一键式气象预报预警信息发布系统的设计与应用

王 莹，何 珊，彭斯琪

（1.三水区气象局，广东 佛山 528100；2.佛山市气象局，广东 佛山 528000）

在全球气候变化背景下，面对极端气象灾害多发、频发和重发的严峻形势，气象预报预警快速及时的传播显得尤为重要。建设一套完整的气象预报预警信息发布与传播的一键式发布系统，可以有效地对气象灾害预警信息发布与传播技术进行系统、科学地规划，能够将气象预报预警信息的作用发挥到最大化，对于帮助提升各行各业的防灾避险能力以及应对气候变化的能力，加强气象灾害的科学预测和预防，完善佛山市三水区气象灾害防御体系的建设，最大限度地保护人民生命财产减少和避免损失都具有重要意义［1-3］。

1 目前现状

随着气象事业的不断发展和技术渠道的增加，气象预报预警发布手段从最初的广播、报纸、收音机逐渐发展到可以通过官方网站、电话传真、手机短信以及电子邮件等快速精准的渠道传播。近年来，逐渐增加了气象预警大喇叭、电子显示屏、微博、微信、手机客户端等渠道，都成为了快速有效的预警信息发布渠道。但如此众多的信息发布渠道，每一种都是面向自己的用户特点而设计，各系统间的发布流程及规范都相互独立，发布操作繁琐复杂，信息难以共享。以三水区气象局为例，目前有手机短信、传真、LED室内显示屏、户外电子显示屏、微博、微信和手机客户端等发布手段，这些发布手段的接收方式、传输方法以及信息格式各不相同。就以显示屏举例来说，虽然同为显示屏，但有多种品牌，各个厂家出于行业竞争，商业手段等种种原因拥有各自不同的控制协议和操作平台［4-18］。每次需要进行预警信息的发布操作时，虽然发布的信息相同，但仍然需要分别登录各个渠道的平台，重复多次进行信息的内容编辑、审核、发布等操作流程，不但降低了工作效率，而且多次重复操作容易增加人员操作中遗漏失误的概率。在预报预警信息发送完毕后，工作人员还需要对信息的发布情况进行统计分析，并确认设备工作状态等后续跟进，在有需要时要查询设备的分布情况，而这些工作横跨众多的发布渠道之间，难以实现统一管理。

近年来随着发布手段和渠道的迅速增加，上述问题亟待解决，现有的多数信息发布系统只是侧重发布功能，没有很好的把发布信息之前的业务流程整合进去，比如前期会商、编写预报内容等值班流程［19-24］。发布人员需要操作不同的发布平台，大量的人力耗费在重复操作上，使得预警发布效率越来越低，违背了预警信息发布的高效性原则，因此这种状况亟需改变。

2 系统设计思路与方法

2.1 系统构架

根据三水区气象局当前工作需求，采用规范的B/S三层架构体系进行系统建设。如图1所示。

表现层：为系统操作界面，提供设备监控、预报制作、预警制作、一键发布、模板自定义等，用户通过浏览器即可进行操作。

应用层：采用组件化技术、混合多级索引技术、数据缓存技术、权限管理技术搭建总体内容管理应用服务系统，实现与各类渠道发布途径的对接。

数据层：采用关系型数据库对所有资源数据进行存储和管理，为统计分析、查询发布提供数据支撑。

安全支撑体系：从数据层到表现层都要进行不同方面的安全配置设置，保障系统安全运行。

外部接口：为第三方系统提供URL链接、Web Service接口、数据库视图等。

图1 系统构架

2.2 系统功能

业务集成：主要包括值班管理、产品编辑、会商管理、产品发布、报表管理等功能模块有机统一。

“一键式”多渠道发布：主要包括微博、微信、室内电子显示屏、户外电子显示屏、传真、邮件、12121发布、FTP、短信等发布渠道，通过系统简单的一个操作实现产品的快捷发布。

发布渠道接口融合处理：基于文本的方式采用XML、JSON、FTP等技术，对接各发布渠道，对接渠道为软件形式的采用API方式对接，对接渠道为硬件形式的采用SDK方式对接。

模板管理：所有发布消息模板化，用户先设置发布消息模板，一键发布消息按照设置的模板生成发布。所有服务产品模板化、可在word里面设置模板参数，生成服务产品时替换模板参数，以快速生成产品。

2.3 关键技术

系统以Spring作为平台的容器，使用Hibernate对数据库进行查询和存储，采用FreeMarker、POI、多线程技术处理模板以及信息发布等业务，利用DHTMLX、javascript等web前端技术实现平台的可视化操作，完成各类服务产品发布渠道融合，在同一界面编辑预报预警产品并实现一键发布。

2.3.1 预报预警数据订正

前端通过DHTMLX、javascript等技术实现数据订正的可视化，系统提供会商录入界面，通过默认读取上一班会商数据进行填充，录入会商内容后，根据预先设置的模板，快速生成对应渠道发布的预报产品，生成预报产品后可以对其进行二次订正。

遇到灾害性天气时，可通过预警编辑板块实现预警数据录入，系统提供历史内容快速载入功能，减少编辑时间，根据预先设置的模板，快速生成对应的渠道发布的预警产品，发布前可对其进行二次订正。

2.3.2 发布渠道的接口动态配置

气象发布渠道比较多，可分为以下几种方式：短信、ftp、共享文件、数据库对接、微博、微信、电子邮件、电子传真等，渠道的新增、变更、停用平台采用动态管理的方式，通过简单的接口配置，即可实现。

各渠道实现的方式为：

短信：通过短信服务商提供的第三方API，实现与发布平台的对接；

ftp：利用FTPClient实现文件上传，常用于向市局发送会商内容，预报报文等；

共享文件：利用SmbFile实现通信，实现文本文件、office文件的传输；

数据库：采用JDBC方式对数据库进行操作；微博：通过微博提供的SDK，实现微博内容的发布；

微信：与公众号建设团队通过https通信方式对接，实现预报预警的数据同步；

电子邮件：使用commons-email，通过配置SMTP服务器，实现邮件发送；

电子传真：使用35fax网络传真服务，向电台报社发送传真。

2.3.3 各类报文模版制作

由于气象发布渠道的多样，各类预报预警产品模版也比较多，主要分以下两类：文字文本类、Word文件类等。文字文本类相对比较简单，通过平台的模版管理，录入固定文字模版，动态内容填入输入框上方的要素即可完成配置，发布时根据配置生成相应的文字或文本文件，常见的产品有短信、报文、微博内容、电子邮件内容等。Word文件类相对较复杂，由于FreeMarker只支持XML类型的模版，需要预先把Word处理成XML格式，然后FreeMarker框架才能填入动态字段。

2.3.4 一键预报预警分发

预报预警产品生成后，在发布界面进行二次订正，确认无误后，发起发布操作，此时平台服务读取相应渠道的配置，采用多线程的方式对多渠道同步发布，并返回发布结果到web前端。

2.3.5 值班辅助

为准确、及时、高效地发布气象预报预警信息，平台提供多种值班辅助功能，如排班、值班日志、日常任务流程提醒、历史发布信息查询等功能，主要是通过查询数据库，进行界面展示，其中日常任务流程中采用quartz技术动态对任务进行新增、编辑、删除操作。

3 小结

目前该系统已经在三水区气象局投入使用一年多时间，预报员们无需打开各个发布渠道的界面，生成预报预警产品后一键发布出去，明显缩短了发布时间，提高了气象预报预警信息发布效率，及时为各级决策部门防灾减灾工作提供参考依据。