基于P波段（433M）电磁密织网的海雾现象监测新技术研究
| 成果评价编号：
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中气科成评[2025]033
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| 评价结果：
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优秀二等
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| 成果名称：
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基于P波段（433M）电磁密织网的海雾现象监测新技术研究
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| 完成单位：
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福建省大气探测技术保障中心、厦门龙辉芯物联网科技有限公司
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| 成果形式： |
应用研究和技术开发类-系统
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| 研究领域： |
综合气象观测
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| 评价年份： |
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| 完成人： |
李效东、周宏围、任雍、梁莺、余安安、吴雪菲、陈锦鹏、刘光普、杨少明
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| 成果简介：
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该成果源自中国气象局气象观测技术发展引领计划（2020-2035）、福建省综合气象观测系统建设三年行动计划（2018-2020）及漳州市2019年气象为民办实事项目。经过6年研究，从现象发现、新方法提出到可行性试验、关系模型建立、系统研发、效果评估、产品定型及业务应用，成功突破了海雾探测技术的关键瓶颈。该成果创新性利用雾对无线射频信号传输的衰减特性，结合电磁密织网和人工智能技术，实现了海雾生消、雾区移动与扩散及海雾强度分布的分钟级实时监测。该技术具有监测覆盖面广、区域代表性强的优势，填补海上能见度观测的缺失，解决地基海雾观测“面上”覆盖能力不足的问题，为海雾监测预警及相关预报研究提供关键支撑。
该成果是一项国际创新、纯正国产原创技术，已获中国、美国、欧盟发明专利授权。科学技术部西南信息中心查新确认：在所检文献及时限内，除成果完成单位及合作方公开内容外，国内外未见相同文献报道。从现象发现、新方法提出，到可行性试验、关系模型建立、系统研发、效果检验评估、产品定型及实际业务应用，团队完成了完整的创新实践链条，体现了系统性、科学性及深厚的技术沉淀。
针对当前国内外海雾探测技术的关键瓶颈——探测有效覆盖范围不足，团队在国际上创新性利用雾对无线射频信号在大气中传输时的衰减特性，结合电磁密织网技术和人工智能技术，实现海雾生消、雾区移动与扩散及海雾强度分布的分钟级实时监测。多年检验评估和实际业务应用表明，该成果具有监测覆盖广、区域代表性强等特点，在大空间尺度上低成本实现了海雾现象的分钟级实时监测，解决了当前海雾探测技术关键瓶颈问题（地基海雾观测“面”上的观测覆盖度满足不了海雾预报预警的业务需求，网格化的实况场资料和开展海雾预报预警的基础数据场资料严重短缺），填补了海上能见度观测的缺失，为海雾监测预警及相关预报技术研究提供关键支撑。基于该成果，预报人员可快速反应雾的移动和变化趋势，结合天气形势研判，及时发布预警信息，显著提升大范围平流雾过程的预警提前量，有效推进海洋气象影响预报预警能力提升。高时空分辨率的监测产品为海雾订正预报试验提供大量有效样本，助力客观预报技术研究。
其中关键技术包括：1.单链路通道海雾对P波段无线射频信号传输损耗经验模型建立；2.低功耗远距离通信技术研究，功耗为1W的信号在无中继放大条件有效传输距离超过100km，信号穿透力强；3.抗干扰设计，自适应变频抗干扰能力强，满足433M公用频段的组网运行要求；4.灵敏度试验验证，接收灵敏度高，可达-168dBm；5.区域海雾反演算法开发，实时反映海雾生消过程、雾区的移动与扩散以及海雾强度的定性分布情况。
该成果列入中国气象局综合观测司2019年度省级观测装备与保障技术成果推广目录。福建漳州地区、福建省气象台、福州市气象台分别于2020年、2022年、2023年投入业务应用至今。福建省气象局在“气象现代化提升工程”、“智慧气象保障工程”和“气象防灾减灾能力提升工程”中投资853万元，在台湾海峡中北部建设P波段海雾监测网并投入业务应用。海南地方政府在琼州海峡部署P波段海雾监测网，项目正在实施。中国气象局海洋气象综合保障三期工程可研规划在琼州海峡和台湾海峡中南部建设P波段海雾监测网。该成果在东盟、深圳气象科技展及学术交流会上受到广泛关注。
该成果具有监测覆盖面广、区域代表性强的特点，解决了地基海雾观测“面上”覆盖能力不足的问题，填补了海上能见度观测缺失，显著提升大范围平流雾预警提前量，为海雾监测预警及预报技术研究提供关键支撑。高时空分辨率的海雾监测产品为海雾订正预报试验提供了大量有效样本，助力客观预报技术研究。漳州气象台基于该成果，形成基于LightGBM的海雾短期预报订正技术体系并应用，提升了业务技术体制客观化、智能化水平。该成果在海洋观探测领域具有广阔应用前景。
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