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伏羲天气预报快速上手：Gradio界面导出CSV/JSON格式预报结果操作指南

news 2026/5/11 17:12:15

伏羲天气预报快速上手：Gradio界面导出CSV/JSON格式预报结果操作指南

1. 伏羲天气预报系统简介

伏羲(FuXi)是复旦大学开发的15天全球天气预报级联机器学习系统，基于发表在Nature npj Climate and Atmospheric Science的论文实现。这个先进的天气预报系统能够提供从短期(0-36小时)到中期(36-144小时)再到长期(144-360小时)的全球天气预报。

核心特点：

采用级联机器学习架构，分阶段处理不同时间尺度的预报
支持CPU和GPU两种运行模式
提供直观的Gradio网页界面和命令行两种使用方式
能够导出CSV/JSON格式的预报结果，方便后续分析和应用

论文链接: FuXi: a cascade machine learning forecasting system for 15-day global weather forecast

2. 系统快速部署指南

2.1 环境准备

在开始使用伏羲天气预报系统前，需要确保满足以下系统要求：

硬件要求：

CPU：建议多核处理器（系统已优化为4线程并行）
内存：建议16GB以上
存储空间：至少10GB可用空间

软件依赖：

pip install gradio xarray pandas netcdf4 numpy pip install onnxruntime-gpu # 如需GPU加速

2.2 启动服务

cd /root/fuxi2

启动Gradio界面服务：

python3 app.py

服务启动后，默认会在端口7860监听，在浏览器中访问：

http://localhost:7860

3. 使用Gradio界面导出预报结果

3.1 准备输入数据

伏羲系统接受NetCDF(.nc)格式的输入数据，数据形状应为(2, 70, 721, 1440)。系统提供了示例数据供测试使用：

/root/fuxi2/Sample_Data/sample_input.nc

3.2 配置预报参数

在Gradio界面中，可以设置以下预报参数：

Short-range Steps：短期预报步数（每步6小时，默认2步）
Medium-range Steps：中期预报步数（默认2步）
Long-range Steps：长期预报步数（默认2步）

3.3 运行预报并导出结果

点击"Run Forecast 运行预报"按钮开始预报
观察实时进度条和日志输出
预报完成后，界面会显示预报结果图表
在结果展示区域下方，找到"Export Results"部分
选择导出格式（CSV或JSON）
点击"Download"按钮下载预报结果文件

CSV格式特点：

表格形式，适合用Excel等工具打开
包含时间序列和各气象要素值
便于进行统计分析和可视化

JSON格式特点：

结构化数据，适合程序处理
保留完整的数据层次结构
方便集成到Web应用或API中

4. 命令行方式使用

除了Gradio界面，伏羲系统也支持命令行方式运行预报并导出结果：

python fuxi.py --model /root/ai-models/ai4s/fuxi2/FuXi_EC \ --input /root/fuxi2/Sample_Data/sample_input.nc \ --num_steps 20 20 20 \ --output_format csv # 可选csv或json

命令行参数说明：

--model：指定模型路径
--input：输入数据文件路径
--num_steps：设置短/中/长期预报步数
--output_format：指定输出格式(csv/json)

5. 数据格式详解

5.1 输入数据变量

伏羲系统处理的输入数据包含70个气象变量：

大气变量（65个）：

Z：位势高度（13层：50-1000 hPa）
T：温度（13层）
U：U风（13层）
V：V风（13层）
R：相对湿度（13层）

地表变量（5个）：

T2M：2米温度
U10：10米U风
V10：10米V风
MSL：海平面气压
TP：6小时累积降水量

5.2 输出数据结构

导出的CSV/JSON文件包含以下内容：

时间序列（按预报步长）
各气象要素的最小值/最大值/平均值
空间分布数据（按经纬度网格）

JSON示例结构：

{ "forecast": [ { "time": "2023-01-01T00:00:00", "variables": { "T2M": { "min": 283.15, "max": 293.15, "mean": 288.25 }, "TP": { "min": 0.0, "max": 5.2, "mean": 1.8 } } } ] }