基于智能网格产品的广西行业气象服务集约化系统的设计与实现

依据广西公众气象服务产品、行业气象服务产品精细化、集约化及智能化业务发展需求,基于智能网格产品及CIMISS基础数据平台,实现气象数据的汇聚、分发、共享及存储。依托J2EE、GIS及分布式技术,对现有的电力气象、旅游气象、交通气象等业务系统进行整合,构建基于B/S与C/S混合架构的广西行业气象服务集约化系统,形成基于广域网络、上下一体、统筹集约的气象服务业务系统布局,为公众、行业用户提供更精细、更实时的预报、实况和预警信息产品。     

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。     

山东省气象业务一体化平台设计与实现

山东省气象业务一体化平台（简称“一体化平台”）,是在气象业务系统集约化、自动化、智能化的建设要求下,为满足山东气象现代业务发展要求,解决山东气象业务运行中的诸多关键问题,利用互联网技术,面向山东全省天气预报业务设计研发的高度集约化的智能业务平台。一体化平台实现了基于内网 WebGIS 的气象数据渲染,基于 CIMISS、Oracle、Redis的三级数据库架构,基于 FTP、SMTP、传真服务器、阿里短信等技术的一键式发布引擎,基于 WebOffice的智能网格预报定制化气象服务,建立了山东短时和临近预报业务体系,融合了山东省气象部门近年来的多项科研成果。在此基础上实现了实况监测、短时临近预报、山洪预警、网格预报、产品制作发布、预报共享、预报检验和业务管理等功能。一体化平台支撑了 “省—市—县” 三级台站的天气预报业务和重大活动气象保障服务,提升了监测分析、短时和临近预警、决策服务能力。     

广东省公共气象服务平台的设计与实现

为建设符合新发展需求的公共气象服务平台,提高气象服务效率和集约化、现代化水平,设计了广东省公共气象服务平台。该平台主要有集约发布、产品库、产品制作等模块,能够为值班员提供产品制作、发布、存储、查询服务等功能。     

市县级公共气象服务集约化业务平台设计

为了适应气象业务发展的需要,开发了市县级公共气象服务集约化业务平台,设计了业务面板,使基层台站软件操作简单化,并以气象服务产品为主线,将产品贯穿软件使用的全过程,实现气象服务产品管理标准化,业务规范化。该平台系统开发了气象服务业务发现引擎、气象资料实时计算引擎、气象信息可视化引擎、服务产品制作模板引擎和综合工具引擎,为产品制作智能化提供了有力的技术支撑。平台基于服务任务调度模型,采用多线程、多进程和负载均衡技术实现真正的气象服务产品一键式发布,解决了气象服务产品制作和发布环节的主要难点,提高了公共气象服务的能力和水平。     

基于互联网技术的新一代气象预报服务业务平台

气象业务平台是开展气象预报、气象服务工作的基础平台。早期的各种单机版气象服务系统,数据分散,运行环境不一致,大量的信息不能互联互通,缺乏对业务服务流程各环节的有效控制,直接影响气象服务能力的提高。2004年,陕西省气象局下发气象业务平台建设指导意见,各级气象部门把业务平台建设作为工作重点。宝鸡市气象局立足于现有的气象宽带网网络环境和硬件设施,针对平台建设中数据共享、流程控制、产品加工制作等需求,组织开发了基于互联网技术的新一代气象预报服务业务平台。     

公共气象服务集约化业务研究与平台设计

为提升公共气象服务基础技术支撑能力,对服务业务流程进行了概括,综合分析了气象服务过程中的"时间、空间、内容、表现、协同"等要素特征及在业务平台设计中的应用,提出了集约化平台物理共享及逻辑独立的内涵。以SOA为基础架构,提出了平台设计总体业务流程架构,依托省局气象大数据资源平台,构建面向服务应用的轻量化数据支撑环境,设计开发了产品处理、前端应用及业务协调管理等子系统,建立了基于互联网应用的公共气象服务集约化业务技术支撑平台,可为各级气象部门的气象服务提供数据接口和产品展示服务,实现服务产品在各类服务应用中的及时性、准确性、统一性和稳定性目标。项目成果已应用到江西省气象政府网站、江西天气微信服务及专业气象服务网站等系统,实践证明,平台的业务应用稳定可靠、便捷高效。     

基于MICAPS4网络框架的气象预报服务一体化平台构建

基于国家气象中心MICAPS4网络平台框架,利用其有效对接全国综合气象信息共享系统(CIMISS)与气象信息综合分析处理系统第4版(MICAPS4)分布式数据库的优势,设计了湖北省气象预报服务一体化平台。平台集关注重点引导提醒、实况监测共享查询、气候特征对比分析、天气预报综合分析、服务产品关联检索、产品制作及一键分发、专业服务场景应用和信息数据系统管理为一体,采用了气象大数据的集约应用、工作引导的规则匹配、产品自动生成的定制合成、服务响应反馈的协同联动等关键技术,实现了在湖北省、市、县三级气象部门业务中的稳定应用。应用结果表明,一体化平台的使用大幅提升了省、市、县气象预报服务的业务集约和服务协同水平,推进了信息传输、产品制作、服务分发、联动响应等各业务流程的规范建立。MICAPS4网络框架在湖北一体化平台建设的成功实践,为国内省级气象部门及时跟踪国家级技术发展,开展大数据应用场景下的气象业务系统建设提供了一条验之有效的可选途径。     

县级公共气象服务系统建设与应用

针对影响县级公共气象服务的气象资料管理与分析应用能力、精细化预报、专业气象服务技术支撑以及气象信息发布等关键环节,结合县级公共气象服务实际需求,着力加强公共气象服务能力建设,建成了＂施秉县公共气象服务系统＂,实现了＂业务系统集约化、数据查询便捷化、产品制作智能化、一键发布自动化＂,并应用于公共气象服务实践。     

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.     

海南省气象服务产品分发系统设计与应用

为了适应不断变化的业务需求,海南省气象服务中心设计开发了省级气象服务产品分发系统。该系统是一个功能比较完善的桌面业务系统,通过整合原有的业务系统,涵盖采集、制作、发布、监控4个业务过程,应用本地缓存机制和智能文本生成等技术来提高系统运行效率,提升业务流程自动化程度,使产品制作的质量易于把控,系统运行的状态易于维护监控。系统投入业务运行后,明显提高了业务一线人员的工作效率,减少了业务工作的疏漏,能够快速向服务用户提供实时、准确的气象服务产品。     

辽宁省专业气象服务工作平台设计与实现

介绍了辽宁省专业气象服务工作平台的总体结构,并对平台所包含的信息产品数据库、专业气象服务产品制作子系统、信息产品编辑子系统和服务信息反馈子系统进行了概述。平台的建设有效地规范了专业气象服务工作流程,可进一步提高服务产品的科技含量,并为省级专业气象服务业务系统的建设提供设计思路。     

灾害性天气监测预警平台设计与开发

为解决基层气象台站现代天气业务中灾害性天气监测、识别报警、天气联防、上下级业务指导与信息反馈、产品共享、集约化业务管理等关键业务问题,基于B/S架构,采用Web、GIS、数据库等技术,研究、设计开发了省市县三级灾害性天气监测预警平台,与已有的MICAPS等系统形成互补,实现了山东天气业务、重大天气过程服务及重大活动、突发事件气象保障等为一体的业务化平台支持,不仅较好地满足了省、市、县三级气象部门现代天气业务发展对业务平台建设的迫切需求,也为优化省内集约化业务流程提供了支撑平台。     

台风及海洋气象一体化预报平台的开发与应用

台风及海洋气象一体化预报平台为面向台风和海洋气象业务的预报预警服务的支撑系统,集数据采集、转换、预报、分析、产品制作、发布等功能于一体。该平台基于人机交互气象信息处理和天气预报制作系统MICAPS4（Meteorological Information Comprehensive Analysis and Processing System Version 4）框架开发,结合台风、海洋气象新型的观测和预报数据,实现台风、海洋气象数据的集约化检索与显示、精细化格点编辑、台风和海洋气象产品制作、产品发布等功能。台风及海洋气象一体化预报平台设计基于面向服务和分层体系结构,采用组件化设计方法,涵盖数据解析、分析处理、产品制作、交互工具、配置管理等核心组件,形成可扩展的业务功能模块和二次开发接口,目前已作为中央气象台台风海洋气象预报预警业务的主要平台投入使用。     

中国农业气象业务系统(CAgMSS)设计与实现

中国农业气象业务系统(CAgMSS)是基于C/S架构,研发的面向国家级和省级农业气象服务的业务工作平台,主要包括农业气象监测评价、作物产量预报、灾害监测评估、农用天气预报等子系统,是农业气象业务的基础性软件。系统融合现代信息技术和农业气象业务技术,实现了全部子系统数据管理、模型运算、产品制作等业务流程的一体化。系统采用大型关系型数据库规范了农业气象各类业务数据,基于插件技术集成各项业务功能,实现多元数据、多指标、多模型在农业气象监测、评价、预报等领域的综合应用,提高了农业气象产品的定量化、精细化、客观化水平。系统于2012年投入业务应用,基于该系统制作的农业气象情报、作物产量气象预报、农业气象灾害影响评估、关键农时农事气象保障等服务产品,在指导全国农业生产和防灾减灾中发挥了重要作用,明显提高了农业气象业务能力和业务工作效率。     

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。     

辽宁省农业干旱监测预报业务系统的设计与实现

为了提高农业干旱的监测预测服务能力,减少农业干旱对社会生产生活的影响,通过对干旱信息的采集、存储、加工处理和干旱产品的制作发布等环节进行梳理与完善,构建辽宁省农业干旱监测预报业务系统,实现了对农业干旱的一体化、精细化和定量化监测和预测,实现了干旱产品的标准化、自动化制作和发布。该系统依托农业干旱监测技术、遥感干旱监测技术、农业干旱预报技术等手段,实现了观测数据的收集存储、干旱信息的展示分析和干旱产品的制作发布等功能,并形成了省、市、县一体化干旱服务体系。最终实现对干旱的全方位监测、立体化服务模式,从而提高应对干旱灾害的防灾减灾能力。该系统的业务化应用提高了农业干旱监测预测的定量化、自动化和智能化水平,提升了地面和卫星遥感干旱监测预测的业务能力。该系统构建的省市县一体化服务模式,形成了省级农业气象业务中心统一制作干旱产品,省、市、县3级同时开展精细化干旱指导服务的体系。     

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。