基于AgMODOS系统整合内蒙古农业与生态气象测报业务

刘天琦+郑玉峰++韩仲强+张德龙+陶鑫

摘 要：农业气象测报业务系统软件（简称AgMODOS系统）已于2010年正式在全国气象部门业务应用，对于农业气象测报业务已经形成了全国统一的规范化业务流程。内蒙古生态气象观测业务是自治区气象部门自行建立的对牧草、森林、水体、沙漠化、灾害等特色观测业务，自2004年开始观测以来，一直采用Excel表格方式供用户填报和应用，在规范性、便捷性、实用性等方面均给业务和用户带来不便。鉴于生态气象观测与农业气象观测的相似性，基于AgMODOS系统，进行农业与生态测报业务的整合，实现内蒙古生态气象数据与全国综合气象信息共享平台（简称CIMISS系统）的统一数据环境对接，实现生态气象测报规范化管理。

关键字：AgMODOS；生态观测；集约整合；初步质量控制；CIMISS

中图分类号：S16 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20171132009

引言

生态气象观测是内蒙古自治区气象部门的特色观测业务，包括作物、天然草场植物物种多样性监测、天然牧草监测、天然牧草营养成分监测、天然牧草干鲜重监测、森林可燃物监测、草场（农田）风蚀度监测、地下水位监测、气象灾害及气象衍生灾害监测等，全区所有人工值守气象台站均进行这类资料观测，针对不同台站地理环境、气候特点、植被特征等承担不同观测任务。生态观测业务为提高气象服务能力、生态文件建设发挥着巨大作用。

随着科学技术的不断发展及在气象领域中的应用，现代气象观测已经发生了翻天覆地的变化。农业气象业务作为气象基本业务之一，是农业气象业务、服务和科研的基础[1]，随着计算机的广泛应用，台站现代化、自动化水平越来高，已建立集观测参数配置、观测数据管理和观测数据业务服务等功能于一体的业务系统[2]。而作为内蒙古特色的生態气象观测，数据是通过Excel表格进行填报和上报，造成了诸多不便，如下：

生态气象与农业气象在观测项目上有重复，但由于填报方式的不同，造成了台站工作人员重复填报；

基于excel的人工填报方式不可避免造成数据及信息在格式及内容上的不规范甚至是错误；

基于文件级的应用不方便用户进行统计分析和加工处理；

鉴于上述情况，为了做好生态气象测报业务工作，加强生态气象数据的集中、统一、高效、规范化管理，进行“农业气象测报业务系统（AgMODOS）” 本地化研发，整合生态与农业气象测报业务，实现生态气象观测数据与内蒙古自治区气象局CIMISS统一数据环境的直接入库对接功能；使数据能直接、迅速、便捷、有效的进行为农服务[3]。

1 功能设计与整合

1.1 数据采集

在农业气象测报业务软件的基础上，按照《内蒙古自治区气候生态环境监测与服务》中“气候生态环境监测技术规范[4]”要求开发天然牧草监测、地下水位监测、森林可燃物监测、沙漠化监测、灾害及气象衍生灾害监测5类21项生态观测数据填报方式，满足生态气象观测业务观测填报需求。

调整后观测簿布局分类如图1所示。

图1 整合后观测簿布局分类

1.2 数据存储

研究生态数据的标准存储方式，扩充软件本地数据库和全国综合气象信息共享平台CIMISS数据库——CIMISS系统数据库，完成生态数据规范化处理和在线存储。

按照AgMODOS软件所具有的ACCESS数据库设计要求，依据气候生态环境监测技术规范，进行生态数据数据库和记录索引库的设计和建设。

结合CIMISS数据库设计标准，使用CIMISS数据库预留字段和预留资料编码标识，进行生态数据CIMISS数据库的表设计和建设。

实现生态数据的标准化、规范化处理，实现生态数据的本地ACCESS存储、备份、利用和CIMISS数据的存储、共享、服务。

1.3 业务流程调整

生态数据传输改变原来的报文传输模式，通过数据库同步技术，实现了数据由本地ACCESS数据库写入、修改、更新到CIMISS数据库。 基于AgMODOS系统进行农业气象和生态气象业务整合后，对于全国统一规定的农业气象业务流程保持不变，对生态气象业务流程进行调整，整合后农业气象数据和生态气象数据采集、传输、存储、服务流程如图2所示。

图2 数据传输入库流程

原生态数据流程：台站进行Excel填报—NOTES上报生态中心—人工摘录处理数据—数据使用

整合后生态数据流程：台站进行软件填报—上传至CIMISS数据库保存—各单位共享服务。

1.4 数据服务

研究数据展示方式，实现数据在线查询获取，满足各用户单位对数据需求。

1.4.1 实时数据服务

为了便于生态数据共享，通过数据展示和CIMISS数据统一服务接口（简称MUSIC接口）两种方式提供数据支撑服务：采用JAVA语言、B/S架构，将生态数据纳入省级统一数据展示系统——数据综合展示平台中实现生态数据展示、查询和导出，对各用户单位提供数据服务；同时，新建基于MUSIC接口方式的生态数据接口，便于用户调用。

1.4.2 历史数据服务

将2004年有生态观测以来到2016年的历史数据进行加工、处理纳入CIMISS数据库中建设的生态数据表存储管理，实现生态历史数据和实时数据的衔接，为用户对生态和农业气象方面的业务、科研等提供数据支撑。

1.5 数据质量控制

按照《内蒙古自治区气候生态环境监测与服务》中“气候生态环境监测技术规范”要求，在规范填报要素、类型、精度、一致性[5]等方面，实现数据初级质量控制，具体方面如下。

1.5.1 填报内容为选项初级质量控制

对具有选择性的填报数据，在软件填报页面实现时采用下拉选框的设计，使数据录入以选择为主，取代人工的录入填报，杜绝填报的不规范、不标准。endprint

1.5.2 填报内容为数字类型初级质量控制

对填报内容为数字类型的数据，在软件填报页面进行精度设置，根据填报项的具体内容，设置相应精度及检查，精度不够自动补齐，避免数字类填报的不规范。

1.5.3 填报内容为文字类型初级质量控制

对填报内容为文字类型的数据，在软件填报页面实现设置字段长度检查的方式进行规范。

1.5.4 报表页面初级质量控制

对整个报表的填报，必填项目填报情况进行设置、检查和提醒，必填项目全部填报完整才能进行保存，保证报表的有效性。

初级质控检查流程图如图3所示。

2 创新点

2.1 集约优化

基于AgMODOS系统将生态气象测报业务和农业气象测报业务进行集约整合，纳入农业气象测报业务系统统一管理，实现了生态观测资料从采集、传输、存储、共享服务的优化管理。

2.2 规范生态业务

调整生态气象观测业务数据传输流程，取消基于Excel报文的传输形式，采用数据同步方式，简化数据传输流程，在资料采集端进行数据初级质量控制；提高数据准确性，增强数据传输时效性，实现生态数据标准化规范化处理。

2.3 统一数据环境

通过集约整合，优化业务流程，规范了数据生成、传输、存储和共享，将生态实时数据和历史数据纳入CIMISS数据环境存储管理和共享，进一步加强统一数据环境建设，加强生态数据服务支撑，提高为农服务能力，为内蒙古自治区生态文明建设贡献力量。

3 系统效益

该系统已于2017年5月19日通过气象部门的验收，并与6月15日开始在内蒙古自治区各气象部门台站实现业务运行，内蒙古自治区生态与农业气象中心从CIMISS系统调取生态数据应用，减少台站观测人员重复性工作，减轻业务人员工作压力，减少了数据的标准化处理工作，提高了内蒙古自治区生态气象观测业务和生态数据应用的效率和质量，提升了生态观测业务的自动化水平。

软件的业务试运行，结束了生态业务从采集到数据应用的纯手工的时代，实现了生态业务的规范化、程序化，实现了生态与农业气象测报业务的一体化整合。

4 不足及改进

4.1 不足

本软件在安装和使用过程中安装插件过多，用户体验受到一定影响，需要在今后軟件升级优化中加以考虑。

由于目前本软件没有实现与原AgMODOS系统以模块形式的集成，而是与原编辑模块一体开发，造成在原AgMODOS软件升级时本软件同步升级的不便利。

4.2 改进

对整合后软件的功能结构进行调整，使生态气象部分的功能加以模块化改进，与农业气象部分的功能既相互联系又相互独立，从而尽量保证各自升级均不会互相影响。

设计实现台站对该软件生态功能的定制化功能，台站只需定制本台站所要进行填报的生态功能即可。

参考文献

[1]中国气象局.农业气象观测规范[S].北京：气象出版社， 1993.

[2]成兆近，庄立伟.农业气象测报业务系统的输入技术[J]. 气象科技，2011，39（3）.

[3]庄立伟，王石立. 农业气象信息资源开发与共享技术研究[J]. 中国农业气象，2006（27）（增）：42.

[4]内蒙古自治区气象局.内蒙古自治区气候生态环境监测与服务[M].呼和浩特，2000.

[5]中国气象局.地面气象观测质量控制（QX/T118-2010）[M].endprint