濱州市氣象局市縣一體化業務平臺設計與實現

王培濤　莫瑤　王鳳嬌　王晨　田依潔

摘要：從山東省濱州市氣象局業務需求、平臺功能設計和技術實現等方面，介紹了濱州市氣象局市縣一體化業務平臺。該平臺采用B/S結構設計，實現了與CIMISS數據庫的對接，實現了自動氣象站數據實時監測、歷史查詢統計、災害性天氣自動報警，能夠將城鎮報文直接翻譯為文字和各類規定格式的產品，并實現了多種產品一鍵加工制作和一鍵多渠道發布，實現了文字向12121聲訊語音的自動轉換和一鍵更新所有信箱，并且提供了靈活的產品自定義和二次開發接口，有力地保障了市縣業務開展，為濱州市防災減災提供了強有力的技術支撐。

關鍵詞：一體化業務平臺;設計與實現;濱州市

中圖分類號：P451? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2019）15-0115-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.15.027? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

The design and implementation of the integrated business

platform of Binzhou meteorological bureau

WANG Pei-tao1，MO Yao1，WANG Feng-jiao1，WANG Chen2，TIAN Yi-jie2

（1.BinZhou Meteorological Bureau，Binzhou 256600，Shandong，China;2.China Meteorological Administration，Beijing 100081，China）

Abstract： Based on the analysis of meteorological business requirements of Binzhou Meteorological Bureau， platform function design and technical realization， this paper introduces the integrated business platform of Binzhou Meteorological Bureau.This platform adopted B/S structure design， implemented the docking with the CIMISS database， realized the automatic meteorological station data real-time monitoring， historical data query and statistics， automatic alarm of disastrous weather， directly translated the town message into text and products of all types of prescribed formats， and implemented one-click processing of a variety of products and one-click processing of multi-channel release， implemented the automatic conversion of text to 12121 audio voice and one-click processing of updating all mailbox，and provided a flexible product customization and secondary development interface， effectively guaranteed the city and county business of Binzhou Meteorological Bureau， provided a strong technical support for the disaster prevention and reduction in Binzhou city.

Key words： integration business platform; design and implementation; Binzhou city

新中國成立前夕，全國氣象臺站僅有101個[1]，近70年來，伴隨中國大氣科學理論、技術的進步與發展，氣象現代化的建設與發展以及氣象服務需求的牽引，天氣業務取得了巨大的發展和進步[2]，氣象現代化的發展大大促進了氣象服務的水平。在業務平臺建設方面，很多省市都開展了相關研究[3-11]，業務平臺對于氣象業務開展起到了促進作用。

山東省濱州市氣象局自1957年建站（濱縣北鎮氣候站）以來，臺站和業務建設不斷發展，尤其是進入21世紀，現代化建設大力發展有力地保障了預報服務業務開展。1961年之前，濱州市氣象業務只有地面氣象觀測和簡單的農業氣象觀測，1961年5月開始開展天氣預報服務業務，1985年開始開展專業氣象服務，2000年全國地市級首部新一代天氣雷達（SC）在濱州市試運行，2015年雷達異地重建，由SA型替換了原SC型。隨著近年來預報準確率的不斷提高、社會和經濟對氣象的需求愈加強烈以及社會整體科技的進步，迫切需要強化氣象現代化對日常業務的保障能力。近年來，濱州市氣象局高度重視硬件和軟件現代化建設，開發了“濱州區域自動氣象站數據應用系統”“新城鎮報編發軟件”“氣象業務平臺”“專業服務綜合平臺”等系統，對濱州氣象業務提供了有力的技術支撐。但業務系統總體來看相對零散、缺乏功能上的整合，而且產品制作和發布步驟繁瑣、效率較低，同一產品需多次發布;市縣之間共享機制不高、縣（區）局平臺支撐水平較差。因此為進一步提高現代化建設對業務的保障作用，更有效率地開展氣象服務和防災減災工作，濱州市氣象局在充分考慮市縣氣象業務需求分析的基礎上，對平臺功能模塊和具體實現方式進行了設計，并最終開發了市縣一體化業務平臺。

1? 業務需求和功能設計

1.1? 氣象業務需求

濱州市位于山東省的北部、魯北平原、黃河下游，在黃河三角洲腹地、渤海灣南部，是黃河三角洲區域內最大的行政區，下轄五區五縣：濱城區、沾化區、惠民縣、陽信縣、無棣縣、博興縣、鄒平縣和濱州經濟開發區、高新技術產業開發區、北海經濟開發區。濱州市氣象機構主要有濱州市氣象局以及下屬的沾化區氣象局、惠民縣氣象局、陽信縣氣象局、無棣縣氣象局、博興縣氣象局、鄒平縣氣象局。

濱州市氣象業務主要涵蓋了決策氣象服務、公眾氣象服務以及專業氣象服務三部分，另外還包括農業氣象服務、沿海氣象服務。每天要常規發布城鎮天氣預報、電視臺預報、五天滾動預報、市政府日報、24 h景點預報、報社預報信息、空氣污染氣象條件預報、短時天氣預報、沿海預報、紫外線指數預報、12121聲訊、公眾和專業手機短信等信息，另外還需不定時發布預警信號、周報、旬報、決策手機短信、微博、氣象信息快報等產品。發布渠道多且不同，渠道主要有FTP、手機短信、電子郵件、傳真、12121、網站、微博等。各縣（區）氣象局需要查閱市氣象臺發布的產品用以解釋應用、制作當地氣象服務產品。各縣（區）氣象局因當地需求不同，個別材料格式不同，很多材料發布渠道不同。市縣業務中均存在著產品眾多、發布渠道繁雜、發布時間集中、容易出錯的問題。日益增多的業務需要在完成任務的同時，保證預報服務產品質量，實現多種產品和多種渠道集約化制作和管理。

1.2? 功能設計

針對濱州市氣象局市縣氣象業務的迫切需求，對業務進行了梳理，從功能模塊和技術實現方式等方面進行了設計。

平臺整體要求界面美觀、框架合理、操作方便、數據可靠;呈現方式為B/S結構;能夠實現平臺與微信、微博、傳真、短信平臺、FTP、電子郵件、網站、手機APP、12121聲訊平臺等的對接。針對業務需求，將平臺設定為四大模塊：系統管理模塊、數據監測與告警模塊、預報與服務模塊、市縣資料共享模塊。其中，系統管理模塊能夠實現后臺用戶角色和權限管理、平臺參數配置等功能;數據監測與告警模塊能夠實現實時氣象要素的自動更新和顯示、災害性天氣的自動更新和報警、數據的查詢統計以及歷史比較等功能;預報與服務模塊為核心業務操作部分，需提供新城鎮報的制作發布功能，然后在新城鎮報的基礎上自動將報文翻譯為基本文字產品，人工干預后能夠實現一鍵式制作多種規定產品，并能一鍵式將多種產品按照約定好的渠道發送到指定發布對象;市縣資料共享模塊，可以實現市縣之間產品互訪和資料的快捷共享。

2? 平臺功能介紹

2.1? 平臺基本技術、結構和框架

濱州氣象業務平臺是標準化的市縣一體化業務平臺，以CIMISS數據環境為基礎，自建庫數據為輔助，對獲取到的數據進行了整合和處理，實現了市縣業務服務流程的標準化和一體化。平臺整體上采用了B/S結構設計，能夠適應各種復雜多變的客戶環境。服務端應用跨平臺的開發語言JAVA設計，能夠很好地支持各種服務器。生產環境采用了主流Linux操作系統，數據庫采用MySQL 5.1，穩定性更強。平臺包含了登陸界面、主頁、數據監測、預報與服務、市縣資料共享、預警信號制作、系統管理等主體框架。

2.2? 主頁

主頁實現了常用、重要的資料和事項顯示，主要分為四個區域：自動站實況、部門內公告欄、今日預警、最新產品。

自動站實況部分實現了5 min國家自動站實時數據顯示，包括實時和整點的溫度、濕度、氣壓、降水、風向、風速、極大風向、極大風速、能見度、露點，可以讓預報員第一時間獲取當前天氣實況。公告欄由部門負責人進行更新和發布，主要顯示重大事項、工作提醒和常用資料的記錄與查閱。今日預警一方面使預報員了解當前預警發布情況，一方面提醒及時解除相關信息。最新產品則主要是顯示當前部門發布的最新產品。

2.3? 數據監測

數據監測是自動站數據的顯示、查詢統計、災害性天氣自動報警的核心模塊。實現了國家氣象站和區域自動氣象站數據實時GIS和表格的顯示，并能夠自動更新。災害性天氣報警部分，在設定了報警標準的基礎上，實現了國家氣象站和區域自動氣象站大風、暴雨、大霧、高溫等災害性天氣的實時監控和聲音報警功能。降水量、氣溫、能見度、風場監測實現了整點、固定時段和自選時段內累計雨量、最高和最低氣溫、最低能見度、最大風速和極大風速的查詢，并能夠自動排序顯示。實況數據統計部分，實現了按小時、天、旬、月、年等不同要素指標的查詢統計。其中，降水量查詢部分實現了降水統計后人工干預功能，可以將疑誤數據剔除后重新計算，歷史查詢部分可以提供當前時段內各臺站降水量與去年同期、常年同期的比較，并通過產品配置將查詢結果生成雨情短信、表格、色斑圖等形式。

2.4? 預報與服務

預報與服務是預報產品和服務產品加工以及發布的核心部分，主要包括了新城鎮報錄入和發布，以及公眾、決策和專業服務產品的制作發布。

2.4.1? 新城鎮報制作? 2008年至今，濱州市氣象局新城鎮報業務中一直采用自主編寫的C/S結構新城鎮報編發程序客戶端，但無法與其他產品很好的結合起來。而平臺以網頁形式實現了新城鎮報制作發布功能，并對錄入報文進行質控，當預報降水、溫度為零下時用不同的顏色著重提醒，并且對報文制作時間進行了規定，以防止制作和發布錯誤時次的城鎮報。

2.4.2? 電視臺預報? 城鎮報制作完成后，可以將報文自動翻譯為文本，添加到電視臺預報制作界面中（圖1）。預報員只需要稍微修訂，點擊“制作”后即可同時生成多種規定格式的txt、Word產品，如電視臺預報、五天滾動預報、市政府每天預報、24 h景點預報、空氣污染氣象條件預報、專業服務用短期預報以及報社用的產品等（圖2）。再點擊“發布”即可將多種服務產品按照規定好的FTP、電子郵件、網站等渠道發送到指定發布對象。

2.4.3? 服務產品? 服務產品主要包括決策服務產品、公眾服務產品和專業服務產品，發布渠道包括了手機短信、電子郵件、傳真、微博、FTP、12121聲訊語音信箱等。

決策服務產品主要包括氣象信息快報、決策手機短信、微博、農氣服務周報、氣候評價等。因網頁版的Office操作比較復雜，氣象信息快報及其他Word產品等采用了本地制作然后上傳和發布的方式。發布時，平臺實現了與傳真、郵件、微博、決策短信平臺的對接，可以一鍵從多個渠道發布產品。

公眾和專業服務產品除12121聲訊語音外，大部分融合在電視臺預報制作中。專業服務產品主要針對每天公眾短信、12121聲訊以及鹽業、電業的專業用戶，實現了產品與省局FTP、12121聲訊系統、決策短信平臺的對接。在自動翻譯城鎮報報文的基礎上略加修改，點擊“制作”即可一鍵式將文本轉換為13個語音信箱的語音和其他3種產品，點擊“發布”即可更新對應的語音信箱，極大地提高了工作效率。另外，通過對接省局FTP、短信平臺，實現了公眾手機短信和專業用戶手機短信的快捷發布。

2.5? 市縣資料共享

該部分主要用于對不同單位發布產品的調閱，以及發布記錄的查詢、預報校驗和產品統計、A文件更新等功能。另外，單獨開發了市縣一體化業務平臺產品瀏覽頁面（圖3），可以在不登陸的情況下，在內網方便查閱不同單位提交的產品，更好地進行資料共享。

2.6? 預警信號

提前將各類預警信號標準、防御指南等進行了定義，并定制了產品制作模板，實現了與濱州氣象網站、微博和決策短信平臺的對接，可以快速地制作預警信號并更新官方網站、微博和發送決策短信等。

2.7? 系統管理

系統管理是平臺的管理核心部分，實現了公告管理、菜單維護、權限管理、自動站管理、閾值管理、色斑圖色卡配置、產品模板和發布任務定義、發布對象管理等功能（圖4）。其中，任務定義部分可以對每一個產品的基本屬性、發布樣式、產品變量、參考產品進行定義，增加了平臺的擴展性和可持續性。

3? 小結

濱州市氣象局市縣一體化業務平臺是在濱州市氣象業務不斷發展和人民群眾對氣象服務需求日益增加的背景下設計和開發的。在對業務需求充分調研的前提下，對平臺進行了框架和功能設計，開發進程相對順利。為提高平臺的可用性和可持續性，平臺數據采用了與CIMISS的對接，數據庫采用了MySQL 5.1，監測數據提供了人工干預和修訂功能，產品配置方面提供了變量和任務定義。面對產品眾多、發布渠道復雜的情況，實現了一鍵式制作多種產品、一鍵式發布多種渠道。另外，實現了文字向語音轉換，解決了原有的12121制作過程繁雜和詞條限制的問題。濱州市氣象局市縣一體化業務平臺的建立是濱州氣象業務的一項重大變革和成就，提高了濱州氣象業務的集約化和現代化水平，將為濱州氣象防災減災和濱州市的經濟社會發展提供強有力的保障。

參考文獻：

[1] 溫克剛，李德善，劉立成.新中國氣象事業發展的壯美畫卷——簡評《全國基層氣象臺站簡史》[J].氣象科技進展，2014，4（6）：121-122.

[2] 矯梅燕.天氣業務的現代化發展[J].氣象，2010，36（7）：1-4.

[3] 陳有利，沃偉峰，錢燕珍.寧波市短臨業務平臺建設的思考[J].浙江氣象，2017，38（3）：41-44.

[4] 周展程，孫志強.基于GIS的自動氣象站數據業務平臺的實現[J].氣象研究與應用，2016，37（1）：91-93.

[5] 艾? 艷，孫景蘭，范學峰，等.河南省縣級綜合氣象業務平臺的建設及應用[J].氣象與環境科學，2016，39（1）：114-119.

[6] 羅紅梅，周? 峰，陳湘華.湖南省氣象災害預警信息發布業務平臺的設計及應用[J].科技創新導報，2015，12（12）：23-24.

[7] 屈右銘，湯? 宇，蔡榮輝，等.生態氣象監測評估業務平臺的設計與應用[J].長江流域資源與環境，2010，19（4）：421-425.

[8] 王仕星，謝國權，馮國標.浙江省公共氣象服務業務平臺建設框架設計[J].浙江氣象，2009，30（S1）：1-6.

[9] 宋? 煜，鄒耀仁，隋洪起，等.大連地區沙塵天氣預報預警業務平臺[J].氣象與環境學報，2009，25（2）：45-49.

[10] 齊軍岐.基于互聯網技術的新一代氣象預報服務業務平臺[J].陜西氣象，2008（5）：41-42.

[11] 丁建軍，胡文東，丁永紅，等.寧夏區域精細化溫度預報業務平臺[J].氣象科技，2005（3）：283-288.