據庫選擇采用SqlScrvcr數據庠，以滿足系統的最佳應用，并基于

此運用SqlServer數據庫開發工具。

系統各業務模型需要用到實時的地面氣象觀測資料，為了實時自動化的從遼寧省

CIMISS獲取數據，系統采用開源的Quartz作業調度框架，以便定時自動執行實時地面氣象

觀測資料入庫。

3.2.6系統層

系統層是本系統運行硬件環境上的基礎軟件，包括數據庫、操作系統以及網絡資源等。

對于遼寧省森林氣象災害監測評估系統來說，服務器和桌面客戶端采用Windows平臺，數

據庫采用SqlServer數據，同時網絡需要與氣象局內網的CIMISS平臺保持聯通，以便獲取

實時地面氣象觀測資料。

13

3.3系統功能要求

3.3.1森林生態因子監測子系統

3.3.1.1功能概述

基于lkm/250m分辨率MODTS和風云R號了星遙感教和氣象數據，采用陸地生態系統碳

通量TEC模型，計算遼寧省各月植被WP,以月植被NPF為基礎，對關注的任意時段或生長

季、全年各月植被NPP進行累計，得到全省、市及典型生態系統（森林、耕地、濕地等）年

內任意時段和全年植被NPP。

利用像元二分模型，計算月最高植被覆蓋度，并以月最高植被覆蓋度為基礎，對全省、

市及典型生態系統（森林,耕地、濕地等）關注的任意時段或生長季、全年的各月植被覆蓋

度進行算術平均，得到任意時段的平均植被覆蓋度。

基于植被生態質量計算方法，基于年內任意時段、生長季、全年的植被NPP和平均植被

覆蓋度，計算得到全省、市及典型生態系統（森林、耕地、濕地等）任意時段的植被綜合生

態質量指數。

開展全省植被覆蓋度、NPP和植被生態質量指數等服務指標變化趨勢率分析。建立遼寧

省陸地植被生態質量監測評估平臺，實現遼寧省植被生態質量監測評估能力體系建設。

3.3.1.2功能結構

具體功能結構如下圖：

14

森林生態因子監測

生

態

氣

象

數

據

庫

建

設

典型

省市

生態

植被

植被

森林

生

縣

系統

態

生

生態

釋氧

圖

形

質

態

量

生態

質

改善

量估

產

品

監

量

數

制

作

算模

質量

指

指數

評

測

算

以夬

估

估算

監測

f古

評估

圖3植被生態質量監測評估子系統功能結構圖

3.3.1.3生態氣象數據庫建設模塊

3.3.1.3.1功能概述

建立生態氣象數據庫，用來存儲地面觀測日資料數據、遼寧省氣象站點信息數據以及保

障系統運行的業務和系統管理參數數據。

開發地面觀測日資料自動入庫程序，每天定時從遼寧省CIMISS獲取地面觀測日資料數

據，同時提供手工補錄數據功能。

開發地面觀測日資料數據查詢功能，可以根據日期、站點等條件查詢遼寧省站點的地面

觀測日資料數據。

15

3.3.1.3.2功能結構

具體功能結構如下圖:

生態氣象數據庫建設模塊

地面

地面

測

測

觀

觀

手

工

資

資

H日

補

錄

自

數

科

料

效

據

入

查

據

動

功

能

功

功

詢

庫

圖4生態氣象數據庫建設模塊功能結構圖

3.3.1.3.3業務流程

定時

遼寧省

CIMISS

圖5生態氣象數據庫建設業務流程圖

16

3.3.1.34數據需求

表1系統數據需求表

編號數據類型數據名稱備注

1數據庫平均風速

2數據庫累積降水量

3數據庫平均氣溫

4數據庫日照百分率

5數據庫平均水汽壓

6數據庫平均相對濕度

7數據庫平均最低氣溫

8數據庫平均最高氣溫

9數據庫遼寧省氣象站點信息數據

10數據庫系統業務和系統管理參數數據

3.3.1.3.5手工補錄數據功能

表2手工補錄數據功能表

手工補錄數據規約

用例名手工補錄數據

功能單元名手工補錄數據

歸屬功能模塊生態氣象數據庫建設模塊

歸屬子系統植被生態監測評估子系統

實現優先級中

參與者用戶

功能說明手工將缺失的數據進行補錄

前置條件用戶操作

1、建立數據庫連接

2、根據缺失數據情況進行手工補錄

基本事件流

3、斷開數據庫連接

事件流

4、記錄日志

備選事件流無

異常事件流1、數據更新失敗

后置條件數據校驗

輸入補錄數據

輸出地面氣象觀測日資料數據

日志處理1、正常情況下，對每次正常操作的關鍵動作進行記錄存檔，存檔信息包括如

17

下內容：當次處理的開始時間、結束時間等。

2、非正常情況下，對每次非正常操作的動作的致命錯誤信息進行記錄歸檔。

3.3.1.3.6地面觀測日資料自動入庫功能

表3地面觀測日資料自動入庫功能表

地面觀測口資料自動入庫規約

用例名地面觀測日資料自動入庫

功能單元名地面觀測日資料自動入庫

歸屬功能模塊生態氣象數據庫建設模塊

歸屬子系統植被生態監測評估子系統

實現優先級中

參與者用戶

功能說明自動將CIMISS數據入庫

前置條件用戶操作

1、建立數據庫連接

2、獲取C1M155數據

基本事件流3、更新數據庫數據

事件流4、斷開數據庫連接

5、記錄日志

備選事件流無

異常事件流1、數據更新失敗

后置條件數據校檢

輸入CIMISS數據

輸出地面氣象觀測日資料數據入庫

1、正常情況下，對每次正常操作的關鍵動作進行記錄存檔，存檔信息包括如

日志處理下內容：當次處理的開始時間、結束時間等。

2、非正常情況下，對每次非正常操作的動作的致命錯誤信息進行記錄歸檔。

3.3.1.3.7地面觀測日資料數據查詢功能

表4地面觀測日姿料數據查詢功能表

地面觀測日資料數據查詢規約

用例名地面觀測日資料數據查詢

功能單元名地面觀測日資料數據查詢

歸屬功能模塊生態氣象數據庫建設模塊

歸屬子系統植被生態監測評估子系統

實現優先級中

參與者用戶

功能說明按條件查詢地面觀測日資料數據庫中的數據

前置條件用戶操作

18

1、建立數據庫連接

2、設置查詢條件

基本事件流3、獲取條件約束的地面觀測日資料數據

事件流4、斷開數據庫連接

5、記錄日志

備選事件流無

異常事件流1、數據查詢失敗

后置條件數據查詢

輸入查詢條件

輸出地面氣象觀測日資料數據

1、正常情況下，對每次正常操作的關鍵動作進行記錄存檔，存檔信息包括如

日志處理下內容：當次處理的開始時間、結束時間等。

2、非正常情況下，對每次非正常操作的動作的致命錯誤信息進行記錄歸檔。

3.3.L4氣象數據處理模塊

3.3.1.4.1功能概述

為保證植被NPP模型估算以及其他生態業務服務的壬常運行，提供平均氣溫、最高氣溫、

最低氣溫、降水量、日照時數、風速、水汽壓、相對濕度等全省氣象要素的插值處理功能,

生成柵格數據保存到指定位置。

3.3.1.4.2功能結構

具體功能結構如下圖：

19

氣象數據處理模塊

氣象

柵格

要素

數據

插值

保存

處理

功能

功能

圖6氣象數據處理模塊功能結構圖

3.3.1.4.3業務流程

插值處理

文件規范命

名

圖7氣象數據處理業務流程圖

20

3.3.1.4.4數據需求

表5系統數據需求表

編號數據類型數據名稱備注

1文件平均風速ENVIImg

2文件累積降水量ENVIImg

3文件平均氣溫ENVIImg

4文件日照百分率ENVIImg

5文件平均水汽壓ENVIImg

6文件平均相對濕度ENVIImg

7文件平均最低氣溫ENVIImg

8文件平均最高氣溫ENVIImg

3.3.1.4.5氣象要素插值處理功能

表6氣象要素插值處理功能表

氣象要素插值處理規約

用例名氣象要素插值處理

功能單元名氣象要索插值處理

歸屬功能模塊氣象數據處理模塊

歸屬子系統植被生態監測評估子系統

實現優先級中

參與者用戶

功能說明氣象要素數據插值

前置條件用戶操作

1、獲取氣象要素數據

基本事件流2、進行插值處理

事件流3、生成插值結果

備選事件流無

異常事件流1、數據插值失敗

后置條件數據插值

輸入氣象要素數據

輸出插值結果數據

1、正常情況下，對每次正常操作的關鍵動作進行記錄存檔，存檔信息包括如

日志處理下內容：當次處理的開始時間、結束時間等。

2、非正常情況下，對每次非正常操作的動作的致命錯誤信息進行記錄歸檔。

21

3.3.1.4.6柵格數據保存功能

表7柵格數據保存功能表

氣柵格數據保存規約

用例名柵格數據保存

功能單元名柵格數據保存

歸屬功能模塊氣象數據處理模塊

歸屬子系統植被生態監測評估子系統

實現優先級中

參與者用戶

功能說明保存插值后的柵格數據

前置條件用戶操作

1、獲取待保存柵格數據

基本事件流2、規范化文件命名

事件流3、保存柵格文件

備選事件流無

異常事件流1、柵格保存失敗

后置條件柵格數據保存

輸入柵格數據

輸出保存柵格數據文件

1、正常情況下，對每次正常操作的關鍵動作進行記錄存檔，存檔信息包括如

日志處理下內容：當次處理的開始時間、結束時間等。

2、非正常情況下，對每次非正常操作的動作的致命錯誤信息進行記錄歸檔。

3.3.1.5植被NPP估算模塊

3.3.1.5.1功能概述

利用IKni和250m分辨率Modis月合成NDVI數據，地面氣象觀測數據，結合土壤和高程

等輔助參數數據，通過蒸鼓模型進行地表凈輻射、植被蒸騰、陸地蒸發、地表蒸散計算；根

據實際蒸散和潛在蒸散的結果數據，建立水分脅迫系數模型，通過模型計算出水分脅迫系數

結果，采用光合利用率模型進行植被凈初級生產力NPP計算。根據用戶所選起止月份，對

5IPP進行合成，并以圖形方式進行展示，用戶可選全年、生長季和年內任意時段。

3.3.1.5.2功能結構

具體功能結構如下圖：

22

植被NPP估算模塊

圖8植被NPP估算模塊功能結構圖

23

3.3.1.5.3業務流程

起止月份

IKm分辨率250m分辨率

Modis月數據Modis月數據

地面氣象觀測

NDV【數據

數據

蒸散模型

地

植

陸

地

表

被

地

表

凈

蒸

蒸

蒸

輻

騰

發

散

射

計

計

計

計

算

算

算

克

LII」

水分脅迫系數模型

水分脅迫系數結果計

光合利用率模型

植被凈初級生產力

NPP計算

植被掙初級生產力

NPP估算結果

圖9植被NPP估算模塊業務流程圖

3.3.154數據需求

表8系統數據需求耒

24

編號數據類型數據名稱備注

1文件FY柵格文件數據ENVIImg

2文件MODIS柵格文件數據ENVIImg

3文件平均風速ENVIImg

4文件累積降水量ENVIImg

5文件平均氣溫ENVIImg

6文件日照百分率ENVIImg

7文件平均水汽壓ENVIImg

8文件平均相對濕度ENVIImg

9文件平均最低氣溫ENVIImg

10文件平均最高氣溫ENVIImg

11文件地表凈輻射柵格數據ENVIImg

12文件植被蒸騰柵格數據ENVIImg

13文件陸地蒸發柵格數據ENVIImg

14文件地表蒸散柵格數據ENVIImg

15文件水分脅迫系數柵格數據ENVIImg

16文件植被凈初級生產力