基于互聯網技術的丹東環境預報業務系統實現

董海濤 劉洪林 劉飛

摘要

丹東環境預報業務系統是實現氣象與環保間數據共享交換、電子郵件和FTP方式文件傳輸的實用性業務系統。系統采取多窗體框架結構設計，以電子郵件為數據存儲中心進行資料共享交換，有效利用互聯網和氣象內部通信網絡的優勢，實現了跨部門間數據共享要求，自動會話電子郵件和FTP文件傳輸技術，人工轉換為程序化操作。從系統的設計思路、技術結構以及系統的主要功能和關鍵技術等方面介紹丹東環境預報業務系統的實現過程。

關鍵詞 電子郵件；數據共享；文件傳輸

中圖分類號 S126 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）26-09225-03

The Realization of Dandong Environmental Prediction System Based on Internet Technology

DONG Hai-tao et al

（Dandong City Meteorological Bureau， Dandong， Liaoning 118000）

Abstract Dandong environment prediction system is practical business system for share exchange， e-mail and FTP file transfer data between meteorological and environmental protection. The system adopts multi window frame structure design， with e-mail as the data storage center to share and exchange datal. The effective use of the Internet and the internal communication network， achieve data sharing， automatic session e-mail and FTP file transfer technology， artificial into programmed operation. The realization process of Dandong environmental prediction system was introduced from aspects of design ideas， technical structure， main function and key technologies.

Key words E-mail； Data sharing； File transfer

空氣質量的好壞反映了空氣污染程度，它是依據空氣中污染物濃度的高低來判斷的。空氣污染是一個復雜的現象，在特定時間和地點空氣污染物濃度受到許多因素影響。來自固定和流動污染源的人為污染物排放大小是影響空氣質量的最主要因素之一，其中包括車輛、船舶、飛機的尾氣及工業企業生產排放、居民生活和取暖、垃圾焚燒等。城市的發展密度、地形地貌和氣象等也是影響空氣質量的重要因素。

近年來，隨著城市建設的迅速發展，空氣質量污染程度備受關注，環境保護進入了發展新時期階段。目前環保單位是承擔空氣質量環境監測工作的重要部門，運用各種分析和測試手段，對影響環境質量的代表值進行測定，反映空氣質量或環境污染程度的各項數據，是保護和監督環境重要手段之一^[1-2]。

遼寧省氣象部門經過多年研究，將環保環境監測數據引入氣象要素觀測數據進行綜合分析，形成氣象環境預報數據進行空氣質量預報。為此，氣象與環保部門應合作協商，以提高空氣質量預報水平為重點，建立氣象與環境監測數據共享機制，共同推動環境保護和空氣質量服務工作。

氣象部門獲取環保部門的環境監測數據主要有NO₂、SO₂和PM10等，環保部門共享氣象部門的數據主要有溫度、濕度、氣壓和風向風速等。在項目實施初期，部門間主要采取電話預約和手工抄報方式進行，由于人的客觀原因影響數據共享業務，導致時效性滯后、數據不準確和工作效率低運行機制呈現出諸多問題，越來越難以適應業務發展需要。

基于互聯網技術的丹東環境預報業務系統以提高數據共享準確性和時效性為目的，利用VB開發語言^[3]對業務流程進行程序化，加強自動化處理方式^[4]，簡化人工處理過程，從而節省業務人員工作時間，提高業務運行效率。為此，筆者從系統的設計思路、技術結構以及實現的主要功能和關鍵技術等方面來介紹丹東環境預報業務系統的建設情況。

1 系統設計思路

以往氣象部門環境預報業務工作流程總體可分電話接收環保數據、手工編輯環境預報數據和電話上報環境預報數據3個部分。該系統設計思路是將這3個工作流程通過軟件方式實現程序化和自動化，從而提高實際業務工作效率。第1個流程的實現：氣象與環保在無專線網絡通信情況下，唯一的通信途徑就是互聯網連接，E-mail郵箱就成了兩個單位共享數據鏈接的紐帶，采用程序實現電子郵箱自動收發功能；第2個流程的實現：通過E-mail郵箱接收的數據必須能夠被業務系統識別，并以一定的文件格式進行提取應用，所以需要對發送的郵件格式進行標準化處理；第3個流程的實現：借助于氣象內部通信網絡的優勢，利用通信網絡API函數實現快速“綠色”傳輸（圖1）。

2 系統結構

2.1 系統技術架構

丹東環境預報業務系統技術架構可分數據接收模塊、數據處理模塊和數據傳輸模塊3個部分。數據接收模塊是獲取環保部門監測數據的核心功能，通過E-mail互聯網電子郵箱實現數據間共享，實時監控并自動接收環境部門發送的環境監測數據郵件；數據處理模塊就是將環境監測郵件解析成氣象部門標準化氣象環境預報數據，提供給業務人員進行數據分析；數據傳輸模塊包括郵件發送和FTP文件傳輸服務，其中郵件發送主要為實現兩個部門間進行數據交換，環保部分通過E-mail郵箱能夠及時獲取最新的天氣實況信息，FTP文件傳輸服務是完成氣象環境預報數據上傳到省級部門。系統3個功能模塊間是在統一的框架下實現，最大程度地保障系統的穩定性和可擴展能力。

2.2 系統流程結構

系統流程結構的核心數據的環境監測郵件數據的整個數據流是環保監測部門→氣象部門進行訂正→省氣象信息中心，為提高數據質量和實際應用，每個流程結合實際工作進行了功能細化。①環保監測部門是數據的初始端，保障氣象部門能夠順利接收郵件環境監測數據。②氣象與環保部門協商對發送郵件環境監測數據的標題和數據結構進行統一。氣象部門將收到的郵件環境監測數據解析為氣象環境監測數據和氣象環境預報數據，對于氣象環境監測數據實行入庫處理，方便以后查詢、統計和分析；對于氣象環境預報數據提取到系統前臺功能窗體進行人工訂正處理，并形成氣象環境預報數據文件。③利用該系統FTP文件傳輸服務功能將氣象環境預報數據文件上傳至省級數據服務中心。

3 系統主要功能

該系統主要是對環保環境監測數據進行二次分析處理，并實現數據上傳功能，總體可分為郵件接收、數據編輯和網絡傳輸3個部分，每個部分根據實際業務需要設置不同的子功能模塊。

3.1 郵件接收

郵件接收主要是完成對指定E-mail郵箱的電子郵件檢索、讀取、下載和刪除等功能操作。根據氣象與環保部門預定的郵件預定規則（統一標題和數據格式），自動查詢和讀取當前時次郵件，并按郵件的格式轉換成本地氣象環境監測數據和實時入庫處理，當電子郵件下載成功后，對郵件進行立即刪除處理，確保讀取郵件的速度和時效，減輕電子郵箱負擔。

3.2 數據編輯

數據編輯主要包括產品模板制作以及環保環境監測、氣象環境預報和環境交換的數據處理等。在產品模板制作模塊中可對生成的氣象環境預報數據文件的格式進行定義、添加、刪除和保存模塊數據處理；在環境監測功能界面中可對環保環境監測數據進行查看、初級審核和編輯，監測數據確定無誤后進行入庫處理，同時，選擇觀測時間可以任意調取數據庫中監測數據進行查詢分析（圖2）；在環境預報功能界面中在環保環境監測數據的基礎上形成氣象環境預報數據，并形成上行文件，入庫處理，同樣更改觀測時間可以查詢預報數據進行分析；環境交換數據主要功能是將溫度、濕度、氣壓、風向、風速等氣象數據轉換生成環保部門所需格式的數據文件，并以郵件方式發送至電子郵箱中，供環保部門使用。

3.3 網絡傳輸

網絡傳輸功能主要包括FTP文件上傳和發送電子郵件兩個方面。FTP文件上傳是基于氣象內部通信網絡系統，將氣象環境預報數據文件上傳至省級，在環境監測和預報功能模塊中可隨時點擊相應按鈕實現數據上傳，也可在文件傳輸服務模塊中對單個或多個文件進行FTP文件傳輸。發送電子郵件是基于外部互聯網通信方式對環境交換數據網絡傳輸，實現部門間數據共享功能。

4 系統的關鍵技術

4.1 數據共享技術

氣象與環保部門屬于兩個獨立單位。氣象部門主要需要環保部門的環境監測數據，而環保部門則需要氣象部門的氣象要素數據，彼此間需要的數據量很少，架設專線通信網絡不僅浪費資源，而且系統安全性也很難保障。該系統采用互聯網電子郵件作為兩個單位數據中轉站，利用系統開發程序實現電子郵件的檢索、讀取和下載，以及承載環境交換數據的電子郵件發送功能，同時根據兩個單位的自身業務需要，可任意增加各類數據共享電子郵箱的擴展。

4.2 文件傳輸技術

該系統的文件傳輸主要包括基于互聯網的E-mail電子郵件傳輸和氣象內部通信網絡的FTP文件傳輸。E-mial電子郵件傳輸采用了VB開發語言自帶的MAPI郵件組件，其中MAPISession 控件登錄并且建立或結束一個 MAPI 會話，MAPIMessages 控件使用戶可以執行多種消息系統功能，主要包括郵件的發送、獲取和刪除等^[5]。利用該組件可以快速建立電子郵件會話，Windows系統郵件驗證使系統運行更加可靠和穩定。FTP文件傳輸主要采用了API函數開發實現運程會話、文件傳輸和結束會話等功能^[6]，最大程度地保障系統的穩定性和可靠性。

4.3 數據標準化處理

數據標準化處理主要包括電子郵件數據標準化、環境預報數據標準化和環境交換數據標準化3個方面。電子郵件數據標準化是將環保或氣象部門發送的電子郵件標題和內容格式進行統一，便于系統檢索、定位郵件；環境預報數據標準化是根據上級部門對數據格式的要素進行格式化處理，包括數據內容和文件名稱；環境交換數據標準化與電子郵件數據標準化處理方式基本一致，采用電子郵件方式發送數據，環保部門可根據郵件的內容獲取所需氣象要素數值。

5 應用效益

傳統的環境預報業務流程是電話方式聯系對方→人工編輯環境監測數據→人工發送電子郵件或電話直接說明→下載電子郵件或電話記錄數據→人工編輯環境預報數據→人工登入遠程服務進行發送→人工編輯環境交換數據發送電子郵件，整個流程工作時間為40 min左右，耗時耗力。該系統以互聯網電子郵件為運轉核心，將大部分手動操作方式轉化為程序自動方式，工作時間為5 min以內，且保存了大量的原始監測數據和預報數據，必要的系統日志功能使得系統運行和操作過程更加透明化，大大地提高了當地環境預報業務實際工作效率和應用價值。

6 結語

環境預報業務系統是實現氣象和環保部門間數據共享和完成環境預報數據的編輯及傳輸任務的一套實用性業務系統。系統的自動接收郵件、手動發送郵件和FTP文件傳輸功能很好地滿足了環境預報業務工作需求，減輕業務負擔，提高工作效率，然而，為了更好地發揮其效益，系統還需在郵件接收的類別、報警和郵件發送內容上進一步豐富和完善。

參考文獻

[1]

王保全.當前城市環境監測方法存在問題與對策建議研究[J].科技信息，2013（12）：72-73.

[2] 辜漢華. 沿海地區環境監測工作分析[J].資源節約與環保，2013（5）：94-95.

[3] 高春艷，李俊民，劉彬彬，等.Visual Basic程序開發范例寶典[M].北京：人民郵電出版社，2006：1-64.

[4] 謝希仁.計算機網絡[M].大連：大連理工大學出版社，2005：98-145.

[5] 高春艷，劉彬彬.Visual Basic控件參考大全[M].北京：人民郵電出版社，2006：701-714.

[6] 網冠科技.Visual Basic時尚編程百例[M].北京：機械工業出版社，2002：141-146.