越來越多的水文氣象觀測站采用4G網絡衛星通訊實現水文氣象數據傳輸,特別是那些無法通過傳統通信方式(有線、GPRS和VHF/UHF等實現通信的地區,比如偏遠山區、海島、石油平臺和遠洋船只等。4G網絡解決這些地區的水文氣象數據實時回傳提供了解決方法,使得水文氣象數據的傳輸能夠不受時間和地域的限制。
現有的基于4G網絡通訊的水文氣象觀測設備均采用固定間隔采集和傳輸的方法(該數據傳輸間隔大于4G網絡衛星短報文最小通訊間隔)。這種傳輸方法在固定的時間點內向水文氣象中心發送該觀測設備的水文氣象數據。但是,如果發送時間間隔短,則觀測設備能耗高,并占用較大的4G網絡通信信道;如果發送間隔長,則可能無法準確反映出該觀測點的水文氣象變化。另外,由于地理位置限制或海洋洋流可能導致觀測設備的位置發生變化,使得觀測設備在地理上的分布并不均勻,即使這樣,所有設備還是按照相同的頻率發送水文氣象數據。總之,現有基于4G網絡通訊的觀測設備既不能根據水文氣象變化情況、也不能根據觀測點的疏密調整數據傳輸頻度。
水文氣象數據傳輸控制系統根據水文氣象變化情況和觀測點位置信息動態,自適應調整4G網絡報文數據發送頻度,解決現有技術因無法自適應調整數據發送間隔而導致能耗高、采集精度低、采集數據受控性和實時性差的技術問題。水文氣象數據包含n個水文氣象要素,如大氣壓強、風向、海水溫度和大氣溫度等,水文氣象要素中的氣象要素包括溫度、濕度、大氣壓強、降水量、風速、風向、能見度和PM2.5;水文要素包括水深、水溫、海水鹽度、海流類型、海水顏色、海水透明度。