陕西省县级气象服务业务系统

陕西省县级气象服务业务系统

宋鸿;任芳;李建科

【摘 要】本文分析了气象服务业务系统建设背景,阐述了系统建设的整体框架、业务流程及功能模块划分,并介绍了系统实现的关键技术和系统特点.

【期刊名称】《农业网络信息》

【年(卷),期】2017(000)004

【总页数】4页(P2-5)

【关键词】县级气象服务;一键式发布;业务整合;业务监控

【作 者】宋鸿;任芳;李建科

【作者单位】陕西省气象服务中心;陕西省气象服务中心;陕西省气象服务中心

【正文语种】中 文

随着县级气象现代化建设和气象业务服务领域的拓展，中国气象局及省级气象局部署了各种业务系统，对县级气象部门的服务质量要求越来越高，服务任务也越来越重。目前陕西省范围内尚无业务化运行的综合性业务平台，建立“业务一体化、功能集约化、岗位多责化”的县级气象服务业务系统十分必要。

陕西省县级气象服务业务平台是针对陕西省县级气象局使用的运行于内部专用网络的一整套完整的气象服务及业务处理平台。系统的建设充分考虑了区县气象局现有系统的现状，并依据区县气象信息服务的要求，以本地数据库为基础，依托省、市预报预警、综合气象观测、公共气象服务和灾害防御管理等业务，运用计算机、网络和通信等高新技术，在陕西省气象局建成一个能基本满足县级现代气象业务服务产品制作、发布和管理需求，具备监测、预报和预警业务分析功能的，综合信息高度集成、智能化和自动化较高的县级气象业务服务系统，实现观测系统集约化、预报预警系统流程化、服务系统个性化和信息发布一键式，基本改变了县级气象部门观测、预报、服务系统互不衔接的现状[1]。

县级气象服务业务系统的建设应该具有以下五方面的功能：①建立统一信息发布出口，实现一键式信息发布，使各种服务用户共享各种服务手段；建设和完善面向社会大众的信息服务发布网络，包括预警电子显示屏和农村大喇叭网络等。②通过各种服务手段，建立起用户与气象局之间的互动机制。③建立统一、规范、完善的服务用户信息档案，建立起有效的服务产品、用户和发布手段三者之间的服务关系。④用统一的方法和岗位设置，同时解决日常值班、为农服务、山洪灾害监测预警、国家突发公共事件预警信息发布等多系统的服务问题。从平台建设角度，就是一个平台、一个岗位同时完成日常值班、为农服务、山洪灾害监测预警、国家突发公共事件预警信息发布等多个系统的服务任务。⑤科学化整合各类气象基础数据，集数据采集系统、监测系统、预警系统、发布系统于一体，通过对各类数据的查询与分析，实现服务产品的快速制作和一键式发布，提高县级部门工作效率。

（一）模块划分

系统功能部分主要分为实况监测、预报预警、为农服务、一键式发布、业务监控、系统管理等六大模块。实时监控主要是对实况探测数据的监控、告警和分析；预报预警主要是区县气象局气象常规业务，山洪预警部分对接区县山洪预警系统，把山洪预警业务纳入整体业务中；为农服务主要满足的是面向农村、农业的预警、预报两个体系的气象为农服务业务；产品发布部分集约利用多种发布手段，实现一键式发布；业务监控实现了对服务状态、终端状态的监控，服务情况的统计分析；系统管理实现了对各业务环节的业务数据的管理和配置（图1）。

（二）网络拓扑结构 整个系统平台的网络拓扑结构如图2所示，综合业务服务器承担县级业务系统的所有应用系统、GIS引擎以及数据库服务。由于县级业务系统需要24 小时不间断地提供服务，需增加一台备份服务器。部分县局可采用双机热备+磁盘阵列模式保障系统安全稳定运行，尤其是业务数据的安全。

为简化值班人员的工作环节，提高服务效率，系统实现增加一台4 路模拟传真服务器，将县局4 路电话线接入传真服务器。在信息发布方面，对县局目前使用的企信通（短信）、FTP、电子邮件、NOTES、大喇叭等进行整合，所有任务由一键式发布系统进行智能分发。

（一）开发环境

县级气象业务服务平台业务广泛、功能复杂，除涉及服务产品加工制作和集成各种发送手段统一分发的功能外，还包括各种数据管理、报表展示、与其它系统数据交互等功能。因此，涉及大数据量处理和逻辑模型分析，采用C/C++语言开发后台服务应用插件作为底层支撑；业务应用系统选择B/S架构，采用Java语言开发。采用Window Server2003操作系统环境，Oracle 10g的数据库管理系统进行安装配置及相关服务组件的定制，并进行相关数据库的设计和维护。

（二）系统架构

系统采用层次化的结构，自下而上依次为系统支撑层、数据存储层、组件接口层、底层应用层、业务功能层及统一标准规范体系和运行管理保障体系。各层都遵守统一的数据规范和通信规范等系统标准规范体系，以满足系统的低耦合性、功能透明性及协议无关性等要求，提高系统的可扩展性和可移植性，系统运行在统一的安全控制体系环境中。

系统分为应用层、服务层和渠道层。应用层分为三大体系建设，公共气象服务体系、气象为农服务体系和实况监测体系；服务层分为GIS及实况监测子系统[2]、预报预警子系统、服务产品子系统、一键式发布子系统、用户管理子系统、为农服务子系统和综合业务接口；渠道层集成了短信、电子显示屏、大喇叭、传真、Notes、FTP、Email等渠道。应用层的多体系建设丰富了县级平台的使用，满足县级气象信息化要求。服务层从系统的建设角度为区县局提供灵活的配置，内部多系统的建设为接口设计部分提供了实现动态可“插拔”式的设计理念，可以无缝集成第三方软件和硬件、手机接口、应用程序接口；多渠道的一键式发布提高了陕西省县级气象局提高发布的工作效率，集成了多渠道的发送方式，方便县级气象工作人员操作，实现多渠道一键式发送[3]（图3）。

（三）总体流程

县级气象服务业务平台总体流程是以实况监测数据和预报结果为信息来源，通过文本、文档、报文、数据库等信息采集接口采集形成预报或服务产品，通过公众气象产品、专业气象产品、决策气象产品等产品制作方式加工形成相应服务产品内容，并使用集约化的综合信息发布系统来集中分发给各类服务用户、终端设备和信息员等，同时各类业务过程和服务结果通过反馈机制回传，在各个环节以业务监控或者数据展示的形式集中展示给值班人员和决策部门[4]。

基础数据采集部分可基于新一代卫星数据广播系统（CMACast）进行采集，包括实况监测数据、预报指导产品等。县级气象服务业务平台同时还作为国家突发公共信息发布的处理接收系统，实现对预警报文（CAP协议）解析、预警任务发送以及发送结果反馈等功能。在山洪地质灾害监测、农业气象服务以及人影作业指挥方面，均需要数据监测、预报预警制作、服务发布、展示监控等模块，所以在系统建设中将所需的功能进行整合设计，实现对应系统所需效果[5～6]。总体业务流程如图4所示。

（一）建立本地化基础数据库

县级业务系统的基础是数据，建立统一、本地化数据库系统，是必须要解决的问题。对各类数据要求的格式、时效性都不相同，造成了数据同步采集的复杂性加大。为了保证数据安全、稳定和实时、在县级业务系统后台，系统建立了强大的数据采集系统，确保本地基础数据的建立。

（二）建立可扩展的业务框架

气象业务系统是一个扩展的通用业务框架平台，为区县气象局的气象服务提供基础性的服务（采集、存储、监控、发布），具有良好的可扩展性。各种专业性服务平台可以方便地接入业务系统，利用业务系统提供实况数据、基础气象、一键式发布等服务。

（三）产品发布渠道的对接

预警和预报发布是县级台站的主要工作，其效率和准确性要求对业务系统提出更高的要求。为了提高产品制作发布效率，必须将县级气象单位与多种发布渠道的对接。而当前各种发布渠道基本属于不同的服务厂商，大部分服务渠道基本没有对接接口，在不影响当前业务流程基础上，需要重新开发，或者是通过其他手段替代，这就对当前业务系统的建设提出了更高的要求。

（四）历史资料查询

为提高基层台站，对气象资料分析能力，以本地化基础数据库为依托，建立本地化的历史资料查询系统。针对气象历史资料的复杂和多样性要求，对系统技术上提出了更高的要求，针对各地站点30 年整编的历史数据，需快速统计分析得出结论性信息，对系统的稳定性和易用性提出了较高的要求。

（五）基于GIS的实况预警和实况分析

系统基于GIS地图实现对实况探测数据的监控和告警、基于GIS的实况分析以及基于GIS区域选择的快速产品发布。

（六）结合本地农业特点的农气服务

为农服务有很强的本地化特点，针对具体县区农业生产和服务特点，建设了农气分析、灾害监测预警、农气情报、农气预报、灾害评估和专项服务等6 个单元模块。 （一）系统智能化，产品制作自动化

为了减轻基础台站的人员的工作负担，提高基层台站公共气象服务能力，针对气象服务产品多样化和专业化，软件系统实现自动化和智能化，开发了自定义产品加工机制，根据本地化基础数据库，自动生成相关气象服务产品。

（二）功能集约化，产品发布“一键式”

对目前发布手段进行整合，实现短（彩）信、电子显示屏、大喇叭、网站、短信、微博、notes、邮箱、传真和声讯等发布手段的一键式发布和监控分析，提高了信息发布的时效性和针对性。

（三）业务一体化，资料查询多元化

系统具有上级指导服务产品显示、决策、公众、农业、专业等各种服务产品制作、各类发布渠道集约，实现了基层气象人员“岗位多职化”的需求。同时能快速查询气象资料的极值、多年平均、对比分析、历位等，实现了气象资料查询的多元化。

业务平台的实现基本满足县级现代气象业务的需求，真正形成业务一体化、功能集约化、岗位多责化的县级综合气象业务系统，对不断增强县级气象机构综合实力、实现县级气象业务的综合化、集约化和自动化提供重要保障。系统后期将不断完善，并以平台为依托，发展服务用户和研制适合用户需求的服务产品，提高区县气象部门面向公众和政府的服务能力。

【相关文献】

[1]孙宝利，朝柯，李亚廷，等.县级气象综合业务工作平台本地化[J].气象与环境学报，2008，24（3）：46-50.

[2]罗琦，韩茜，李文莉，等.基于WebGIS的气象科学数据查询显示系统的设计与实现[J].干旱气象，2010，28（4）：494-498.

[3]李新庆，岳勇，王凡，等.县级综合气象业务服务系统的设计与实现[J].智能计算机与应用，2015，5（6）.

[4]刘高平，叶金印.基于分布式架构的县级气象业务系统设计与实现[J].软件工程师，2015（4）：36-38.

[5]况源，周小明，梁富强，等.基于Android系统的手机县级气象服务系统的设计与实现[J].现代电子技术，2015（7）：43-45.

[6]熊安元，赵芳，王颖，等.全国综合气象信息共享系统的设计与实现[J].应用气象学报，2015（4）：34-36.