论文总字数：20305字

目 录

1 绪论 1

1.1 研究的目的和意义 1

1.2 国内外相关问题研究现状 1

1.2.1 国外研究现状 1

1.2.2 国内研究现状 2

1.3 本文研究的内容和组织安排 3

2 系统总体设计 4

2.1 需求分析 4

2.2 总体设计 4

3 北斗传输协议和预警信息编码 6

3.1北斗卫星的通信 6

3.2 预警信息编码设计 7

3.2.1 预警信息地点编码 7

3.2.2 预警信息时间代码 8

3.2.3 天气信息编码 8

3.2.4 预警程度等级编码 8

3.2.5 影响范围编码 8

3.2.6 信息数据位 9

4 硬件设计 10

4.1 Ts8512天线 10

4.2 模块介绍 10

4.2.1 Rs-485 10

4.2.2 RS-232 11

4.2.3 CH340G芯片 11

4.3 电路连接设计 12

4.4 硬件程序介绍 14

5 软件设计 17

5.1 信息存储数据库设计 17

5.2 发布端的网页设计 17

5.3 北斗通信设计 18

5.4 系统接收端网页设计 20

6 软件实现 23

6.1 发布端网页的实现 23

6.1.1 天气查询实现 23

6.1.2 数据插入 23

6.2 信息的处理 23

6.2.1 发送端信息的处理 23

6.2.2 接收端的数据处理 24

6.3 接收端网页实现 24

6.3.1 用户登录界面 24

6.3.2 注册界面 24

6.3.3 所有城市与单个城市天气信息查询 25

6.3.4 定位 25

6.3.5 预警信息公告实现 25

6.3.6 音频和视频界面实现 25

7 测试 26

8 结论与展望 31

参考文献 32

致谢 33

基于北斗通信的气象预警信息系统

曹涵

，China

ABSTRACT:Our country has a vast territory and abundant natural resources, but it owns frequent natural disasters . Although our country has established a relatively complete early-warning information system, it can't cover remote and rural areas. Nowadays, users in remote areas cannot receive early-warning information .It makes them suffer extremely serious losses .Beidou satellite has the advantages of comprehensive coverage and timely sending of information, which can solve the problem of lack of timeliness of information.Inspired by the above situation, this paper designed a meteorological early-warning information system based on Beidou communication .The publisher input common weather information (temperature, wind, rain) as early warning information,and the publisher can query the database by the way of web page, view the existing information and insert new information. Both the publisher and the receiver communicate with the PC through the TS-8512 antenna. The transmission information must be converted to early warning information encoding, the receiver receives information and decodes the information, sends the information into the database, releases a web page by the information, and realizes the basic weather warning information function. Users can obtain instant information through the system.

Key words: early warning system;information transmit;BeiDou communication

1 绪论

1.1 研究的目的和意义

气候变化和极端天气可能会引起自然灾害的增加，对人类生产、生活构成严重的威胁。灾害管理一般分为危机管理和风险管理两大类。由于无法避免暴雨、冰雹等天气危机，因此研究灾后分析和灾后恢复是预防灾难的重点(Shim等，2017)^[1]。另一方面风险管理主要是通过预测来防护灾难。根据一项调查显示，美国人极其重视天气预报，美国成年人每年大概获得3000亿的天气预测信息(K Lazo等，2009)^[2]，调查结果表明这样做有助于灾难的预防。为了更好的预防灾难，为严重天气事件提供预警，建立预警信息系统是十分必要的。在一个国家这个系统包括了地方、市、省到国家的以及区域和参与水文气象服务和减少灾害风险的国际实体（DRR）(Robert Jubach，2016)^[3]。科学家们还做了天气预报作为预警系统的实验(Omar.S.Z等，2013)^[4]，结果显示这种做法为当地居民带来了很大的便利，这更加说明了建立预警信息系统的重要性。

虽然我国初步建立了气象预警信息系统，但是相对城市，广大的农村地区和偏远山区应对气象变化和气象灾难的能力有限，第一农村和山区的信息技术落后，许多即时预警信息无法即时送到人们的手中，第二农村地区和偏远山区存在蜂窝网络信号的薄弱区域， 预警信息系统无法将信息发送到当地的信息平台，第三用户的气象灾害知识不全面，导致人们无法避免气象灾难带来的伤害。

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