滨州市气象局市县一体化业务平台设计与实现

王培涛　莫瑶　王凤娇　王晨　田依洁

摘要：从山东省滨州市气象局业务需求、平台功能设计和技术实现等方面，介绍了滨州市气象局市县一体化业务平台。该平台采用B/S结构设计，实现了与CIMISS数据库的对接，实现了自动气象站数据实时监测、历史查询统计、灾害性天气自动报警，能够将城镇报文直接翻译为文字和各类规定格式的产品，并实现了多种产品一键加工制作和一键多渠道发布，实现了文字向12121声讯语音的自动转换和一键更新所有信箱，并且提供了灵活的产品自定义和二次开发接口，有力地保障了市县业务开展，为滨州市防灾减灾提供了强有力的技术支撑。

关键词：一体化业务平台;设计与实现;滨州市

中图分类号：P451         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2019）15-0115-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.15.027           开放科学（資源服务）标识码（OSID）：

The design and implementation of the integrated business

platform of Binzhou meteorological bureau

WANG Pei-tao1，MO Yao1，WANG Feng-jiao1，WANG Chen2，TIAN Yi-jie2

（1.BinZhou Meteorological Bureau，Binzhou 256600，Shandong，China;2.China Meteorological Administration，Beijing 100081，China）

Abstract： Based on the analysis of meteorological business requirements of Binzhou Meteorological Bureau， platform function design and technical realization， this paper introduces the integrated business platform of Binzhou Meteorological Bureau.This platform adopted B/S structure design， implemented the docking with the CIMISS database， realized the automatic meteorological station data real-time monitoring， historical data query and statistics， automatic alarm of disastrous weather， directly translated the town message into text and products of all types of prescribed formats， and implemented one-click processing of a variety of products and one-click processing of multi-channel release， implemented the automatic conversion of text to 12121 audio voice and one-click processing of updating all mailbox，and provided a flexible product customization and secondary development interface， effectively guaranteed the city and county business of Binzhou Meteorological Bureau， provided a strong technical support for the disaster prevention and reduction in Binzhou city.

Key words： integration business platform; design and implementation; Binzhou city

新中国成立前夕，全国气象台站仅有101个[1]，近70年来，伴随中国大气科学理论、技术的进步与发展，气象现代化的建设与发展以及气象服务需求的牵引，天气业务取得了巨大的发展和进步[2]，气象现代化的发展大大促进了气象服务的水平。在业务平台建设方面，很多省市都开展了相关研究[3-11]，业务平台对于气象业务开展起到了促进作用。

山东省滨州市气象局自1957年建站（滨县北镇气候站）以来，台站和业务建设不断发展，尤其是进入21世纪，现代化建设大力发展有力地保障了预报服务业务开展。1961年之前，滨州市气象业务只有地面气象观测和简单的农业气象观测，1961年5月开始开展天气预报服务业务，1985年开始开展专业气象服务，2000年全国地市级首部新一代天气雷达（SC）在滨州市试运行，2015年雷达异地重建，由SA型替换了原SC型。随着近年来预报准确率的不断提高、社会和经济对气象的需求愈加强烈以及社会整体科技的进步，迫切需要强化气象现代化对日常业务的保障能力。近年来，滨州市气象局高度重视硬件和软件现代化建设，开发了“滨州区域自动气象站数据应用系统”“新城镇报编发软件”“气象业务平台”“专业服务综合平台”等系统，对滨州气象业务提供了有力的技术支撑。但业务系统总体来看相对零散、缺乏功能上的整合，而且产品制作和发布步骤繁琐、效率较低，同一产品需多次发布;市县之间共享机制不高、县（区）局平台支撑水平较差。因此为进一步提高现代化建设对业务的保障作用，更有效率地开展气象服务和防灾减灾工作，滨州市气象局在充分考虑市县气象业务需求分析的基础上，对平台功能模块和具体实现方式进行了设计，并最终开发了市县一体化业务平台。

1  业务需求和功能设计

1.1  气象业务需求

滨州市位于山东省的北部、鲁北平原、黄河下游，在黄河三角洲腹地、渤海湾南部，是黄河三角洲区域内最大的行政区，下辖五区五县：滨城区、沾化区、惠民县、阳信县、无棣县、博兴县、邹平县和滨州经济开发区、高新技术产业开发区、北海经济开发区。滨州市气象机构主要有滨州市气象局以及下属的沾化区气象局、惠民县气象局、阳信县气象局、无棣县气象局、博兴县气象局、邹平县气象局。

滨州市气象业务主要涵盖了决策气象服务、公众气象服务以及专业气象服务三部分，另外还包括农业气象服务、沿海气象服务。每天要常规发布城镇天气预报、电视台预报、五天滚动预报、市政府日报、24 h景点预报、报社预报信息、空气污染气象条件预报、短时天气预报、沿海预报、紫外线指数预报、12121声讯、公众和专业手机短信等信息，另外还需不定时发布预警信号、周报、旬报、决策手机短信、微博、气象信息快报等产品。发布渠道多且不同，渠道主要有FTP、手機短信、电子邮件、传真、12121、网站、微博等。各县（区）气象局需要查阅市气象台发布的产品用以解释应用、制作当地气象服务产品。各县（区）气象局因当地需求不同，个别材料格式不同，很多材料发布渠道不同。市县业务中均存在着产品众多、发布渠道繁杂、发布时间集中、容易出错的问题。日益增多的业务需要在完成任务的同时，保证预报服务产品质量，实现多种产品和多种渠道集约化制作和管理。

1.2  功能设计

针对滨州市气象局市县气象业务的迫切需求，对业务进行了梳理，从功能模块和技术实现方式等方面进行了设计。

平台整体要求界面美观、框架合理、操作方便、数据可靠;呈现方式为B/S结构;能够实现平台与微信、微博、传真、短信平台、FTP、电子邮件、网站、手机APP、12121声讯平台等的对接。针对业务需求，将平台设定为四大模块：系统管理模块、数据监测与告警模块、预报与服务模块、市县资料共享模块。其中，系统管理模块能够实现后台用户角色和权限管理、平台参数配置等功能;数据监测与告警模块能够实现实时气象要素的自动更新和显示、灾害性天气的自动更新和报警、数据的查询统计以及历史比较等功能;预报与服务模块为核心业务操作部分，需提供新城镇报的制作发布功能，然后在新城镇报的基础上自动将报文翻译为基本文字产品，人工干预后能够实现一键式制作多种规定产品，并能一键式将多种产品按照约定好的渠道发送到指定发布对象;市县资料共享模块，可以实现市县之间产品互访和资料的快捷共享。

2  平台功能介绍

2.1  平台基本技术、结构和框架

滨州气象业务平台是标准化的市县一体化业务平台，以CIMISS数据环境为基础，自建库数据为辅助，对获取到的数据进行了整合和处理，实现了市县业务服务流程的标准化和一体化。平台整体上采用了B/S结构设计，能够适应各种复杂多变的客户环境。服务端应用跨平台的开发语言JAVA设计，能够很好地支持各种服务器。生产环境采用了主流Linux操作系统，数据库采用MySQL 5.1，稳定性更强。平台包含了登陆界面、主页、数据监测、预报与服务、市县资料共享、预警信号制作、系统管理等主体框架。

2.2  主页

主页实现了常用、重要的资料和事项显示，主要分为四个区域：自动站实况、部门内公告栏、今日预警、最新产品。

自动站实况部分实现了5 min国家自动站实时数据显示，包括实时和整点的温度、湿度、气压、降水、风向、风速、极大风向、极大风速、能见度、露点，可以让预报员第一时间获取当前天气实况。公告栏由部门负责人进行更新和发布，主要显示重大事项、工作提醒和常用资料的记录与查阅。今日预警一方面使预报员了解当前预警发布情况，一方面提醒及时解除相关信息。最新产品则主要是显示当前部门发布的最新产品。

2.3  数据监测

数据监测是自动站数据的显示、查询统计、灾害性天气自动报警的核心模块。实现了国家气象站和区域自动气象站数据实时GIS和表格的显示，并能够自动更新。灾害性天气报警部分，在设定了报警标准的基础上，实现了国家气象站和区域自动气象站大风、暴雨、大雾、高温等灾害性天气的实时监控和声音报警功能。降水量、气温、能见度、风场监测实现了整点、固定时段和自选时段内累计雨量、最高和最低气温、最低能见度、最大风速和极大风速的查询，并能够自动排序显示。实况数据统计部分，实现了按小时、天、旬、月、年等不同要素指标的查询统计。其中，降水量查询部分实现了降水统计后人工干预功能，可以将疑误数据剔除后重新计算，历史查询部分可以提供当前时段内各台站降水量与去年同期、常年同期的比较，并通过产品配置将查询结果生成雨情短信、表格、色斑图等形式。

2.4  预报与服务

预报与服务是预报产品和服务产品加工以及发布的核心部分，主要包括了新城镇报录入和发布，以及公众、决策和专业服务产品的制作发布。

2.4.1  新城镇报制作  2008年至今，滨州市气象局新城镇报业务中一直采用自主编写的C/S结构新城镇报编发程序客户端，但无法与其他产品很好的结合起来。而平台以网页形式实现了新城镇报制作发布功能，并对录入报文进行质控，当预报降水、温度为零下时用不同的颜色着重提醒，并且对报文制作时间进行了规定，以防止制作和发布错误时次的城镇报。

2.4.2  电视台预报  城镇报制作完成后，可以将报文自动翻译为文本，添加到电视台预报制作界面中（图1）。预报员只需要稍微修订，点击“制作”后即可同时生成多种规定格式的txt、Word产品，如电视台预报、五天滚动预报、市政府每天预报、24 h景点预报、空气污染气象条件预报、专业服务用短期预报以及报社用的产品等（图2）。再点击“发布”即可将多种服务产品按照规定好的FTP、电子邮件、网站等渠道发送到指定发布对象。

2.4.3  服务产品  服务产品主要包括决策服务产品、公众服务产品和专业服务产品，发布渠道包括了手机短信、电子邮件、传真、微博、FTP、12121声讯语音信箱等。

决策服务产品主要包括气象信息快报、决策手机短信、微博、农气服务周报、气候评价等。因网页版的Office操作比较复杂，气象信息快报及其他Word产品等采用了本地制作然后上传和发布的方式。发布时，平台实现了与传真、邮件、微博、决策短信平台的对接，可以一键从多个渠道发布产品。

公众和专业服务产品除12121声讯语音外，大部分融合在电视台预报制作中。专业服务产品主要针对每天公众短信、12121声讯以及盐业、电业的专业用户，实现了产品与省局FTP、12121声讯系统、决策短信平台的对接。在自动翻译城镇报报文的基础上略加修改，点击“制作”即可一键式将文本转换为13个语音信箱的语音和其他3种产品，点击“发布”即可更新对应的语音信箱，极大地提高了工作效率。另外，通过对接省局FTP、短信平台，实现了公众手机短信和专业用户手机短信的快捷发布。

2.5  市县资料共享

该部分主要用于对不同单位发布产品的调阅，以及发布记录的查询、预报校验和产品统计、A文件更新等功能。另外，单独开发了市县一体化业务平台产品浏览页面（图3），可以在不登陆的情况下，在内网方便查阅不同单位提交的产品，更好地进行资料共享。

2.6  预警信号

提前将各类预警信号标准、防御指南等进行了定义，并定制了产品制作模板，实现了与滨州气象网站、微博和决策短信平台的对接，可以快速地制作预警信号并更新官方网站、微博和发送决策短信等。

2.7  系统管理

系统管理是平台的管理核心部分，实现了公告管理、菜单维护、权限管理、自动站管理、阈值管理、色斑图色卡配置、产品模板和发布任务定义、发布对象管理等功能（图4）。其中，任务定义部分可以对每一个产品的基本属性、发布样式、产品变量、参考产品进行定义，增加了平台的扩展性和可持续性。

3  小结

滨州市气象局市县一体化业务平台是在滨州市气象业务不断发展和人民群众对气象服务需求日益增加的背景下设计和开发的。在对业务需求充分调研的前提下，对平台进行了框架和功能设计，开发进程相对顺利。为提高平台的可用性和可持续性，平台数据采用了与CIMISS的对接，数据库采用了MySQL 5.1，监测数据提供了人工干预和修订功能，产品配置方面提供了变量和任务定义。面对产品眾多、发布渠道复杂的情况，实现了一键式制作多种产品、一键式发布多种渠道。另外，实现了文字向语音转换，解决了原有的12121制作过程繁杂和词条限制的问题。滨州市气象局市县一体化业务平台的建立是滨州气象业务的一项重大变革和成就，提高了滨州气象业务的集约化和现代化水平，将为滨州气象防灾减灾和滨州市的经济社会发展提供强有力的保障。

参考文献：

[1] 温克刚，李德善，刘立成.新中国气象事业发展的壮美画卷——简评《全国基层气象台站简史》[J].气象科技进展，2014，4（6）：121-122.

[2] 矫梅燕.天气业务的现代化发展[J].气象，2010，36（7）：1-4.

[3] 陈有利，沃伟峰，钱燕珍.宁波市短临业务平台建设的思考[J].浙江气象，2017，38（3）：41-44.

[4] 周展程，孙志强.基于GIS的自动气象站数据业务平台的实现[J].气象研究与应用，2016，37（1）：91-93.

[5] 艾  艳，孙景兰，范学峰，等.河南省县级综合气象业务平台的建设及应用[J].气象与环境科学，2016，39（1）：114-119.

[6] 罗红梅，周  峰，陈湘华.湖南省气象灾害预警信息发布业务平台的设计及应用[J].科技创新导报，2015，12（12）：23-24.

[7] 屈右铭，汤  宇，蔡荣辉，等.生态气象监测评估业务平台的设计与应用[J].长江流域资源与环境，2010，19（4）：421-425.

[8] 王仕星，谢国权，冯国标.浙江省公共气象服务业务平台建设框架设计[J].浙江气象，2009，30（S1）：1-6.

[9] 宋  煜，邹耀仁，隋洪起，等.大连地区沙尘天气预报预警业务平台[J].气象与环境学报，2009，25（2）：45-49.

[10] 齐军岐.基于互联网技术的新一代气象预报服务业务平台[J].陕西气象，2008（5）：41-42.

[11] 丁建军，胡文东，丁永红，等.宁夏区域精细化温度预报业务平台[J].气象科技，2005（3）：283-288.