气象要素实时监测预警平台的设计与实现

饶灶鑫 蓝秋萍

摘要：该平台采用C# Visual Studio 2010的C/S架构，本文主要介绍该平台的数据处理和监测预警模块的实现过程。实现了：（1）实时小时雨量、风力、能见度、高低温等气象要素的快速监测;（2）任意时段气象要素快速统计和相应气象预警服务短信和word决策服务材料生成等功能。该平台已业务运行近3年，弥补了Ewips、Swan等日常气象业务平台暂时无法实现的功能，该平台操作简单、自动化程度高、预警时间快，提高了灾害性天气短信直报业务的工作效率。

关键词：气象要素;监测预警;数据处理;短信直报

中图分类号：TP277    文献标识码：A    文章编号：1007-9416（2018）10-0000-00

1平台架构和开发运行环境

本平台基于Windows 7的32位操作系统、使用C# Visual Studio 2010的C/S架构开发，程序类库为.Net Framework4.0，Word操作引用为Microsoft Office 2007。该平台由配置管理、数据处理、监测预警和人工业务四个模块组成。等经测试，该平台可在Windows7和Windows XP 操作系统上运行，系统要求安装.Net Framework4.0（或更高版本）、和Office Word2007（或更高版本）。

2 数据处理和质量监控

2.1 原始数据处理

该平台采用本平台后台线程 预先处理好的数据，采集配置站点的最高气温、最低气温、极大风、能见度和雨量等要素，形成新的数据文件，其命名方式为：yyyyMMddHHmm.txt，数据格式为：区站号 雨量  最高气温  最低气温  极大风速 最低能见度[A1]。数据线程处理过程中占用计算机后台内存资源，不占用程序界面资源，处理过程中平台仍可进行要素最新排名查看和人工统计的操作，不影响平台的运行。实况监测预警的时间在出现达到预警条件后3分钟左右，24小时要素统计一般可达到秒刷，效率显著高于“短临预报预警服务系统”和 EWIPS。

2.2 数据流程和质控

平台对数据质量做了基本的判断和监控，主要有数据缺报、数据前后不一致、超出合理数值范围三个方面。数据流程及缺报判断：如泉州共N个自动站，采集最新时次T1的报文，每分钟滚动判断当前时次数据是否更新和下个时次的报文是否已到，数据更新后启动T1时次的统计，下个时次T2的报文到达后（站点数要求500个以上），前一个时次T1共采集了N1个站点，剩余N-N1个站点数据当做缺报，在数据读取日志框中显示缺报的站点和数量。逐时雨量后台统计时，要用到过去多个时次的数据文件，如果判断到某个时次缺报的站点数多于10个站次，则该时次的数据先重新采集再做统计，其余统计不做数据的补采;数据前后不一致：如雨量统计中12时55分合计雨量为3毫米，而13时00分合计雨量为0毫米（整点雨量清零，可能是通讯模块问题），则在日志框中显示该站点雨量数据有误;超出合理数值范围：如某站最高氣温大于45度等，则在日志框中显示该站点气温数据有误。

3功能模块及实现过程

3.1 实况监测预警

实况监控预警是本平台的核心业务功能，处理流程的实现过程如下：

（1） 逐60秒判断自动站AI文件是否更新。如有更新，后续数据处理过程需时30秒左右，而文件到达时间比数据时间迟1分多，因此可以做到实况出现后3分钟左右预警;

（2）提取泉州（可配置）逐5分钟自动站气象要素，存储为数据文本。气象要素含累积雨量、最高气温、最低气温、极大风速、最低能见度。

（3）统计过去1小时、3小时、6小时、24小时累积雨量，1小时累积雨量可做到逐5分钟资料的统计。统计20时至今最高气温、最低气温、极大风速。当小时雨量、合计雨量等气象要素达到预设的预警值时，生成预警文字信息并发出警报声。

（4）采用字典排序法进行排序，以便直观查看。该排序方法可绑定站点和气象要素，处理速度快、不易出错。

3.2任意时段气象要素快速统计

任意时段气象要素统计采用“数据处理”模块中保存的数据文本，数据简化后也提高了统计效率，显著高于EWIPS和“短临预报预警服务系统”。Word表格生成采用Micosoft Office 插件，调用Word模块，根据统计要素、时间及设定的要素临界值，生成Word表格，可多要素可同时统计到Word。

4 结语

本文介绍了“气象要素实时监测预警平台”的构架，阐述了其数据流程和主要功能的实现过程。该平台采用后台数据处理方式，提取配置站点的相关要素，可提高数据统计和实况监测预警的效率。该平台操作简单、自动化程度高、预警时间快，在监测预警服务实际业务工作中效率较高。

参考文献

[1] 黄博文，等.c#多线程编程实战[M].机械工业出版社，2015：47-51.

[2] 王小科，赵会东等.c#全能速查宝典[M].人民邮电出版社，2012：125-130.

Design and Implementation of Real-time Monitoring and Early Warning Platform for Meteorological Elements

RAO Xin-Xin 1 ，LAN Qiu-ping 2

（1.Fujian Shishi Meteorological Bureau， Fujian Shishi 362700; 2.Fujian Quanzhou Meteorological Bureau， Fujian Quanzhou  362000）

Absrtact： The platform adopts C/S architecture of C# Visual Studio 2010. This paper mainly introduces the implementation process of data processing and monitoring and early warning module of the platform. It realizes the following functions： 1. real-time hourly rainfall， wind power， visibility， high and low temperature and other meteorological elements fast monitoring; 2. fast statistics of meteorological elements at any time and corresponding meteorological early warning service short message and word decision-making service material generation. The platform has been in operation for nearly three years， making up for the functions that Ewips， Swan and other daily meteorological service platforms can not achieve for the time being. The platform has simple operation， high automation， fast warning time， and improves the working efficiency of the disaster weather short message direct reporting service.

Key words： meteorological elements; monitoring and early warning; data processing; short message direct reporting.