一鍵式氣象預(yù)報(bào)預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

王 瑩，何 珊，彭斯琪

（1.三水區(qū)氣象局，廣東 佛山 528100；2.佛山市氣象局，廣東 佛山 528000）

在全球氣候變化背景下，面對極端氣象災(zāi)害多發(fā)、頻發(fā)和重發(fā)的嚴(yán)峻形勢，氣象預(yù)報(bào)預(yù)警快速及時(shí)的傳播顯得尤為重要。建設(shè)一套完整的氣象預(yù)報(bào)預(yù)警信息發(fā)布與傳播的一鍵式發(fā)布系統(tǒng)，可以有效地對氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布與傳播技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)、科學(xué)地規(guī)劃，能夠?qū)庀箢A(yù)報(bào)預(yù)警信息的作用發(fā)揮到最大化，對于幫助提升各行各業(yè)的防災(zāi)避險(xiǎn)能力以及應(yīng)對氣候變化的能力，加強(qiáng)氣象災(zāi)害的科學(xué)預(yù)測和預(yù)防，完善佛山市三水區(qū)氣象災(zāi)害防御體系的建設(shè)，最大限度地保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)減少和避免損失都具有重要意義［1-3］。

1 目前現(xiàn)狀

隨著氣象事業(yè)的不斷發(fā)展和技術(shù)渠道的增加，氣象預(yù)報(bào)預(yù)警發(fā)布手段從最初的廣播、報(bào)紙、收音機(jī)逐漸發(fā)展到可以通過官方網(wǎng)站、電話傳真、手機(jī)短信以及電子郵件等快速精準(zhǔn)的渠道傳播。近年來，逐漸增加了氣象預(yù)警大喇叭、電子顯示屏、微博、微信、手機(jī)客戶端等渠道，都成為了快速有效的預(yù)警信息發(fā)布渠道。但如此眾多的信息發(fā)布渠道，每一種都是面向自己的用戶特點(diǎn)而設(shè)計(jì)，各系統(tǒng)間的發(fā)布流程及規(guī)范都相互獨(dú)立，發(fā)布操作繁瑣復(fù)雜，信息難以共享。以三水區(qū)氣象局為例，目前有手機(jī)短信、傳真、LED室內(nèi)顯示屏、戶外電子顯示屏、微博、微信和手機(jī)客戶端等發(fā)布手段，這些發(fā)布手段的接收方式、傳輸方法以及信息格式各不相同。就以顯示屏舉例來說，雖然同為顯示屏，但有多種品牌，各個(gè)廠家出于行業(yè)競爭，商業(yè)手段等種種原因擁有各自不同的控制協(xié)議和操作平臺(tái)［4-18］。每次需要進(jìn)行預(yù)警信息的發(fā)布操作時(shí)，雖然發(fā)布的信息相同，但仍然需要分別登錄各個(gè)渠道的平臺(tái)，重復(fù)多次進(jìn)行信息的內(nèi)容編輯、審核、發(fā)布等操作流程，不但降低了工作效率，而且多次重復(fù)操作容易增加人員操作中遺漏失誤的概率。在預(yù)報(bào)預(yù)警信息發(fā)送完畢后，工作人員還需要對信息的發(fā)布情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并確認(rèn)設(shè)備工作狀態(tài)等后續(xù)跟進(jìn)，在有需要時(shí)要查詢設(shè)備的分布情況，而這些工作橫跨眾多的發(fā)布渠道之間，難以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理。

近年來隨著發(fā)布手段和渠道的迅速增加，上述問題亟待解決，現(xiàn)有的多數(shù)信息發(fā)布系統(tǒng)只是側(cè)重發(fā)布功能，沒有很好的把發(fā)布信息之前的業(yè)務(wù)流程整合進(jìn)去，比如前期會(huì)商、編寫預(yù)報(bào)內(nèi)容等值班流程［19-24］。發(fā)布人員需要操作不同的發(fā)布平臺(tái)，大量的人力耗費(fèi)在重復(fù)操作上，使得預(yù)警發(fā)布效率越來越低，違背了預(yù)警信息發(fā)布的高效性原則，因此這種狀況亟需改變。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路與方法

2.1 系統(tǒng)構(gòu)架

根據(jù)三水區(qū)氣象局當(dāng)前工作需求，采用規(guī)范的B/S三層架構(gòu)體系進(jìn)行系統(tǒng)建設(shè)。如圖1所示。

表現(xiàn)層：為系統(tǒng)操作界面，提供設(shè)備監(jiān)控、預(yù)報(bào)制作、預(yù)警制作、一鍵發(fā)布、模板自定義等，用戶通過瀏覽器即可進(jìn)行操作。

應(yīng)用層：采用組件化技術(shù)、混合多級索引技術(shù)、數(shù)據(jù)緩存技術(shù)、權(quán)限管理技術(shù)搭建總體內(nèi)容管理應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與各類渠道發(fā)布途徑的對接。

數(shù)據(jù)層：采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫對所有資源數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，為統(tǒng)計(jì)分析、查詢發(fā)布提供數(shù)據(jù)支撐。

安全支撐體系：從數(shù)據(jù)層到表現(xiàn)層都要進(jìn)行不同方面的安全配置設(shè)置，保障系統(tǒng)安全運(yùn)行。

外部接口：為第三方系統(tǒng)提供URL鏈接、Web Service接口、數(shù)據(jù)庫視圖等。

圖1 系統(tǒng)構(gòu)架

2.2 系統(tǒng)功能

業(yè)務(wù)集成：主要包括值班管理、產(chǎn)品編輯、會(huì)商管理、產(chǎn)品發(fā)布、報(bào)表管理等功能模塊有機(jī)統(tǒng)一。

“一鍵式”多渠道發(fā)布：主要包括微博、微信、室內(nèi)電子顯示屏、戶外電子顯示屏、傳真、郵件、12121發(fā)布、FTP、短信等發(fā)布渠道，通過系統(tǒng)簡單的一個(gè)操作實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快捷發(fā)布。

發(fā)布渠道接口融合處理：基于文本的方式采用XML、JSON、FTP等技術(shù)，對接各發(fā)布渠道，對接渠道為軟件形式的采用API方式對接，對接渠道為硬件形式的采用SDK方式對接。

模板管理：所有發(fā)布消息模板化，用戶先設(shè)置發(fā)布消息模板，一鍵發(fā)布消息按照設(shè)置的模板生成發(fā)布。所有服務(wù)產(chǎn)品模板化、可在word里面設(shè)置模板參數(shù)，生成服務(wù)產(chǎn)品時(shí)替換模板參數(shù)，以快速生成產(chǎn)品。

2.3 關(guān)鍵技術(shù)

系統(tǒng)以Spring作為平臺(tái)的容器，使用Hibernate對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢和存儲(chǔ)，采用FreeMarker、POI、多線程技術(shù)處理模板以及信息發(fā)布等業(yè)務(wù)，利用DHTMLX、javascript等web前端技術(shù)實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的可視化操作，完成各類服務(wù)產(chǎn)品發(fā)布渠道融合，在同一界面編輯預(yù)報(bào)預(yù)警產(chǎn)品并實(shí)現(xiàn)一鍵發(fā)布。

2.3.1 預(yù)報(bào)預(yù)警數(shù)據(jù)訂正

前端通過DHTMLX、javascript等技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訂正的可視化，系統(tǒng)提供會(huì)商錄入界面，通過默認(rèn)讀取上一班會(huì)商數(shù)據(jù)進(jìn)行填充，錄入會(huì)商內(nèi)容后，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的模板，快速生成對應(yīng)渠道發(fā)布的預(yù)報(bào)產(chǎn)品，生成預(yù)報(bào)產(chǎn)品后可以對其進(jìn)行二次訂正。

遇到災(zāi)害性天氣時(shí)，可通過預(yù)警編輯板塊實(shí)現(xiàn)預(yù)警數(shù)據(jù)錄入，系統(tǒng)提供歷史內(nèi)容快速載入功能，減少編輯時(shí)間，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的模板，快速生成對應(yīng)的渠道發(fā)布的預(yù)警產(chǎn)品，發(fā)布前可對其進(jìn)行二次訂正。

2.3.2 發(fā)布渠道的接口動(dòng)態(tài)配置

氣象發(fā)布渠道比較多，可分為以下幾種方式：短信、ftp、共享文件、數(shù)據(jù)庫對接、微博、微信、電子郵件、電子傳真等，渠道的新增、變更、停用平臺(tái)采用動(dòng)態(tài)管理的方式，通過簡單的接口配置，即可實(shí)現(xiàn)。

各渠道實(shí)現(xiàn)的方式為：

短信：通過短信服務(wù)商提供的第三方API，實(shí)現(xiàn)與發(fā)布平臺(tái)的對接；

ftp：利用FTPClient實(shí)現(xiàn)文件上傳，常用于向市局發(fā)送會(huì)商內(nèi)容，預(yù)報(bào)報(bào)文等；

共享文件：利用SmbFile實(shí)現(xiàn)通信，實(shí)現(xiàn)文本文件、office文件的傳輸；

數(shù)據(jù)庫：采用JDBC方式對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作；微博：通過微博提供的SDK，實(shí)現(xiàn)微博內(nèi)容的發(fā)布；

微信：與公眾號建設(shè)團(tuán)隊(duì)通過https通信方式對接，實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)預(yù)警的數(shù)據(jù)同步；

電子郵件：使用commons-email，通過配置SMTP服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)郵件發(fā)送；

電子傳真：使用35fax網(wǎng)絡(luò)傳真服務(wù)，向電臺(tái)報(bào)社發(fā)送傳真。

2.3.3 各類報(bào)文模版制作

由于氣象發(fā)布渠道的多樣，各類預(yù)報(bào)預(yù)警產(chǎn)品模版也比較多，主要分以下兩類：文字文本類、Word文件類等。文字文本類相對比較簡單，通過平臺(tái)的模版管理，錄入固定文字模版，動(dòng)態(tài)內(nèi)容填入輸入框上方的要素即可完成配置，發(fā)布時(shí)根據(jù)配置生成相應(yīng)的文字或文本文件，常見的產(chǎn)品有短信、報(bào)文、微博內(nèi)容、電子郵件內(nèi)容等。Word文件類相對較復(fù)雜，由于FreeMarker只支持XML類型的模版，需要預(yù)先把Word處理成XML格式，然后FreeMarker框架才能填入動(dòng)態(tài)字段。

2.3.4 一鍵預(yù)報(bào)預(yù)警分發(fā)

預(yù)報(bào)預(yù)警產(chǎn)品生成后，在發(fā)布界面進(jìn)行二次訂正，確認(rèn)無誤后，發(fā)起發(fā)布操作，此時(shí)平臺(tái)服務(wù)讀取相應(yīng)渠道的配置，采用多線程的方式對多渠道同步發(fā)布，并返回發(fā)布結(jié)果到web前端。

2.3.5 值班輔助

為準(zhǔn)確、及時(shí)、高效地發(fā)布?xì)庀箢A(yù)報(bào)預(yù)警信息，平臺(tái)提供多種值班輔助功能，如排班、值班日志、日常任務(wù)流程提醒、歷史發(fā)布信息查詢等功能，主要是通過查詢數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行界面展示，其中日常任務(wù)流程中采用quartz技術(shù)動(dòng)態(tài)對任務(wù)進(jìn)行新增、編輯、刪除操作。

3 小結(jié)

目前該系統(tǒng)已經(jīng)在三水區(qū)氣象局投入使用一年多時(shí)間，預(yù)報(bào)員們無需打開各個(gè)發(fā)布渠道的界面，生成預(yù)報(bào)預(yù)警產(chǎn)品后一鍵發(fā)布出去，明顯縮短了發(fā)布時(shí)間，提高了氣象預(yù)報(bào)預(yù)警信息發(fā)布效率，及時(shí)為各級決策部門防災(zāi)減災(zāi)工作提供參考依據(jù)。