台站级气象观测数据流监控系统设计

针对目前气象业务监控系统存在的种类繁多、质量参差不齐、利用率不高等问题,利用信息化和集约化的理论,基于通用业务软件系统,开展对主要气象观测数据站点信息、资料类型、观测时间、业务节点、采集时间、发送时间等台站级数据全流程传输监控信息提取方法的研究,后续将逐步扩展到所有类型的业务数据。通过梳理主要观测数据传输流程,设计监控信息标准化采集协议并开发台站级数据流监控系统,实现数据流程传输最前端监控信息的有效采集,设计标准化传输协议并实现台站级与省级、国家级集约化监控平台的有效对接,为建立省级和国家级集约化的监控、展示和应用平台奠定基础。     

一种地市级气象数据库的设计与应用

面向地市级气象业务数据库系统存在的数据管理分散、数据流程不统一等问题,以气象数据为核心,从标准化、规范化数据库建设的角度,提出一种气象数据库系统架构与设计方法。从逻辑结构、物理存储方面对气象数据进行划分,设计了气象数据的物理存储模型和数据统一访问规范。基于RabbitMQ消息中间件和元数据技术实现了多种气象观测资料的采集、传输、入库、备份的统一处理。通过消息数据与元数据的映射关系,增强了多源气象数据处理的灵活性和可扩展性。该系统已经投入业务使用,为气象数据管理和公共服务提供稳定、高效的数据支撑,取得较好的应用效果。     

全区台站数据采集分发综合监控系统设计与实现

文章针对目前基层观测台站传输现状,设计了气象观测数据采集传输监控平台,实现了观测数据采集、传输、分发、管理、监控的统一,克服和解决工作人员工作流程繁琐、效率低;数据传输管理分散,监控难度大：原始数据存储分散,不利一统管理,共享能力低;格式及数据质量控制程序由各厂家开发,不利于根据本地化情况进行修改和调整;不利于基础数据传输工作的全区统一规范管理和部署等方面的弊端和难题。系统具体功能包括：观测数据文件的实时采集传输、观测数据初步质量控制、观测数据文件存储管理、监控信息采集存储、信息前台显示操作平台、实时报警功能、时钟同步功能,系统的实施将降低工作强度、提高工作效率、促进全区整体信息网络业务的进一步发展。     

ASOM平台新一代天气雷达故障规范填报

综合气象观测系统运行监控平台（ASOM）是气象技术装备保障的业务应用系统。系统实现了气象探测设备的运行状态监控、探测数据质量监控、维护维修信息管理、装备保障信息管理、运行监控综合评估、监控信息发布和站网信息管理等功能。利用ASOM系统中2008年7月至2014年7月的4000余条故障维修填报记录,围绕故障修复流程进行分析,探讨新一代天气雷达故障维修信息的规范填报并给出建议。文章旨在围绕雷达系统故障维修信息的规范填报,还原故障维修过程,改进故障诊断技术,达到提高台站雷达维修水平目的。     

全国综合气象信息共享平台架构设计技术特征

全国综合气象信息共享平台（CIMISS）是依托天气雷达数据共享平台工程项目建成的国省统一数据环境,实现各类气象数据的规范管理,直接支撑气象业务应用。该文介绍了CIMISS架构设计及核心内容,结合业务应用效果的实例分析,阐述架构设计如何有效提升数据和应用的集约高效。借鉴企业架构（EA）方法,建立了业务架构、数据架构、应用架构、技术架构和标准规范体系。采用一系列架构优化设计,包括实现元数据统一管理同步、数据质量控制、统一业务监控、异构数据库统一数据服务、优化信息流程、分层设计和集群技术应用等,满足CIMISS标准性、扩展性、稳定性等需求,获得良好的全流程数据服务时效,核心资料接收入库总耗时均小于3 min,数据访问效率较国家级气象资料存储检索系统提升2~5倍。继承现有CIMISS架构设计成果,正在设计中的气象大数据平台整体技术架构将向云平台、分布式存储等新技术升级。     

全国综合气象信息共享系统的设计与实现

为满足对海量气象数据管理和服务的需求,国家气象信息中心设计开发了全国综合气象信息共享系统 (CIMISS)。该文描述了系统基本设计思路、功能结构、基础平台体系结构、信息流程,阐述了系统为用户提供的基础数据使用环境。系统由数据收集与分发系统、数据加工处理系统、数据存储管理系统、数据共享服务系统、业务监控系统5个业务子系统组成,承担数据收集、加工处理、存储管理、共享服务和业务监控任务。系统设计和开发采用了一系列现代信息技术,包括基于消息和文件共享的平台内信息交换、气象数据标准化分类、数据处理作业调度和算法的动态扩展、元数据的设计和应用、公共配置信息管理、全流程业务监视和调度控制、面向服务的多维度数据存储策略、全局数据访问视图和统一访问接口设计等。该系统为我国国家级和省级气象业务提供了统一规范的气象数据使用环境。     

59—701高空探测微机处理系统软、硬件及其维护

高空气象探测微机处理系统是以现行的701系列测风雷达技术手段为依托,利用计算机技术对探空仪编发的摩尔斯电码进行模数转换,依据《规范》的技术规定对采集的数据进行处理,完成高空气象探测任务的数据采集、编发电报和资料的管理,由于高空气象探测处理数据的多样性和复杂性,系统涉及的软件模块、外部设备较多,本就这些软、硬件的使用及维护进行了探讨,提出了台站容易掌握的维护方法。     

智能专业气象信息融合与服务系统初步探讨

在分析气象信息服务现状与存在问题的基础上,对智能专业气象信息融合与服务系统的设计思路、主要功能、系统组成等进行了初步研究.该系统的设计应以专业气象服务数据库与数据融合为基础,面向用户需求,建立个性化、精细化行业(专业)服务系统.系统主要功能应包括服务需求采集及识别与转换、用户气象灾害风险数据管理、气象服务信息综合显示、气象灾害监控与预警预报、专业气候分析与应用、信息智能分类服务、服务监控等,系统组成应包括气象服务信息采集及应用、行业服务数据库、产品生成与显示、气候分析与应用、业务监控、服务系统配置及管理、气象信息智能推送及服务等.     

气象计量信息编码及数据格式研究与应用

为进一步规范计量标准设备内部传输的数据格式,使全国各省、市气象计量数据能以统一的编码格式在通信线路和网络上传输,实现有效衔接和共享,提出采用JSON编码格式,设计规定了气象计量信息数据总体编码格式要求及说明数据区,即气象计量数据格式由起始标识、授权标识码、信息大类、信息子类、数据区和结束标识组成,使气象计量信息数据能够以标准化形式采集、存储和传输,实现全国计量信息管理和统计分析,保证气象探测数据的准确、可靠。     

专业气象服务业务工作平台实现

根据省级专业气象服务的需求和业务工作流程的需要,设计开发了业务系统工作平台,平台针对专业气象服务产品制作数据来源的多元化,进行了资料采集的实时数据监测及分类处理,具有专业用户分类管理和用户权限相结合的统一集成的专业气象服务产品多功能制作界面,能动态生成每天专业气象服务产品制作流程,系统可对用户制作的产品进行产品预览、存储、发布和系统用户日志管理等操作,实现了集数据信息采集处理、产品加工制作、产品分类发布、业务功能管理等功能的省级专业气象服务业务工作平台.     

乌兰察布市气象资料应用处理与共享技术分析

乌兰察布市气象资料应用处理与共享系统,以该市已经建成的自动气象站实时监测数据为信息资源,充分利用信息网络通讯技术和数据库存储与查询、分析、统计技术,实现全市气象部门自动气象站资料的整合与管理。通过气象资料应用处理与共享平台的建设,实现了气象资料在全市气象部门内的高效共享,并提高了气象资料在业务领域和服务领域的使用率和共享率。     

积温效应在电力日峰谷负荷中的应用及检验

从电力气象服务需求出发,利用2001—2010年5—9月河北省南电网逐日电力日峰负荷、日谷负荷与对应时间的气象资料,探讨晴热天气和闷热天气对电力日峰负荷、日谷负荷的影响特征。分析发现持续3 d以上的闷热天气相对晴热天气使电力日峰负荷、日谷负荷增长更显著;日最高气温32℃是引起河北省南电网日峰负荷增长的初始气温敏感点,35℃为强气温敏感点,38℃为极强气温敏感点,日最低气温25℃为引起日谷负荷增加的敏感气温临界点;建立了引入积温热累积效应的日峰负荷、日谷负荷多元回归气象预测模型,经2011—2013年应用检验,日峰负荷、日谷负荷预测平均相对误差分别为4.8%和3.5%,提高了预测准确率,对电力调度具有参考价值。     

基于插件技术的湖南气象服务平台设计与实现

为达到整合省级气象服务数据资源、统一气象服务出口的目标，推动气象数据产品在防灾减灾和公共服务中的高效应用，基于Spring Cloud云架构，采用软件插件（Plugin）、WEB服务（WebService)等技术研发了湖南气象服务平台。本文详细介绍了此平台的分层模型和功能结构，以及所采用的多源气象数据融合处理、基于微服务的气象数据并行处理、基于可缩放矢量图形（Scalable Vector Graphics,SVG）的气象数据矢量化和数据安全交互等关键技术方法。此平台通过天擎获取气象数据产品，统一加工处理后封装为数据插件、图形插件和行业插件，通过标准接口提供观测资料、预报预警、卫星云图、雷达拼图等产品，基于气象数字对象标识符（Meteorological Digital Object Identifier，MOID）保障气象数据产品服务过程的安全性。此平台的气象服务插件已应用于湖南省应急管理厅、自然资源厅、水利厅等单位的业务系统。应用结果表明：此平台的插件服务模式适应C/S客户端、WEB网站、移动APP等不同类型的气象服务需求，实现了气象数据服务的统一管理、高效加工和规范应用，提升了省级气象服务的能力。     

浪涌气象数据采集系统及其关键技术

针对无人值守大规模自动气象站的数据采集特点和要求,基于无线通信网络,设计了一种浪涌气象数据采集系统,并对其关键技术进行了深入讨论.首先,分析了系统数据传输的协议结构及存在的问题,设计了基于UDP协议的可靠应用协议,并就其工作过程及可靠性传输进行了详细的讨论,解决了无线数据传输的不稳定性问题;然后,利用多线程技术和大规模通信事件响应处理技术,提出了实现数据接收线程池的方法,通过引入"数据分区管理"的概念,论述了数据并发处理缓冲区的设计,解决了大并发系统容易丢失数据、堵塞和低效率等问题;最后,通过对系统测试及其在业务中应用的分析,表明该系统实时、高效、可靠,能满足目前业务的需求,并对未来业务的发展具有同样的适应性.     

分布式气象内容管理系统设计

提出了一套分布式气象内容管理系统的设计思路及其技术方法。以中国气象组织体系（包括中央及各省市的气象信息网络和服务器设备）为建设基础,采用LDM通信传输、存储/内容管理、图形化服务产品生成、本体化气象服务、行政区变尺度客观分析等构成组件,构建了覆盖中央及各省市气象业务和服务的分布式气象内容管理系统。实践运行表明,这种采用了统一定义、接口及信息表达方式的内容管理系统可有效提高气象数据的访问、分享及处理效率,加快了各种气象服务产品的开发速度,拓宽了气象信息的服务范围。     

基于虚拟仪器技术的自动气象站数据采集与处理系统

在XYZ06型地面遥测气象仪的基础上,基于虚拟仪器技术研制了一套气象要素自动采集与处理系统,替代了该气象仪的数据采集器和数据预处理器的功能,可进行温度、湿度的采集、处理、显示、保存和发送.插入该气象仪终端计算机的数据采集卡ACL-8216能与气象仪的观测业务软件通讯,通讯命令字及其意义可实时显示于屏幕上.该虚拟气象数据采集器可方便地应用于自动气象站的教学实践,并可大大降低实验的设备费用.