基于互联网技术的丹东环境预报业务系统实现

董海涛 刘洪林 刘飞

摘要

丹东环境预报业务系统是实现气象与环保间数据共享交换、电子邮件和FTP方式文件传输的实用性业务系统。系统采取多窗体框架结构设计，以电子邮件为数据存储中心进行资料共享交换，有效利用互联网和气象内部通信网络的优势，实现了跨部门间数据共享要求，自动会话电子邮件和FTP文件传输技术，人工转换为程序化操作。从系统的设计思路、技术结构以及系统的主要功能和关键技术等方面介绍丹东环境预报业务系统的实现过程。

关键词 电子邮件；数据共享；文件传输

中图分类号 S126 文献标识码 A 文章编号 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

空气质量的好坏反映了空气污染程度，它是依据空气中污染物浓度的高低来判断的。空气污染是一个复杂的现象，在特定时间和地点空气污染物浓度受到许多因素影响。来自固定和流动污染源的人为污染物排放大小是影响空气质量的最主要因素之一，其中包括车辆、船舶、飞机的尾气及工业企业生产排放、居民生活和取暖、垃圾焚烧等。城市的发展密度、地形地貌和气象等也是影响空气质量的重要因素。

近年来，随着城市建设的迅速发展，空气质量污染程度备受关注，环境保护进入了发展新时期阶段。目前环保单位是承担空气质量环境监测工作的重要部门，运用各种分析和测试手段，对影响环境质量的代表值进行测定，反映空气质量或环境污染程度的各项数据，是保护和监督环境重要手段之一^[1-2]。

辽宁省气象部门经过多年研究，将环保环境监测数据引入气象要素观测数据进行综合分析，形成气象环境预报数据进行空气质量预报。为此，气象与环保部门应合作协商，以提高空气质量预报水平为重点，建立气象与环境监测数据共享机制，共同推动环境保护和空气质量服务工作。

气象部门获取环保部门的环境监测数据主要有NO₂、SO₂和PM10等，环保部门共享气象部门的数据主要有温度、湿度、气压和风向风速等。在项目实施初期，部门间主要采取电话预约和手工抄报方式进行，由于人的客观原因影响数据共享业务，导致时效性滞后、数据不准确和工作效率低运行机制呈现出诸多问题，越来越难以适应业务发展需要。

基于互联网技术的丹东环境预报业务系统以提高数据共享准确性和时效性为目的，利用VB开发语言^[3]对业务流程进行程序化，加强自动化处理方式^[4]，简化人工处理过程，从而节省业务人员工作时间，提高业务运行效率。为此，笔者从系统的设计思路、技术结构以及实现的主要功能和关键技术等方面来介绍丹东环境预报业务系统的建设情况。

1 系统设计思路

以往气象部门环境预报业务工作流程总体可分电话接收环保数据、手工编辑环境预报数据和电话上报环境预报数据3个部分。该系统设计思路是将这3个工作流程通过软件方式实现程序化和自动化，从而提高实际业务工作效率。第1个流程的实现：气象与环保在无专线网络通信情况下，唯一的通信途径就是互联网连接，E-mail邮箱就成了两个单位共享数据链接的纽带，采用程序实现电子邮箱自动收发功能；第2个流程的实现：通过E-mail邮箱接收的数据必须能够被业务系统识别，并以一定的文件格式进行提取应用，所以需要对发送的邮件格式进行标准化处理；第3个流程的实现：借助于气象内部通信网络的优势，利用通信网络API函数实现快速“绿色”传输（图1）。

2 系统结构

2.1 系统技术架构

丹东环境预报业务系统技术架构可分数据接收模块、数据处理模块和数据传输模块3个部分。数据接收模块是获取环保部门监测数据的核心功能，通过E-mail互联网电子邮箱实现数据间共享，实时监控并自动接收环境部门发送的环境监测数据邮件；数据处理模块就是将环境监测邮件解析成气象部门标准化气象环境预报数据，提供给业务人员进行数据分析；数据传输模块包括邮件发送和FTP文件传输服务，其中邮件发送主要为实现两个部门间进行数据交换，环保部分通过E-mail邮箱能够及时获取最新的天气实况信息，FTP文件传输服务是完成气象環境预报数据上传到省级部门。系统3个功能模块间是在统一的框架下实现，最大程度地保障系统的稳定性和可扩展能力。

2.2 系统流程结构

系统流程结构的核心数据的环境监测邮件数据的整个数据流是环保监测部门→气象部门进行订正→省气象信息中心，为提高数据质量和实际应用，每个流程结合实际工作进行了功能细化。①环保监测部门是数据的初始端，保障气象部门能够顺利接收邮件环境监测数据。②气象与环保部门协商对发送邮件环境监测数据的标题和数据结构进行统一。气象部门将收到的邮件环境监测数据解析为气象环境监测数据和气象环境预报数据，对于气象环境监测数据实行入库处理，方便以后查询、统计和分析；对于气象环境预报数据提取到系统前台功能窗体进行人工订正处理，并形成气象环境预报数据文件。③利用该系统FTP文件传输服务功能将气象环境预报数据文件上传至省级数据服务中心。

3 系统主要功能

该系统主要是对环保环境监测数据进行二次分析处理，并实现数据上传功能，总体可分为邮件接收、数据编辑和网络传输3个部分，每个部分根据实际业务需要设置不同的子功能模块。

3.1 邮件接收

邮件接收主要是完成对指定E-mail邮箱的电子邮件检索、读取、下载和删除等功能操作。根据气象与环保部门预定的邮件预定规则（统一标题和数据格式），自动查询和读取当前时次邮件，并按邮件的格式转换成本地气象环境监测数据和实时入库处理，当电子邮件下载成功后，对邮件进行立即删除处理，确保读取邮件的速度和时效，减轻电子邮箱负担。

3.2 数据编辑

数据编辑主要包括产品模板制作以及环保环境监测、气象环境预报和环境交换的数据处理等。在产品模板制作模块中可对生成的气象环境预报数据文件的格式进行定义、添加、删除和保存模块数据处理；在环境监测功能界面中可对环保环境监测数据进行查看、初级审核和编辑，监测数据确定无误后进行入库处理，同时，选择观测时间可以任意调取数据库中监测数据进行查询分析（图2）；在环境预报功能界面中在环保环境监测数据的基础上形成气象环境预报数据，并形成上行文件，入库处理，同样更改观测时间可以查询预报数据进行分析；环境交换数据主要功能是将温度、湿度、气压、风向、风速等气象数据转换生成环保部门所需格式的数据文件，并以邮件方式发送至电子邮箱中，供环保部门使用。

3.3 网络传输

网络传输功能主要包括FTP文件上传和发送电子邮件两个方面。FTP文件上传是基于气象内部通信网络系统，将气象环境预报数据文件上传至省级，在环境监测和预报功能模块中可随时点击相应按钮实现数据上传，也可在文件传输服务模块中对单个或多个文件进行FTP文件传输。发送电子邮件是基于外部互联网通信方式对环境交换数据网络传输，实现部门间数据共享功能。

4 系统的关键技术

4.1 数据共享技术

气象与环保部门属于两个独立单位。气象部门主要需要环保部门的环境监测数据，而环保部门则需要气象部门的气象要素数据，彼此间需要的数据量很少，架设专线通信网络不仅浪费资源，而且系统安全性也很难保障。该系统采用互联网电子邮件作为两个单位数据中转站，利用系统开发程序实现电子邮件的检索、读取和下载，以及承载环境交换数据的电子邮件发送功能，同时根据两个单位的自身业务需要，可任意增加各类数据共享电子邮箱的扩展。

4.2 文件传输技术

该系统的文件传输主要包括基于互联网的E-mail电子邮件传输和气象内部通信网络的FTP文件传输。E-mial电子邮件传输采用了VB开发语言自带的MAPI邮件组件，其中MAPISession 控件登录并且建立或结束一个 MAPI 会话，MAPIMessages 控件使用户可以执行多种消息系统功能，主要包括邮件的发送、获取和删除等^[5]。利用该组件可以快速建立电子邮件会话，Windows系统邮件验证使系统运行更加可靠和稳定。FTP文件传输主要采用了API函数开发实现运程会话、文件传输和结束会话等功能^[6]，最大程度地保障系统的稳定性和可靠性。

4.3 数据标准化处理

数据标准化处理主要包括电子邮件数据标准化、环境预报数据标准化和环境交换数据标准化3个方面。电子邮件数据标准化是将环保或气象部门发送的电子邮件标题和内容格式进行统一，便于系统检索、定位邮件；环境预报数据标准化是根据上级部门对数据格式的要素进行格式化处理，包括数据内容和文件名称；环境交换数据标准化与电子邮件数据标准化处理方式基本一致，采用电子邮件方式发送数据，环保部门可根据邮件的内容获取所需气象要素数值。

5 应用效益

传统的环境预报业务流程是电话方式联系对方→人工编辑环境监测数据→人工发送电子邮件或电话直接说明→下载电子邮件或电话记录数据→人工编辑环境预报数据→人工登入远程服务进行发送→人工编辑环境交换数据发送电子邮件，整个流程工作时间为40 min左右，耗时耗力。该系统以互联网电子邮件为运转核心，将大部分手动操作方式转化为程序自动方式，工作时间为5 min以内，且保存了大量的原始监测数据和预报数据，必要的系统日志功能使得系统运行和操作过程更加透明化，大大地提高了當地环境预报业务实际工作效率和应用价值。

6 结语

环境预报业务系统是实现气象和环保部门间数据共享和完成环境预报数据的编辑及传输任务的一套实用性业务系统。系统的自动接收邮件、手动发送邮件和FTP文件传输功能很好地满足了环境预报业务工作需求，减轻业务负担，提高工作效率，然而，为了更好地发挥其效益，系统还需在邮件接收的类别、报警和邮件发送内容上进一步丰富和完善。

参考文献

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[4] 谢希仁.计算机网络[M].大连：大连理工大学出版社，2005：98-145.

[5] 高春艳，刘彬彬.Visual Basic控件参考大全[M].北京：人民邮电出版社，2006：701-714.

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