一鍵式氣象預報預警信息發布系統的設計與應用

王 瑩，何 珊，彭斯琪

（1.三水區氣象局，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，面對極端氣象災害多發、頻發和重發的嚴峻形勢，氣象預報預警快速及時的傳播顯得尤為重要。建設一套完整的氣象預報預警信息發布與傳播的一鍵式發布系統，可以有效地對氣象災害預警信息發布與傳播技術進行系統、科學地規劃，能夠將氣象預報預警信息的作用發揮到最大化，對于幫助提升各行各業的防災避險能力以及應對氣候變化的能力，加強氣象災害的科學預測和預防，完善佛山市三水區氣象災害防御體系的建設，最大限度地保護人民生命財產減少和避免損失都具有重要意義［1-3］。

1 目前現狀

隨著氣象事業的不斷發展和技術渠道的增加，氣象預報預警發布手段從最初的廣播、報紙、收音機逐漸發展到可以通過官方網站、電話傳真、手機短信以及電子郵件等快速精準的渠道傳播。近年來，逐漸增加了氣象預警大喇叭、電子顯示屏、微博、微信、手機客戶端等渠道，都成為了快速有效的預警信息發布渠道。但如此眾多的信息發布渠道，每一種都是面向自己的用戶特點而設計，各系統間的發布流程及規范都相互獨立，發布操作繁瑣復雜，信息難以共享。以三水區氣象局為例，目前有手機短信、傳真、LED室內顯示屏、戶外電子顯示屏、微博、微信和手機客戶端等發布手段，這些發布手段的接收方式、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，各個廠家出于行業競爭，商業手段等種種原因擁有各自不同的控制協議和操作平臺［4-18］。每次需要進行預警信息的發布操作時，雖然發布的信息相同，但仍然需要分別登錄各個渠道的平臺，重復多次進行信息的內容編輯、審核、發布等操作流程，不但降低了工作效率，而且多次重復操作容易增加人員操作中遺漏失誤的概率。在預報預警信息發送完畢后，工作人員還需要對信息的發布情況進行統計分析，并確認設備工作狀態等后續跟進，在有需要時要查詢設備的分布情況，而這些工作橫跨眾多的發布渠道之間，難以實現統一管理。

近年來隨著發布手段和渠道的迅速增加，上述問題亟待解決，現有的多數信息發布系統只是側重發布功能，沒有很好的把發布信息之前的業務流程整合進去，比如前期會商、編寫預報內容等值班流程［19-24］。發布人員需要操作不同的發布平臺，大量的人力耗費在重復操作上，使得預警發布效率越來越低，違背了預警信息發布的高效性原則，因此這種狀況亟需改變。

2 系統設計思路與方法

2.1 系統構架

根據三水區氣象局當前工作需求，采用規范的B/S三層架構體系進行系統建設。如圖1所示。

表現層：為系統操作界面，提供設備監控、預報制作、預警制作、一鍵發布、模板自定義等，用戶通過瀏覽器即可進行操作。

應用層：采用組件化技術、混合多級索引技術、數據緩存技術、權限管理技術搭建總體內容管理應用服務系統，實現與各類渠道發布途徑的對接。

數據層：采用關系型數據庫對所有資源數據進行存儲和管理，為統計分析、查詢發布提供數據支撐。

安全支撐體系：從數據層到表現層都要進行不同方面的安全配置設置，保障系統安全運行。

外部接口：為第三方系統提供URL鏈接、Web Service接口、數據庫視圖等。

圖1 系統構架

2.2 系統功能

業務集成：主要包括值班管理、產品編輯、會商管理、產品發布、報表管理等功能模塊有機統一。

“一鍵式”多渠道發布：主要包括微博、微信、室內電子顯示屏、戶外電子顯示屏、傳真、郵件、12121發布、FTP、短信等發布渠道，通過系統簡單的一個操作實現產品的快捷發布。

發布渠道接口融合處理：基于文本的方式采用XML、JSON、FTP等技術，對接各發布渠道，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：所有發布消息模板化，用戶先設置發布消息模板，一鍵發布消息按照設置的模板生成發布。所有服務產品模板化、可在word里面設置模板參數，生成服務產品時替換模板參數，以快速生成產品。

2.3 關鍵技術

系統以Spring作為平臺的容器，使用Hibernate對數據庫進行查詢和存儲，采用FreeMarker、POI、多線程技術處理模板以及信息發布等業務，利用DHTMLX、javascript等web前端技術實現平臺的可視化操作，完成各類服務產品發布渠道融合，在同一界面編輯預報預警產品并實現一鍵發布。

2.3.1 預報預警數據訂正

前端通過DHTMLX、javascript等技術實現數據訂正的可視化，系統提供會商錄入界面，通過默認讀取上一班會商數據進行填充，錄入會商內容后，根據預先設置的模板，快速生成對應渠道發布的預報產品，生成預報產品后可以對其進行二次訂正。

遇到災害性天氣時，可通過預警編輯板塊實現預警數據錄入，系統提供歷史內容快速載入功能，減少編輯時間，根據預先設置的模板，快速生成對應的渠道發布的預警產品，發布前可對其進行二次訂正。

2.3.2 發布渠道的接口動態配置

氣象發布渠道比較多，可分為以下幾種方式：短信、ftp、共享文件、數據庫對接、微博、微信、電子郵件、電子傳真等，渠道的新增、變更、停用平臺采用動態管理的方式，通過簡單的接口配置，即可實現。

各渠道實現的方式為：

短信：通過短信服務商提供的第三方API，實現與發布平臺的對接；

ftp：利用FTPClient實現文件上傳，常用于向市局發送會商內容，預報報文等；

共享文件：利用SmbFile實現通信，實現文本文件、office文件的傳輸；

數據庫：采用JDBC方式對數據庫進行操作；微博：通過微博提供的SDK，實現微博內容的發布；

微信：與公眾號建設團隊通過https通信方式對接，實現預報預警的數據同步；

電子郵件：使用commons-email，通過配置SMTP服務器，實現郵件發送；

電子傳真：使用35fax網絡傳真服務，向電臺報社發送傳真。

2.3.3 各類報文模版制作

由于氣象發布渠道的多樣，各類預報預警產品模版也比較多，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，通過平臺的模版管理，錄入固定文字模版，動態內容填入輸入框上方的要素即可完成配置，發布時根據配置生成相應的文字或文本文件，常見的產品有短信、報文、微博內容、電子郵件內容等。Word文件類相對較復雜，由于FreeMarker只支持XML類型的模版，需要預先把Word處理成XML格式，然后FreeMarker框架才能填入動態字段。

2.3.4 一鍵預報預警分發

預報預警產品生成后，在發布界面進行二次訂正，確認無誤后，發起發布操作，此時平臺服務讀取相應渠道的配置，采用多線程的方式對多渠道同步發布，并返回發布結果到web前端。

2.3.5 值班輔助

為準確、及時、高效地發布氣象預報預警信息，平臺提供多種值班輔助功能，如排班、值班日志、日常任務流程提醒、歷史發布信息查詢等功能，主要是通過查詢數據庫，進行界面展示，其中日常任務流程中采用quartz技術動態對任務進行新增、編輯、刪除操作。

3 小結

目前該系統已經在三水區氣象局投入使用一年多時間，預報員們無需打開各個發布渠道的界面，生成預報預警產品后一鍵發布出去，明顯縮短了發布時間，提高了氣象預報預警信息發布效率，及時為各級決策部門防災減災工作提供參考依據。