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气象分析使用手册
当前版本: 1.0.0
无人机飞行气象分析平台 - 用户操作手册
目录
1. 平台简介
无人机飞行气象分析平台是一款专业的无人机飞行气象条件分析工具，为无人机飞行提供：
- 气象数据查询：获取指定区域的历史和预报气象数据
- 风险评估：基于机型参数与气象数据计算多维度飞行风险
- 最优窗口推荐：智能推荐最适合飞行的时段
- 时间序列分析：查看全时段风险变化趋势
技术架构
| 组件 | 技术 |
|---|---|
| 前端 | Vue 2.7 + Vite |
| 地图引擎 | CesiumJS |
| 后端 | FastAPI |
| 气象数据 | 中科天机API |
2. 界面布局
界面组件说明
| 位置 | 组件名称 | 功能说明 |
|---|---|---|
| 顶部左侧 | 机型选择器 | 选择无人机型号，显示机型参数 |
| 顶部中间 | 时间范围 | 设置分析的时间段（开始和结束时间） |
| 顶部右侧 | 区域编辑器 | 在地图上绘制任务区域或导入KML文件 |
| 左侧上方 | 飞行建议面板 | 显示可飞行时段和建议信息 |
| 左侧下方 | 风险仪表盘 | 展示综合风险等级的仪表图和图例 |
| 右侧上方 | 各维度风险 | 展示5个维度的详细风险评分 |
| 右侧下方 | 气象数据卡片 | 2x2网格展示风速、降水、温度、湿度 |
| 底部 | 时间轴 | 时间滑块和控制播放，支持时间点切换 |
3. 快速开始
3.1 基本流程
第一步：选择无人机型号
↓
第二步：设置飞行时间范围
↓
第三步：定义任务区域（在地图上绘制或导入KML）
↓
第四步：点击「分析气象」按钮
↓
第五步：查看分析结果和时间轴
3.2 详细操作步骤
Step 1：选择机型
- 点击顶部「机型选择器」下拉框
- 平台内置14款机型供选择：
- 消费级（8款）：大疆 Mavic 系列、Air 系列、Mini 系列等
- 行业级（6款）：经纬 M300/M350、精灵 Phantom 4 Pro 等
- 选择后，下方显示机型参数卡片，包含：
- 最大抗风速度 (m/s)
- 最大阵风速度 (m/s)
- 工作温度范围 (°C)
- 雨天飞行能力
提示：默认选择「DJI Mavic 3 Pro」。请根据实际使用机型选择，以获得准确的风险评估。
Step 2：设置时间范围
- 点击「开始时间」输入框，选择飞行开始时间
- 点击「结束时间」输入框，选择飞行结束时间
- 默认时间范围为：当前时间 + 24小时
提示：时间范围不宜过长，建议不超过72小时以获得最佳分析效果。
Step 3：定义任务区域（两种方式）
方式一：在地图上绘制
- 点击「绘制区域」按钮
- 在 Cesium 地图上左键点击添加多边形顶点
- 双击完成绘制
- 区域将以蓝色多边形显示在地图上
方式二：导入KML文件
- 点击「导入KML」按钮
- 选择本地
.kml格式的文件 - 区域将自动显示在地图上
提示：支持 Google Earth、DJI Pilot 等软件导出的 KML 文件。
Step 4：执行分析
- 确认已完成：机型选择 + 时间设置 + 区域定义
- 点击「分析气象」按钮（绿色按钮）
- 等待分析完成（加载动画约3-5秒）
Step 5：查看结果
分析完成后，界面将显示： - 风险仪表盘：综合风险评分（0-100）和等级 - 各维度风险：风速、阵风、温度、降水、能见度5个维度 - 气象数据：对应时间点的详细气象信息 - 飞行建议：可飞行时段和具体建议
4. 详细操作指南
4.1 地图操作
Cesium 地图支持丰富的交互操作：
| 操作 | 操作方式 |
|---|---|
| 平移 | 鼠标左键拖拽 |
| 旋转视角 | 鼠标右键拖拽 |
| 缩放 | 鼠标滚轮 / 左键+右键拖拽 |
| 倾斜 | Ctrl + 左键拖拽 |
| 聚焦区域 | 左键双击 |
地图图层控制
- 地形：默认开启，可更实地展示地形高度
- 建筑物：部分城市支持3D建筑模型
- 行政区划：显示省市区边界
4.2 机型选择详解
消费级机型（适合个人用户）
| 机型 | 抗风能力 | 阵风能力 | 温度范围 | 雨季能力 |
|---|---|---|---|---|
| DJI Mavic 3 Pro | 12 m/s | 15 m/s | -10~40°C | 不可 |
| DJI Mavic 3 Classic | 12 m/s | 15 m/s | -10~40°C | 不可 |
| DJI Air 3 | 10 m/s | 12 m/s | -10~40°C | 不可 |
| DJI Mini 4 Pro | 10 m/s | 12 m/s | 0~40°C | 不可 |
行业级机型（适合专业应用）
| 机型 | 抗风能力 | 阵风能力 | 温度范围 | 雨季能力 |
|---|---|---|---|---|
| DJI 经纬 M350 RTK | 15 m/s | 18 m/s | -20~50°C | 可 |
| DJI 经纬 M300 RTK | 15 m/s | 18 m/s | -20~50°C | 可 |
| DJI 精灵 4 Pro V2.0 | 10 m/s | 12 m/s | 0~40°C | 不可 |
重要：选择机型时，请确保了解实际飞行环境的限制。行业级机型虽然抗风能力更强，但仍需遵守飞行安全规范。
4.3 区域绘制详解
多边形绘制模式
- 开始绘制：点击「绘制区域」按钮，地图上方显示提示
- 添加顶点：在地图上每次左键点击添加一个顶点
- 编号显示：每个顶点显示红色圆点 + 编号
- 实时预览：连接已有顶点显示多边形轮廓
- 完成绘制：双击左键完成封闭多边形
- 取消绘制：点击「结束绘制」按钮
绘制技巧
- 最小顶点：至少需要3个顶点才能形成多边形
- 区域检查：完成绘制后，区域自动计算中心点并居中显示
- 修改区域：如需重新绘制，先点击「清除区域」再重新绘制
KML导入
支持导入包含 Polygon 的 KML 文件：
支持格式：
✓ Google Earth 导出的 KML/KMZ
✓ DJI Pilot 航点规划导出
✓ Pix4D 等航测软件导出
✓ 自定义 GeoJSON 转换的 KML
导入限制：
- 建议单文件不超过 10 个 Polygon
- 仅支持 Polygon 类型的区域（暂不支持 LineString、Point）
4.4 时间轴控制详解
时间轴组件
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ ◄◄ │ ▶/❚❚ │ ►► │ 2024/1/15 10:00 ═══════════●═════════════════ [1h▼][1x▼] │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
│ │ │ │ │ │ │ │ │
│ │ │ │ │ │ │ └ 播放速度
│ │ │ │ │ │ └ 滑块（可拖拽）
│ │ │ │ │ └ 当前时间显示
│ │ │ │ └ 风险色带（绿-黄-红渐变）
│ │ │ └ 播放/暂停按钮
│ │ └ 下一帧按钮
│ └ 上一帧按钮
└ 重置到起始
播放控制
| 按钮 | 功能 | 说明 |
|---|---|---|
| ◄◄ | 重置 | 跳转到起始时间点 |
| ▶ | 播放 | 按设置速度正向播放 |
| ❚❚ | 暂停 | 暂停时间播放 |
| ►► | 下一帧 | 跳转至下一个时间点 |
时间分辨率
- 15分钟：默认选项，显示精细的气象变化
- 1小时：适合长时间范围分析
播放速度
- 1x：1秒 = 1个时间点
- 2x：1秒 = 2个时间点
- 4x：1秒 = 4个时间点
风险色带
时间轴下方显示风险色带，直观展示全时段风险分布：
| 颜色 | 风险等级 | 说明 |
|---|---|---|
| 绿色 | 低风险 | 0-20分，适合飞行 |
| 浅绿 | 较低风险 | 21-40分，适合飞行 |
| 黄色 | 中等风险 | 41-60分，谨慎飞行 |
| 橙色 | 较高风险 | 61-80分，不建议 |
| 红色 | 高风险 | 81-100分，禁止飞行 |
提示：播放时，飞行建议面板会切换为「全时段风险概览」，显示所有时间段的风险分布。
4.5 风险评估维度
平台从5个维度评估飞行风险：
4.5.1 风速风险
| 评分范围 | 风速 (m/s) | 风险等级 |
|---|---|---|
| 0-3 | < 5 | 低风险 |
| 4-5 | 5-8 | 较低风险 |
| 6-7 | 8-10 | 中等风险 |
| 8-9 | 10-12 | 较高风险 |
| 10 | > 12 | 高风险 |
计算逻辑：实际风速 vs 机型最大抗风速度
4.5.2 阵风风险
| 评分范围 | 阵风 (m/s) | 风险等级 |
|---|---|---|
| 0-5 | < 8 | 低风险 |
| 6-7 | 8-10 | 较低风险 |
| 8-9 | 10-12 | 中等风险 |
| 10-11 | 12-15 | 较高风险 |
| 12 | > 15 | 高风险 |
计算逻辑：实际阵风 vs 机型最大阵风承受能力
4.5.3 温度风险
| 评分范围 | 温度 (°C) | 风险等级 |
|---|---|---|
| 0-20 | 15-25 | 低风险 |
| 21-40 | 10-15 或 25-30 | 较低风险 |
| 41-60 | 5-10 或 30-35 | 中等风险 |
| 61-80 | 0-5 或 35-40 | 较高风险 |
| 81-100 | < 0 或 > 40 | 高风险 |
计算逻辑：实际温度 vs 机型工作温度范围
4.5.4 降水风险
| 评分范围 | 降水 (mm/hr) | 风险等级 |
|---|---|---|
| 0-3 | 0 | 低风险 |
| 4-5 | 0-0.5 | 较低风险 |
| 6-7 | 0.5-2.5 | 中等风险 |
| 8-9 | 2.5-10 | 较高风险 |
| 10 | > 10 | 高风险 |
计算逻辑：降水强度 + 机型雨季能力
注意：如果机型不支持雨天飞行，任何降水都会被评为高风险。
4.5.5 能见度风险
| 评分范围 | 能见度 | 风险等级 |
|---|---|---|
| 0-1 | < 500m | 高风险（禁止） |
| 2-10 | 500-1000m | 较高风险 |
| 11-30 | 1000-2000m | 中等风险 |
| 31-50 | 2000-5000m | 较低风险 |
| 51-100 | > 5000m | 低风险 |
计算逻辑：综合考虑云量、湿度、降水对能见度的影响
5. 风险评估说明
5.1 综合风险评分
综合风险评分（0-100分）由5个维度加权计算：
综合评分 = 风速风险×25% + 阵风风险×25% + 温度风险×20%
+ 降水风险×15% + 能见度风险×15%
5.2 风险等级划分
| 综合评分 | 风险等级 | 颜色 | 飞行建议 |
|---|---|---|---|
| 0-20 | 低风险 | 绿色 | 非常适合飞行 |
| 21-40 | 较低风险 | 浅绿 | 适合飞行 |
| 41-60 | 中等风险 | 黄色 | 谨慎飞行 |
| 61-80 | 较高风险 | 橙色 | 不建议飞行 |
| 81-100 | 高风险 | 红色 | 禁止飞行 |
5.3 最优飞行窗口
系统根据时间序列分析，自动推荐最优飞行窗口：
- 连续1小时以上低风险时段优先推荐
- 显示推荐时段、持续时间、推荐原因
5.4 禁止飞行判定
以下情况将被标记为禁止飞行：
- 风速超过机型最大抗风能力
- 存在强降水天气
- 能见度低于500米
- 温度超出工作范围
- 存在雷电或强对流天气
6. 功能特色
6.1 实时时间点切换
拖动时间轴或点击播放时，所有面板同步更新：
时间变化 → 风险评分变化
→ 气象数据变化
→ 飞行建议变化
6.2 全时段风险概览
点击播放按钮后，飞行建议面板自动切换：
- 静态模式：显示可飞行时段列表
- 播放模式：显示全时段风险概览（所有时间段的颜色分段）
6.3 气象数据缓存
- 相同位置+时间的查询1小时内复用缓存
- 减少重复请求，提升响应速度
6.4 区域网格采样
对于大面积任务区域：
- 系统自动将区域划分为多个采样点
- 获取每个点的气象数据
- 聚合计算区域平均风险
7. 常见问题
Q1: 为什么分析按钮是灰色不可点击？
原因：缺少必要条件
| 检查项 | 解决方法 |
|---|---|
| 未选择机型 | 从下拉框选择无人机型号 |
| 未设置时间 | 设置开始和结束时间 |
| 未定义区域 | 绘制区域或导入KML |
Q2: KML文件导入失败怎么办？
可能原因及解决：
- 文件格式错误：确认是
.kml格式，非.kmz（需先解压） - 无Polygon要素：KML中需包含 Polygon 地物
- 坐标超出范围：检查经纬度坐标是否有效
- 文件过大：尝试简化KML或分割为多个文件
Q3: 气象数据显示"暂无数据"？
可能原因：
- 时间范围超出预报期：气象预报通常支持未来72小时
- 区域过于偏远：部分偏远地区气象数据覆盖不全
- API调用限制：短时间内请求过于频繁
解决方法：尝试缩小时间范围或更换区域
Q4: 风险评估结果与实际感受不符？
说明：风险评估基于气象数据和机型参数综合计算
- 实际飞行体验受多种因素影响
- 评估结果仅供参考
- 建议结合实际天气情况和飞行经验判断
Q5: 如何导出分析报告？
当前版本：暂不支持报告导出功能（开发中）
替代方案：
- 截图保存分析结果
- 记录关键时间点的风险数据
Q6: 地图加载缓慢或空白？
解决方法：
- 检查网络连接
- 刷新页面重新加载
- 清除浏览器缓存
- 尝试使用 Chrome 或 Firefox 浏览器
Q7: 时间轴播放速度很快/很慢？
调整方法：
- 更改「播放速度」下拉框（1x/2x/4x）
- 更改「时间分辨率」（15分钟/1小时）
附录：快捷键说明
| 快捷键 | 功能 |
|---|---|
| Space | 播放/暂停 |
| ← | 上一帧 |
| → | 下一帧 |
| Home | 重置到起始 |
| Esc | 取消绘制 |
使用技巧
技巧一：选择合适的时间范围
- 短期飞行：选择1-3小时范围，获取精细数据
- 计划飞行：选择24小时范围，查看全天变化趋势
- 不建议超过3天：预报数据精度会降低
技巧二：利用时间轴找到最佳窗口
- 分析完成后，切换到"1小时"分辨率
- 使用播放功能快速浏览各时段风险
- 找到风险评分最低的时间段
- 切换回"15分钟"确认具体时间点
技巧三：对比不同机型
- 消费级机型（如Mini 4 Pro）抗风能力较弱，风险评分可能较高
- 行业级机型（如Matrice 300 RTK）抗风抗雨能力强，适合恶劣天气
- 根据实际任务需求选择合适机型
技巧四：注意飞行建议中的风险因素
风险因素列表会提示具体问题： - "当前风速接近机型上限" → 需特别注意 - "温度较低，可能影响电池性能" → 减短飞行时间 - "机型不支持雨天飞行" → 必须等待降水结束
本手册最后更新于 2026年5月
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