机场天气预报TAF报文解析与应用

吕常胜

摘要：通过对民航机场预报TAF报文的编制、发布、交换、处理等一系列过程的分析，为满足气象服务保障需求，以民航气象数据库系统为依托，构建了用于服务广大民航气象用户的气象信息服务系统，并以实例介绍了报文查询及气象要素解译的过程。

关键词：机场预报;报文;解析;应用

中图分类号：TP311      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）15-0215-03

1 背景

近些年，随着民航运输业的快速发展，民航运输安全保障也变得更加重要，保障飞行安全，是民航运输业的首要任务。在提供飞行保障过程中，民航气象服务机构负责提供飞行机组人员实时的各地机场天气实况信息、机场预报信息、航路气象信息等重要飞行气象信息，在整个飞行安全保障过程中，起着至关重要的作用。及时有效的气象信息是保障飞行安全的重要组成部分，如何方便快捷的获取气象信息是所有航空气象用户的首要需求，同时也是航空气象服务人员的主要任务和责任。

2 民用航空气象业务

民用航空气象工作的基本内容包括探测、收集、分析和处理气象资料，制作发布航空气象产品，及时、准确地提供民用航空活动所需的气象情报。民用航空气象工作的目的是为民用航空活动的安全、正常和效率提供服务[1]。

民用航空气象服务的对象（用户）包括：航务部门和飞行机组、空中交通服务部门、机场运行管理部门、搜寻和救援部门、航行情报服务部门、通用航空飞行部门和其他与民用航空活动有关的部门[2]。

其中，航空天气预报是组织和实施飞行的重要依据。航空天气预报包括机场预报、着陆预报、起飞预报、区域预报和航路预报。机场预报应当由机场气象台在指定的时间制作和发布。机场预报包含对机场具体时段预期气象情况的简要说明。机场预报应当包括地面风、能见度、天气现象、云和气温以及在预报 有效时段内这些要素中的一个或者几个要素预期的重大变化。

2.1 民航机场预报电码格式

机场预报应当以“TAF”电码格式发布并进行交换。机场预报（TAF）的电码格式如下：

其中，TAF组表示报告种类的标志;

CCCC组表示国际民航组织规定的四字地名代码;

YYGGggZ组表示预报的发布日期和时间;

Y1Y1G1G1G2G2组表示预报的有效日期和时段;

dddffGfmfmMPS组表示预报的地面风向和风速;

VVVV组表示预报的能见度;

w′w′或NSW组表示预期出现的天气现象;

NSNSNShShShS 或VVhShShS  或SKC 或NSC组表示预报的云组或垂直能见度;

TTTTT GGGeGe或TTGGgg组表示在有效时段内一个或多个上述气象要素预期的重要变化;

TXTFTF/GFGFZ TNTFTF/GFGFZ组表示最高和最低温度预计出现的时间[3]。

2.2 民航机场预报的传输与处理

根据《民用航空飞行气象情报发布与交换办法》，机场气象台应当发布有效时间为9小时的机场预报（FC），机场气象台应当在每日与本机场有关的第一个飞行活动开始前2至3小时之间发布第一份机场预报（FC），之后在机场预报（FC）的有效起始时间前1小时10分钟至2小时之间连续发布机场预报（FC），直至当日飞行活动结束[4]。

机场预报报文以TAF电码的形式通过航空固定电信网（AFTN）或民航气象数据库广域网向民航气象中心和本地区气象中心传输，民航气象中心收集全国各机场气象台的气象报文，通过民航气象数据库广域网向各地区气象中心传输，再由民航地区气象中心向本地区的各机场气象台站转发，由此形成了一个民航气象中心-地区气象中心-机场气象台站的三级气象情报数据传输网络。

目前，民航各地区气象中心和空管分局站都已建设了民航气象数据库系统，负责民航气象信息的收集、交换、处理、存储及信息查询等业务功能，该系统主要包括两个部分，一是数据通信分系統，完成各种气象数据的实时收集、交换、处理等功能;二是数据库分系统，完成气象资料的质量控制、入库、存储及查询等功能。其中的报文资料以报告的形式保存在数据库的民航气象报告表中，报文资料经过气象要素拆解后，形成的各种气象要素保存在民航气象要素表中。

3 气象信息服务系统的研发

“气象信息服务系统”，以下简称系统。

3.1 系统开发的客观需求

民航气象数据库系统在民航气象业务和服务保障中起着重要的作用，其用户主要是气象服务机构内部人员及部分空管系统用户，虽然气象数据库内存储了大量的气象数据，但对外服务方面还有待完善，例如，有些航空公司用户、机场运营部门及其他相关航空运输用户等，在及时方便地获取各种民航气象资料时，还不能完全满足需求。为此，我们以民航气象数据库系统为依托，设计了一套气象信息服务系统，以方便各民航气象用户的需求。

3.2 系统的开发架构

基于民航气象数据库系统，以数据库系统中的气象数据为数据源，构建一套B/S架构的气象服务应用系统。数据库为民航气象数据库系统的ORACLE数据库，通过搭建WEB服务器，开发基于WEB服务器的气象服务应用，因为是B/S架构模式，用户端只是浏览器，所以维护和使用都很方便。

WEB服务器选用Tomcat服务器，Tomcat 是由 Apache 开发的一个Servlet 容器，实现了对Servlet 和 JSP 的支持，并提供了作为Web服务器的一些特有功能。由于Tomcat本身也内含了一个HTTP 服务器，它也可以被视作一个单独的 Web 服务器[5]。由于Tomcat服务器是一个免费的开放源代码的Web应用服务器，技术先进、性能稳定，其运行时占用的系统资源小，扩展性好，所以，Tomcat的应用十分普遍。

4 气象信息服务系统研发过程

我们以JSP脚本作为开发语言，通过实例说明气象信息服务应用系统的开发过程。

4.1 气象数据库连接

气象数据存储在后台ORACEL数据库中，要想检索数据，首先要连接数据库，为以后的数据查询提供準备。代码示例如下：

Class.forName（"oracle.jdbc.driver.OracleDriver"）[6];

String url = "jdbc：oracle：thin：@172.26.11.12：1521/QXDB";

Connection conn = DriverManager.getConnection（url， "weather"， "weather"）;

Statement stmt = conn.createStatement（）;

其中：172.26.11.12为数据库服务器的IP地址、QXDB为数据库服务名、weather为数据库的用户名和密码。

4.2 机场预报的查询

民航气象报文主要有机场实况报（SA）、特选报（SP）、机场预报（FC、FT）及重要天气报告（WS）等，以下以机场预报（FC）为例，简要说明对报文数据的查询。

ResultSet rs = stmt.executeQuery（"select  OTIME，rpt from INFO_AIR_RPT t where CCCC='ZYTL' and tt='FC' order by OTIME desc"）;

if（rs.next（）） rpt=rs.getString（"rpt"）;

其中：INFO_AIR_RPT为民航报告表、rpt为报告内容字段、CCCC为机场的四字代码字段、TT为报文类型字段、OTIME为报文时间字段，以上查询的结果为机场四字代码为ZYTL的最新机场预报（FC）报文。

4.3 机场预报的解译

对于从事气象服务的专业人员，天气预报报文的熟练理解和应用是其必备技能，使用起来也很方便，但对于其他非气象服务机构或相关业务单位，因气象报文的专业性很强，一般人员很难理解并精确掌握，所以将专业的气象术语翻译成广大用户所能理解的形式对外提供服务，就显得很有必要了。由于气象报文在进入气象数据库时，已经做了气象要素的分解处理，所以只需查询气象要素表，即可得到所需相关的气象要素。

按照民航气象观测规范，云量的观测采用8分量制，云量用FEW、SCT、BKN或OVC报告;如果天空无云，应使用简语SKC。对于天气现象组，由表一中1—5栏的内容顺序组成，即，强度、描述、天气现象。例如：+SHRA（大的阵雨）[7]。

云组和天气现象要先译码后才能展示，而对于其他气象要素，如风、能见度，温度等，直接取其要素表中数值即可。

以下，通过JSP程序代码，简要示例对机场预报报文的查询与解译。

ResultSet rs=stmt.executeQuery（"select winddirection，windspeed， LevelVisibility ，weatherinfo，cloudinfo，temperature，cavokflag，reftime from mhapp.ele01_fcft t where  cccc='ZYTX' order by odate desc，otime desc"）; rs.next（）;

rpt=rpt+"＼r＼n温度（℃）："+rs.getString（"temperature"）;

rpt=rpt+"＼r＼n风向（℃）："+rs.getString（"winddirection"）;

rpt=rpt+"＼r＼n风速（mps）："+rs.getString（"windspeed"）;

rpt=rpt+"＼r＼n能见度（m）："+rs.getString（"LevelVisibility"）;

rpt=rpt+"＼r＼n天气："+rs.getString（"weatherinfo"）;

rpt=rpt+"＼r＼n云："+rs.getString（"cloudinfo"）;

其中：ele01_fcft为气象报告要素表、temperature为温度要素字段、winddirection为风向字段、windspeed为风速字段，LevelVisibility为能见度字段，weatherinfo为天气现象字段，cloudinfo为云组字段。以上查询的结果是沈阳机场（ZYTX）最新机场预报各气象要素的解释。

5 结束语

“气象信息服务系统”应用的实现，只是在民航气象数据库基础上开发利用现有资源的一个实践证明。其实，考虑到民航气象业务的实际需求，还有很多资源可以开发利用，充分发挥出气象数据库的应有价值，如本场自动观测系统实时数据、气象卫星雷达图像、各种气象预报产品等，都可以根据用户的需求查询显示，并可实现产品的可定制化。在保障民航飞行安全，提高服务质量方面发挥更大的作用。

参考文献：

[1] 中国民用航空局.中国民用航空气象工作规则[Z].CCAR-117R1，2005.

[2] 中国民用航空局.《民用航空气象》第3部分：服务，MH/T 4016.3[Z].2007.

[3] 中国民用航空局.《民用航空气象》第1部分：观测和报告 MH/T 4016.1[Z].2007.

[4] 民航局空管办，空管局.民用航空飞行气象情报发布与交换办法[Z].AP-117-TM-2009-01R2.

[5] 田平.Java Web开发的环境配置[J].软件，2013，34（7）：40.

[6] 孟宪福.分布式对象技术及其应用[M].北京：清华大学出版社，2008.

[7] 中国民用航空局.《民用航空气象》第6部分：电码 MH/T 4016.6[Z].2007

【通联编辑：谢媛媛】