機場天氣預報TAF報文解析與應用

呂常勝

摘要：通過對民航機場預報TAF報文的編制、發布、交換、處理等一系列過程的分析，為滿足氣象服務保障需求，以民航氣象數據庫系統為依托，構建了用于服務廣大民航氣象用戶的氣象信息服務系統，并以實例介紹了報文查詢及氣象要素解譯的過程。

關鍵詞：機場預報;報文;解析;應用

中圖分類號：TP311? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）15-0215-03

1 背景

近些年，隨著民航運輸業的快速發展，民航運輸安全保障也變得更加重要，保障飛行安全，是民航運輸業的首要任務。在提供飛行保障過程中，民航氣象服務機構負責提供飛行機組人員實時的各地機場天氣實況信息、機場預報信息、航路氣象信息等重要飛行氣象信息，在整個飛行安全保障過程中，起著至關重要的作用。及時有效的氣象信息是保障飛行安全的重要組成部分，如何方便快捷的獲取氣象信息是所有航空氣象用戶的首要需求，同時也是航空氣象服務人員的主要任務和責任。

2 民用航空氣象業務

民用航空氣象工作的基本內容包括探測、收集、分析和處理氣象資料，制作發布航空氣象產品，及時、準確地提供民用航空活動所需的氣象情報。民用航空氣象工作的目的是為民用航空活動的安全、正常和效率提供服務[1]。

民用航空氣象服務的對象（用戶）包括：航務部門和飛行機組、空中交通服務部門、機場運行管理部門、搜尋和救援部門、航行情報服務部門、通用航空飛行部門和其他與民用航空活動有關的部門[2]。

其中，航空天氣預報是組織和實施飛行的重要依據。航空天氣預報包括機場預報、著陸預報、起飛預報、區域預報和航路預報。機場預報應當由機場氣象臺在指定的時間制作和發布。機場預報包含對機場具體時段預期氣象情況的簡要說明。機場預報應當包括地面風、能見度、天氣現象、云和氣溫以及在預報 有效時段內這些要素中的一個或者幾個要素預期的重大變化。

2.1 民航機場預報電碼格式

機場預報應當以“TAF”電碼格式發布并進行交換。機場預報（TAF）的電碼格式如下：

其中，TAF組表示報告種類的標志;

CCCC組表示國際民航組織規定的四字地名代碼;

YYGGggZ組表示預報的發布日期和時間;

Y1Y1G1G1G2G2組表示預報的有效日期和時段;

dddffGfmfmMPS組表示預報的地面風向和風速;

VVVV組表示預報的能見度;

w′w′或NSW組表示預期出現的天氣現象;

NSNSNShShShS 或VVhShShS? 或SKC 或NSC組表示預報的云組或垂直能見度;

TTTTT GGGeGe或TTGGgg組表示在有效時段內一個或多個上述氣象要素預期的重要變化;

TXTFTF/GFGFZ TNTFTF/GFGFZ組表示最高和最低溫度預計出現的時間[3]。

2.2 民航機場預報的傳輸與處理

根據《民用航空飛行氣象情報發布與交換辦法》，機場氣象臺應當發布有效時間為9小時的機場預報（FC），機場氣象臺應當在每日與本機場有關的第一個飛行活動開始前2至3小時之間發布第一份機場預報（FC），之后在機場預報（FC）的有效起始時間前1小時10分鐘至2小時之間連續發布機場預報（FC），直至當日飛行活動結束[4]。

機場預報報文以TAF電碼的形式通過航空固定電信網（AFTN）或民航氣象數據庫廣域網向民航氣象中心和本地區氣象中心傳輸，民航氣象中心收集全國各機場氣象臺的氣象報文，通過民航氣象數據庫廣域網向各地區氣象中心傳輸，再由民航地區氣象中心向本地區的各機場氣象臺站轉發，由此形成了一個民航氣象中心-地區氣象中心-機場氣象臺站的三級氣象情報數據傳輸網絡。

目前，民航各地區氣象中心和空管分局站都已建設了民航氣象數據庫系統，負責民航氣象信息的收集、交換、處理、存儲及信息查詢等業務功能，該系統主要包括兩個部分，一是數據通信分系統，完成各種氣象數據的實時收集、交換、處理等功能;二是數據庫分系統，完成氣象資料的質量控制、入庫、存儲及查詢等功能。其中的報文資料以報告的形式保存在數據庫的民航氣象報告表中，報文資料經過氣象要素拆解后，形成的各種氣象要素保存在民航氣象要素表中。

3 氣象信息服務系統的研發

“氣象信息服務系統”，以下簡稱系統。

3.1 系統開發的客觀需求

民航氣象數據庫系統在民航氣象業務和服務保障中起著重要的作用，其用戶主要是氣象服務機構內部人員及部分空管系統用戶，雖然氣象數據庫內存儲了大量的氣象數據，但對外服務方面還有待完善，例如，有些航空公司用戶、機場運營部門及其他相關航空運輸用戶等，在及時方便地獲取各種民航氣象資料時，還不能完全滿足需求。為此，我們以民航氣象數據庫系統為依托，設計了一套氣象信息服務系統，以方便各民航氣象用戶的需求。

3.2 系統的開發架構

基于民航氣象數據庫系統，以數據庫系統中的氣象數據為數據源，構建一套B/S架構的氣象服務應用系統。數據庫為民航氣象數據庫系統的ORACLE數據庫，通過搭建WEB服務器，開發基于WEB服務器的氣象服務應用，因為是B/S架構模式，用戶端只是瀏覽器，所以維護和使用都很方便。

WEB服務器選用Tomcat服務器，Tomcat 是由 Apache 開發的一個Servlet 容器，實現了對Servlet 和 JSP 的支持，并提供了作為Web服務器的一些特有功能。由于Tomcat本身也內含了一個HTTP 服務器，它也可以被視作一個單獨的 Web 服務器[5]。由于Tomcat服務器是一個免費的開放源代碼的Web應用服務器，技術先進、性能穩定，其運行時占用的系統資源小，擴展性好，所以，Tomcat的應用十分普遍。

4 氣象信息服務系統研發過程

我們以JSP腳本作為開發語言，通過實例說明氣象信息服務應用系統的開發過程。

4.1 氣象數據庫連接

氣象數據存儲在后臺ORACEL數據庫中，要想檢索數據，首先要連接數據庫，為以后的數據查詢提供準備。代碼示例如下：

Class.forName（"oracle.jdbc.driver.OracleDriver"）[6];

String url = "jdbc：oracle：thin：@172.26.11.12：1521/QXDB";

Connection conn = DriverManager.getConnection（url， "weather"， "weather"）;

Statement stmt = conn.createStatement（）;

其中：172.26.11.12為數據庫服務器的IP地址、QXDB為數據庫服務名、weather為數據庫的用戶名和密碼。

4.2 機場預報的查詢

民航氣象報文主要有機場實況報（SA）、特選報（SP）、機場預報（FC、FT）及重要天氣報告（WS）等，以下以機場預報（FC）為例，簡要說明對報文數據的查詢。

ResultSet rs = stmt.executeQuery（"select? OTIME，rpt from INFO_AIR_RPT t where CCCC='ZYTL' and tt='FC' order by OTIME desc"）;

if（rs.next（）） rpt=rs.getString（"rpt"）;

其中：INFO_AIR_RPT為民航報告表、rpt為報告內容字段、CCCC為機場的四字代碼字段、TT為報文類型字段、OTIME為報文時間字段，以上查詢的結果為機場四字代碼為ZYTL的最新機場預報（FC）報文。

4.3 機場預報的解譯

對于從事氣象服務的專業人員，天氣預報報文的熟練理解和應用是其必備技能，使用起來也很方便，但對于其他非氣象服務機構或相關業務單位，因氣象報文的專業性很強，一般人員很難理解并精確掌握，所以將專業的氣象術語翻譯成廣大用戶所能理解的形式對外提供服務，就顯得很有必要了。由于氣象報文在進入氣象數據庫時，已經做了氣象要素的分解處理，所以只需查詢氣象要素表，即可得到所需相關的氣象要素。

按照民航氣象觀測規范，云量的觀測采用8分量制，云量用FEW、SCT、BKN或OVC報告;如果天空無云，應使用簡語SKC。對于天氣現象組，由表一中1—5欄的內容順序組成，即，強度、描述、天氣現象。例如：+SHRA（大的陣雨）[7]。

云組和天氣現象要先譯碼后才能展示，而對于其他氣象要素，如風、能見度，溫度等，直接取其要素表中數值即可。

以下，通過JSP程序代碼，簡要示例對機場預報報文的查詢與解譯。

ResultSet rs=stmt.executeQuery（"select winddirection，windspeed， LevelVisibility ，weatherinfo，cloudinfo，temperature，cavokflag，reftime from mhapp.ele01_fcft t where? cccc='ZYTX' order by odate desc，otime desc"）; rs.next（）;

rpt=rpt+"＼r＼n溫度（℃）："+rs.getString（"temperature"）;

rpt=rpt+"＼r＼n風向（℃）："+rs.getString（"winddirection"）;

rpt=rpt+"＼r＼n風速（mps）："+rs.getString（"windspeed"）;

rpt=rpt+"＼r＼n能見度（m）："+rs.getString（"LevelVisibility"）;

rpt=rpt+"＼r＼n天氣："+rs.getString（"weatherinfo"）;

rpt=rpt+"＼r＼n云："+rs.getString（"cloudinfo"）;

其中：ele01_fcft為氣象報告要素表、temperature為溫度要素字段、winddirection為風向字段、windspeed為風速字段，LevelVisibility為能見度字段，weatherinfo為天氣現象字段，cloudinfo為云組字段。以上查詢的結果是沈陽機場（ZYTX）最新機場預報各氣象要素的解釋。

5 結束語

“氣象信息服務系統”應用的實現，只是在民航氣象數據庫基礎上開發利用現有資源的一個實踐證明。其實，考慮到民航氣象業務的實際需求，還有很多資源可以開發利用，充分發揮出氣象數據庫的應有價值，如本場自動觀測系統實時數據、氣象衛星雷達圖像、各種氣象預報產品等，都可以根據用戶的需求查詢顯示，并可實現產品的可定制化。在保障民航飛行安全，提高服務質量方面發揮更大的作用。

參考文獻：

[1] 中國民用航空局.中國民用航空氣象工作規則[Z].CCAR-117R1，2005.

[2] 中國民用航空局.《民用航空氣象》第3部分：服務，MH/T 4016.3[Z].2007.

[3] 中國民用航空局.《民用航空氣象》第1部分：觀測和報告 MH/T 4016.1[Z].2007.

[4] 民航局空管辦，空管局.民用航空飛行氣象情報發布與交換辦法[Z].AP-117-TM-2009-01R2.

[5] 田平.Java Web開發的環境配置[J].軟件，2013，34（7）：40.

[6] 孟憲福.分布式對象技術及其應用[M].北京：清華大學出版社，2008.

[7] 中國民用航空局.《民用航空氣象》第6部分：電碼 MH/T 4016.6[Z].2007

【通聯編輯：謝媛媛】