基于移动互联网直播技术的西北空管局航空气象信息服务系统的设计与实现

邢杉 白宇晨 雷隐隐

【摘 要】本文从西北空管局航空气象信息服务系统用户需求出发，结合互联网行业航空气象信息服务系统现状，进而通过分析用户需求，结合最新移动端流媒体直播技術，明确系统功能模块与开发需求，设计系统软硬件架构，最终上线一套能够满足基于移动互联网技术的气象信息服务系统，以移动互联网多平台App应用的形式进行部署，为行业内与普通用户提供包括航空气象报文、图形产品以及西北地区个性化资料在内的各种类型实时气象信息，使用户能够简洁、直观、高效的方式第一时间获取西北气象中心提供的综合气象信息服务。

【关键词】移动互联网;航空气象服务;信息服务系统;设计与实现

1引言

移动互联网，是通过智能移动终端，采用移动无线通信方式获取业务和服务的新兴业务，是将移动通信和互联网二者结合起来，成为一体，是互联网的技术、平台、商业模式和应用与移动通信技术结合并实践的活动的总称，包含终端、软件和应用三个层面。网络视频直播系统是一种多媒体网络平台，是将音视频信号采集成数字信号，并经过网络传输的一种流媒体应用。随着人们获取信息的要求的提高，人们不局限于只通过网络了解文字信息，更多的用户希望通过网络获取音视频与现场实况信息。

2现状

2.1目前互联网行业航空气象信息服务系统现状

目前国内基于移动互联网的航空信息服务应用领域“非常准”与“航旅纵横”两类App应用占领了大部分的市场份额，其包括了航班动态、准点分析、气象查询、飞行记录统计等多种功能，其简洁、方便、高效的信息服务方式与内容赢得了大量的应用下载与安装数量。

但是在目前国内移动互联网应用市场并无一款专业的针对航空气象信息深度定制的服务系统，“非常准”与“航旅综合”对于气象信息的应用仅仅是将出发地与目的地气象报文、图形等资料以文本或者二维图像的形式进行显示，并无与管制信息的融合与应用，对航空气象信息的显示不够直观具体、资料种类也过于单一，无法为用户提供多样化的产品，无法满足用户定制化的服务需求。

2.2西北空管局航空气象信息服务系统现状

西北空管局气象中心航空气象信息服务系统目前能够提供基于PC端的信息服务模式，拥有B/S与C/S两种系统架构，其服务内容包括提供实况与预报（包括METAR、SPECI、TAF、SIGMET、AIRMET等）相关报文的查询与展示，提供天气预告图、雷达图、卫星云图的查询与展示功能，提供机场气象自动观测数据的查询与展示;提供终端区预警、机场警报、着陆预报、起飞预报、风切变警报、区域预警的查询与展示等功能。

3系统功能分析与设计

3.1系统功能分析

目前用户对气象信息与产品的服务方式有了更高的要求，不仅要适应移动互联网时代的技术发展，在用户端能够通过移动互联网终端灵活、多样的查询与展示产品内容，同时要能够通过更加快速、高效的模式获取信息。在此环境下，为解决现有航空气象信息服务系统存在的困局，满足用户需求，提高航空气象服务能力和水平，需开发一套基于移动互联网的航空气象信息服务系统。

3.2系统功能设计

系统的主要功能包括：

3.2.1移动客户端系统功能

用户通过不同权限进行客户端登陆后，可以查询航空气象信息：机场天气，卫星云图，雷达图，预告图，天气趋势与通报，跑道自动观测数据，航路天气，报文查询，预警信息查询。

A.机场天气

对所关注的机场的相关天气信息进行统一查询，包括实况报文、预报报文、雷达图、自动观测数据、机场警报、终端区预警等相关产品，能够根据用户位置定位默认显示所在机场或用户关注机场的所有相关产品。

B.卫星云图

使用图片的方式显示卫星云图信息，包括红外与可见光等各类云图信息，同时实现查询云图的自动播放功能，默认显示最新时次的卫星产品。

C.雷达图（专业用户使用）

对专业用户提供相关机场雷达图的查询功能，并实现自动播放功能，默认显示用户位置定位所在机场或用户关注机场的最新一份雷达图产品。

D.预告图（专业用户使用）

对专业用户提供重要天气预告图与高空风温预告图的查询功能。

E.天气趋势与通报

查询天气趋势信息与天气通报、天气快报等产品，默认显示用户位置定位所在机场或用户关注机场的最新一份趋势产品。

F.报文查询

根据时间、位置等条件组合查询各类报文信息（包括METAR、SPECI、TAF、SIGMET、AIRMET等），默认显示用户位置定位所在机场或用户关注机场的最新一份METAR报与TAF报。

G.预警信息查询

能够实现机场警报、区域预警、终端区预警、起飞预报、着陆预报等产品的查询功能，默认显示用户位置定位所在机场或用户关注机场的最新一份预警产品。

3.2.2视频服务

气象中心预报员可以进行在线直播服务，能够实现视频直播与点播功能，与相关用户进行语音文字的互动功能，同时能够实现用户留言的实时显示查看功能，用户还可以进行在线点播，点击播放历史视频。

4系统方案设计与实现

4.1系统硬件架构设计与实现

本工程硬件由主机设备、移动终端、摄像设备及终端、网络设备等组成。系统采用移动互联网技术架构，主机设备接入现有信息储存服务器获取数据信息，经过处理后，对移动设备以及其他设备提供接口。

A.主机设备

主机设备为气象中心移动信息服务系统的核心设备，进行各种数据源的引接和前端处理，包括数据库源，文件服务器等。数据引接后，主机设备还要将各种信息统一转换成以太网协议，以便数据在系统内进一步进行交互。主机设备还需进行数据的解压缩、同步、转换、融合，数据的记录、显示服务等，为移动终端提供各种数据服务。

B.移动终端

移动终端进行综合信息的统一显示，对于用户不同的查询需求进行查询以及显示。

C.摄像设备及终端

主播使用摄像设备进行摄像录音数据采集，经由终端分发至互联网上，使用户可以查看直播信息。

4.2系统软件功能设计与实现

本系统在借鉴了国内众多移动APP软件经验的基础上，进行了充分的技术论证和系统分析。本系统技术体系架构为三层结构，这样的架构设计易于管理、也有利于系统稳定。

本系统主要分为四部分：管理和控制系统，接口和推送服务，移动终端APP应用（包含android和ios）以及视频播报系统。

A.管理和控制系统

本系统为内部管理系统，架设在局域网内，主要为管理员提供系统管理以及数据统计、监控等功能。此系统采用B/S架构，后台服务架构采用业界比较成熟稳定的SpringMVC + Spring + Hibernate构建，浏览器端采用jquery + easyUI架构，可以实现多Tab管理，更加方便快捷。

B.接口和推送服务

本服务为纯后台服务，为移动终端应用以及第三方系统提供接口服务，使用http和WebService协议，采用业界流行的JSON和XML数据格式，Restful的接口调用方式，适用于任意平台进行调用。并采用https双向加密技术防止信息泄露。

C.移动终端APP应用

本系统采用原生Android语言和IOS语言开发，系统运行更加流畅快速，系统运行更加安全;本系统将采用更加时尚的扁平化UI设计;

适配市面上大部分主流手机的分辨率;可放置到目前主流APP应用商城进行推广。

D.视频播报系统

采用第三方成熟的直播平台技术，提供全套的线上直播平台，支持录播，点播，直播，互动讨论等多种方式，并且可根据用户观看时长、互动频度、问卷得分等多维数据进行分析，并利用算法对用户进行价值排序及高价值用户筛选稳定，具有方便、免维护、安全性高、不依赖于自有带宽等诸多优点。

5系统设计创新总结

5.1基于互联网在线视频直播的航空气象服务功能

通过该功能，气象预报员可以在预报室的直播终端为用户在线实时讲解各类航空气象天气情况，用户可登录APP后可在线观看;用户可以通过聊天室对危险天气的实时情况、位置、强度等信息进行实时咨询，预报员在聊天室看到咨询问题后，在线实时回答用户的问题;对于往期的直播视频可以進行在线点播;预报员可以定时提前录制未来天气展望等视频内容，放置到网络上面供用户点播。

5.2基于移动终端的航空气象服务产品的查询

本系统实现了基于移动互联网终端的航空气象服务产品查询功能，在当前市场主流移动终端上（即ANDROID手机和IOS手机）能够提供各类航空气象服务产品的查询功能，同时提供报文类产品的实时翻译功能，提高用户的产品可读性。

5.3各类危险天气预警信息的定制化推送服务

对于各类危险天气预警信息以及通知公告类信息，可以按照用户后台关注的机场进行定制化推送，及时发布至移动终端上进行展示，不同的用户关注不同的机场会推送不同的信息;同时可根据用户实际需求推送满足用户运行标准的定制化、专用化航空气象信息。

参考文献：

[1]陈齐亚. 西北空管局气象中心移动终端气象服务平台项目立项（代可行性研究）报告[R]. 民航西北空管局气象中心，2018.

作者简介：

邢杉，1984年11月，男，汉族，山西省汾阳县，硕士研究生，工程师，研究方向：数字化转型技术开发，大数据云计算与气象数据库开发。

（作者单位：民航西北空管局）