唐山市氣象服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

費(fèi)曉臣++王海山++曹曉霞++宿海良

摘 要：文章對(duì)唐山市氣象服務(wù)系統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)、結(jié)構(gòu)及功能特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)介紹。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)原有氣象服務(wù)業(yè)務(wù)的整合，通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸服務(wù)數(shù)據(jù)到大型企業(yè)用戶局域網(wǎng)，穩(wěn)定、安全、產(chǎn)品豐富、人工操作少、用戶界面友好等，基本滿足現(xiàn)有業(yè)務(wù)需求。

關(guān)鍵詞：氣象服務(wù)；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；實(shí)現(xiàn)

中圖分類號(hào)：P4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20161033209

1 氣象服務(wù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)

1.1 常規(guī)氣象服務(wù)產(chǎn)品

唐山地區(qū)、河北省其他地市、北京及天津1～7d中短期天氣預(yù)報(bào)；唐山市及所屬各縣區(qū)天氣實(shí)況及預(yù)警信息；生活氣象指數(shù)預(yù)報(bào)；衛(wèi)星云圖、天氣雷達(dá)圖、臺(tái)風(fēng)信息等圖像產(chǎn)品。

1.2 專業(yè)氣象服務(wù)產(chǎn)品

唐山地區(qū)高速公路天氣預(yù)報(bào)；河北省內(nèi)交通線路天氣預(yù)報(bào)；海上作業(yè)單位海洋氣象服務(wù)產(chǎn)品，包括唐山沿海海面72h天氣預(yù)報(bào)、環(huán)渤海5個(gè)港口（塘沽、曹妃甸、京唐港、葫蘆島、營口）天文潮位預(yù)報(bào)及1～7d中短期天氣預(yù)報(bào)及港口氣象觀測(cè)站、油田作業(yè)島自動(dòng)站、海上大浮標(biāo)自動(dòng)站天氣實(shí)況；唐山主要景區(qū)介紹、1～7d中短期天氣預(yù)報(bào)及實(shí)時(shí)實(shí)況。

1.3 歷史數(shù)據(jù)產(chǎn)品

實(shí)現(xiàn)在GIS地圖上對(duì)單站和多站氣溫、風(fēng)、小時(shí)降水量（含降雪）、氣壓、相對(duì)濕度、能見度、天氣現(xiàn)象等要素查詢統(tǒng)計(jì)功能。

2 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)整體架構(gòu)采用4層B/S結(jié)構(gòu)，包括基礎(chǔ)平臺(tái)層、數(shù)據(jù)資源層、業(yè)務(wù)支撐層、應(yīng)用系統(tǒng)層?；A(chǔ)平臺(tái)層包括服務(wù)器基礎(chǔ)系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及氣象數(shù)據(jù)傳輸所需安全保證系統(tǒng)；數(shù)據(jù)資源層可將氣象服務(wù)數(shù)據(jù)按照不同的類別和文件格式歸檔入庫，為業(yè)務(wù)支撐層提供數(shù)據(jù)接口；業(yè)務(wù)支撐層有2個(gè)層次，數(shù)據(jù)傳輸層是在氣象內(nèi)網(wǎng)采集服務(wù)數(shù)據(jù)并傳輸?shù)酵泄芊?wù)器及客戶終端，GIS系統(tǒng)服務(wù)層可實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)管理，負(fù)責(zé)與應(yīng)用系統(tǒng)層交互，使GIS服務(wù)方便嵌入應(yīng)用系統(tǒng)層中；應(yīng)用系統(tǒng)層根據(jù)不同用戶需求，分為天氣預(yù)報(bào)、氣象觀測(cè)、氣象預(yù)警、歷史數(shù)據(jù)等模塊。

2.2 系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)

系統(tǒng)編程采用Java語言，應(yīng)用SSH開發(fā)架構(gòu)，結(jié)合JavaScript，Ajax等網(wǎng)頁開發(fā)技術(shù)，開發(fā)環(huán)境為Eclipse，地圖開發(fā)框架技術(shù)為開源的GeoServer，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用MSSQL Server。

2.3 系統(tǒng)的功能及特點(diǎn)

2.3.1 系統(tǒng)特點(diǎn)

系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸與展示平臺(tái)分別部署在不同服務(wù)器，數(shù)據(jù)單向流動(dòng)，采用信息加密、權(quán)限設(shè)置等抵御非法入侵，保證氣象內(nèi)網(wǎng)安全；展示平臺(tái)分別部署在托管服務(wù)器和用戶內(nèi)網(wǎng)，通過數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)保證數(shù)據(jù)同步，實(shí)現(xiàn)整合性；基于J2EE技術(shù)保證硬件平臺(tái)、操作系統(tǒng)兼容性，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用MSSQL Server，將不同類型數(shù)據(jù)產(chǎn)品統(tǒng)一入庫，保證兼容性。

2.3.2 業(yè)務(wù)擴(kuò)展及權(quán)限管理

系統(tǒng)產(chǎn)品采用模塊化設(shè)計(jì)，各個(gè)模塊相對(duì)獨(dú)立，便于改進(jìn)、擴(kuò)充，并且設(shè)置模塊權(quán)限，不同需求用戶按權(quán)限訪問相應(yīng)模塊。

2.3.3 系統(tǒng)維護(hù)

系統(tǒng)數(shù)據(jù)可在后臺(tái)自動(dòng)讀取和傳輸，業(yè)務(wù)人員只需前臺(tái)監(jiān)控及少量操作。系統(tǒng)配置采用文本文件方式，每項(xiàng)工作完成時(shí)間和傳輸成功與否可自動(dòng)生成日志，便于日常維護(hù)及業(yè)務(wù)監(jiān)控。

2.3.4 產(chǎn)品表現(xiàn)形式

系統(tǒng)采用文稿、曲線、圖片及GIS地圖等來展示服務(wù)產(chǎn)品，除了可在GIS地圖上直觀顯示氣象數(shù)據(jù)外，還通過Surfer技術(shù)進(jìn)行插值計(jì)算，實(shí)現(xiàn)按氣象要素值提取等值線，生成氣溫、降水量等要素折線圖、柱圖、色斑圖等。

2.4 關(guān)鍵技術(shù)

采用Socket和多線程技術(shù)，壓縮和加密氣象服務(wù)數(shù)據(jù)后從氣象內(nèi)網(wǎng)實(shí)時(shí)傳輸?shù)礁鞣?wù)終端。采用物理隔離裝置隔離的內(nèi)外網(wǎng)用戶，安全策略僅允許Oracle數(shù)據(jù)庫的SQL語句通過，內(nèi)網(wǎng)采用主動(dòng)抓取方式，實(shí)時(shí)抓取外網(wǎng)前置機(jī)SQL Server數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)化存儲(chǔ)到Oracle數(shù)據(jù)庫，供用戶使用。

3 應(yīng)用效果

2014年6月唐山市氣象服務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行，結(jié)合自動(dòng)和人工方式制作服務(wù)產(chǎn)品，減少了人工操作，預(yù)報(bào)服務(wù)工作效率提高；采用文稿、曲線、圖片及GIS地圖等提供氣象服務(wù)產(chǎn)品瀏覽及氣象資料查詢、統(tǒng)計(jì)，用戶可方便、直觀地獲取氣象信息，同時(shí)通過互聯(lián)網(wǎng)將服務(wù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)酱笮推髽I(yè)用戶局域網(wǎng)，改變了傳統(tǒng)電話線傳輸?shù)穆浜蠓绞?，滿足內(nèi)網(wǎng)訪問要求，服務(wù)效果良好。

參考文獻(xiàn)

[1]姚秀萍，呂明輝，范曉青，等.我國氣象服務(wù)效益評(píng)估業(yè)務(wù)的現(xiàn)狀與展望[J].氣象，2010，36（7）.

[2]劉茜茜，孫亞琴，呂翔，等.基于WebGIS的氣象信息服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2014（1）.

作者簡(jiǎn)介：費(fèi)曉臣（1984-），男，河北唐山人，碩士，工程師，主要從事專業(yè)氣象服務(wù)工作。