+第二单元+项目四+挑战采集与分析气象数据++课件【知识精讲精研】沪科版（2019）高中信息技术必修1

第二单元挑战采集与分析气象数据项目背景气象站分类任务布置数据统计与可视化分析与报告交流评价与反思contents目录01项目背景天气预报气象数据是天气预报的基础。通过观测和分析气象数据，气象学家可以预测未来的天气状况，为人们的日常生活和出行提供重要的参考。气象数据的重要性农业种植农业种植离不开气象数据。通过对气温、湿度、降雨量等气象数据的分析，农民可以合理安排农作物的种植和收割时间，提高农作物的产量和质量。交通运输在交通运输中，气象数据同样重要。飞行员和船员需要根据气象数据来制定飞行和航行计划，确保安全。同时，气象数据也为道路交通提供了重要的参考，帮助驾驶员合理安排出行路线和时间。自动气象站可以通过传感器和数据采集器自动观测和记录气象数据，无需人工干预。这大大提高了数据采集的效率和准确性。人工气象站与自动气象站的比较自动化程度高自动气象站可以实时传输观测数据，使得气象学家可以及时获取最新的气象数据，进行分析和预测。数据实时性强自动气象站的观测项目比人工气象站更加丰富，包括气温、湿度、气压、风速、风向等多个项目，可以更全面地反映天气状况。观测项目多02气象站分类人工气象站是通过人工方式进行数据采集和记录的气象站。它通常由气象观测员在固定时间和地点进行观测，如温度、湿度、气压、风向和风速等，并记录在纸质或电子表格中。人工气象站适用于较小的区域和特定的观测需求，如农业、林业和渔业等。气象站按数据采集方式分类自动气象站是一种自动化的气象站，它通过传感器和电子设备连续地收集和记录气象数据。自动气象站通常由数据采集器、传感器、电源和通信设备组成。它能够自动测量和记录各种气象数据，如温度、湿度、气压、风向和风速等，并通过通信设备传输到数据中心进行分析和处理。遥感气象站是一种利用遥感技术进行气象观测的气象站。它通过卫星或飞机等遥感平台对大气进行遥感观测，获取气象数据。遥感气象站具有大范围、高时效和低成本等优点，适用于气象预报、气候监测和环境监测等领域。人工气象站自动气象站遥感气象站便携式气象站是一种轻便、易携带的气象站，通常用于野外考察、应急响应和环境监测等领域。它由便携式数据采集器和传感器组成，可以方便地携带和操作。便携式气象站通常具有较高的灵活性和适应性，能够适应不同的环境和观测需求。气象站按安装及精确度分类永久性气象站是一种固定的气象站，通常安装在具有代表性或关键性的地点，如机场、港口、山区和沙漠等。它由一系列精密的气象传感器和数据采集系统组成，能够长期、连续地收集和记录气象数据。永久性气象站通常具有较高的精确度和稳定性，适用于长期的气象监测和研究。浮标气象站是一种漂浮在海洋或湖泊上的气象站，通常用于水文气象观测和研究。它由一系列的水文传感器和数据采集系统组成，能够测量和记录水温和水位等信息。浮标气象站通常具有较好的灵活性和适应性，适用于不同的水域环境和观测需求。便携式气象站永久性气象站浮标气象站气象站按用途分类高速公路气象站：高速公路气象站是一种专门为高速公路交通气象服务而设计的气象站。它通常由一系列的气象传感器和数据采集系统组成，能够测量和记录高速公路上的天气状况，如温度、湿度、气压、风向和风速等。高速公路气象站通常具有较高的实时性和可靠性，能够为高速公路交通提供及时的气象预警和服务。森林火险气象站及校园气象站03任务布置人工气象站采集气象数据的方法和过程人工气象站主要是通过人工观测和记录气温、湿度、气压、风力等气象数据。观测时间通常是每日的固定时间点，如24小时制。观测方式通常是在观测场内设置各种观测仪器，如温度计、湿度计、气压计等，对气象数据进行测量和记录。自动气象站采集气象数据的方法和过程自动气象站通过传感器、数据采集器和通信设备等组成。传感器可以测量气温、湿度、气压、风力等气象数据。数据采集器会定时采集传感器数据，并通过通信设备传输到气象中心。人工气象站和自动气象站的比较自动气象站比人工气象站更能够提高观测的准确性和时效性，但需要较高的技术水平和设备投入。人工气象站在某些特殊情况下，如偏远地区或无电区域，仍有一定的应用价值。两种方式可以互相补充，共同提供更全面的气象服务。了解人工气象站和自动气象站采集气象数据的方法和过程数据来源：可以通过互联网或气象局获取当地或某地近几年7月和8月的历史气温数据。这些数据通常以表格或CSV文件的形式提供。查找当地或某地近几年7月和8月历史气温数据并进行分析数据整理和分析：首先，将气温数据整理成表格或电子表格（如Excel）中。整理过程中需要注意数据的格式和单位。接下来，可以使用电子表格中的图表功能或其他数据分析工具（如Python的matplotlib库）对气温数据进行可视化。可以绘制气温随时间变化的趋势图、柱状图等，以便更直观地观察气温的变化情况。通过对气温数据的分析，可以发现近几年7月和8月高温天气的走势。例如，是呈上升趋势还是下降趋势。最高气温通常出现在哪些日期。这些信息对于理解该地区的气候变化和制定相关决策具有重要意义。数据统计和计算：除了对气温数据进行可视化外，还可以使用函数计算或数据分析工具等方法对气温数据进行统计和分析。例如，可以计算各级高温天气的天数，并对比不同年份之间的数据。这有助于了解该地区高温天气发生的频率和趋势。此外，还可以进一步分析影响高温天气的因素（如气候变化、城市热岛效应等），并撰写报告来展示研究成果。04数据统计与可视化在表格中创建以下列：年份、7月平均气温（℃）、8月平均气温（℃）。输入每个年份的7月和8月的平均气温数据。数据可以从网上找到，或者通过访问气象站获得。设计表格并输入数据选择年份和7月、8月的平均气温数据：选择图表类型，如折线图或柱状图，来比较不同年份7月和8月的气温走势。在图表中标注数据点和单位，以及图例和标题。根据高温预警信号的等级分类定义，确定各级高温天气的标准。制作图表比较不同年份7月和8月气温的走势使用函数计算或数据分析工具等方法统计各级高温天气的天数使用电子表格软件中的函数或数据分析工具，如SUMIF、AVERAGE等，来统计各级高温天气的天数。将统计结果填入表格中，并制作相应的图表进行可视化展示。根据高温预警信号的等级分类定义，确定各级高温天气的标准。05分析与报告分析该城市7月和8月高温天气呈现的趋势及原因要点三趋势分析根据所收集到的数据，我们发现该城市在过去的几年中，7月和8月的高温天气呈现上升趋势。特别是8月份，高温天气出现的频率和持续时间都有明显的增加。要点一要点二原因分析这种趋势可能与全球气候变暖有关。由于大气中温室气体的增加，导致地球表面温度升高，从而使得高温天气出现的频率和持续时间增加。此外，城市热岛效应也可能加剧了高温天气的严重程度。图表展示我们可以通过图表直观地展示这种趋势。例如，可以使用折线图来表示每年7月和8月的气温变化，并标注出近年来高温天气的阈值线。这样，可以清晰地看出高温天气是否呈现上升趋势。要点三报告结构我们的报告应该包括以下几个部分：摘要、引言、方法、结果、讨论、结论和建议。其中，摘要应简洁明了地概括整个报告的主要内容。撰写报告引言应简要介绍报告的目的和背景方法应描述数据采集和分析的方法结果应展示分析的结果撰写报告讨论应解释结果的含义和可能的影响结论应总结整个报告的主要观点：建议应提出一些可能的解决方案或进一步的研究方向。图表和表格：在报告中，我们可以使用图表和表格来直观地展示数据和分析结果。例如，可以使用柱状图或折线图来表示气温的统计数据，并使用饼图来表示各级高温天气的天数分布。这些图表和表格应该清晰、简洁、易于理解。语言和格式：报告的语言应该清晰、简洁、准确。我们应该避免使用过于复杂的术语或行话，以便让更多的人能够理解我们的报告。此外，报告的格式应该规范，包括字体、字号、行距、对齐方式等。这样可以使报告看起来更加整洁、专业。撰写报告06交流评价与反思各小组展示交流报告：每个小组都会被分配一定的时间来展示他们的研究报告，报告的内容应包括他们对气象数据的收集、整理、分析和解读，以及他们得出的结论和建议。在展示过程中，每个小组的代表需要清晰地阐述他们的研究过程和结果，同时回答其他小组成员的提问。交流评价与反思对其他小组的报告进行评价：在每个小组展示完他们的研究报告后，其他小组的成员需要对该报告进行评价。评价的内容可以包括报告的内容是否清晰、完整，结论是否有说服力，数据分析方法是否合理等。同时，