消息队列技术在气象软件系统中的应用

正国内气象通信软件系统第二版(CTS2)中的消息传输模块已经在全国2000多个气象站进行业务运行。目前全国所有的国家级地面自动站BUFR数据均通过该系统进入国家级、省级的气象数据环境,并且为省级的MDOS系统提供了数据服务支撑。从试点运行到现在的业务运行,消息传输运行稳健,90%的数据从台站到国家的传输时间在2 s以内,99.99%的数据在10 s以内完成传输。国内气象通信系统是承担国内气象资料和产品收集以及国内外气象资料和产品的国内分发的业务系统。随着现代气象业务快速发展,气象数据的种     

青海省地面气象观测自动化改革工作思考

2018年青海省被中国气象局确定为全国地面气象观测自动化改革七个试点省份之一,同年11月15日,在全省国家级气象台站开展自动化改革试点工作;2019年6月进入试运行,期间我省天峻和互助两站参加全国15个单轨试点站开展了ISOS地面气象观测软件、地面气象数据标准格式(BUFR)单轨运行试验;2020年4月全省进入地面气象观测自动化业务运行。通过地面气象观测自动化试点、试运行及正式运行几个阶段以来,全省地面观测自动化改革整体运行稳定可靠,充分发挥了现代化观测设备的作用,明确了地面观测项目布局、改革内容、设备软件使用方法等相关技术;在实际工作中逐步优化运行机制,为推动全省地面观测自动化改革中效益显著,经过各阶段评估显示,地面气象观测业务试运行工作达到了预期效果,自动化改革在增强观测能力、提升信息化水平、优化观测业务流程、释放基层人员红利等方面成效明显。同时,对地面观测自动化业务运行后发现的一些问题进行探讨并提出思考。     

读图

正同样是气象探空站,差异却会很大随着通信和探测技术的改进,最早的气象探空报数据格式(TEMP)已经落伍,为此,世界气象组织(WMO)于1988年开始推广可以实现每2秒采集一次数据,在探空仪2小时升空过程中,能给出3600个大气层结点数据的"气象数据的二进制通用表示格式"(简写为BUFR),希望到2014年11月替代落后的TEMP。然而,到2014年,     

公共气象服务数据传输软件设计与实现

气象服务数据分发是公共气象服务业务的重要组成。PMSDDS V1.0(Public Meteorological Service Data Distribution Software Version 1.0)公共气象服务数据传输软件是一套业务化的气象服务数据分发系统。该软件对开源传输组件libcurl进行二次应用开发,在FTP协议下传输各类气象服务数据。该系统具有支持公共气象服务产品命名规范下的文件名精确和模糊匹配、多参数控制(包括超时、批处理、传输速率等)、日志等特点,有效解决了数据传输业务部署分散、与业务其他流程紧耦合、重复开发、缺乏日志等突出问题。针对常见数据传输问题如漏传、多传、拥塞、等待等给出解决方案。业务应用结果表明,软件运行稳定,传输成功率达到99.97%以上。软件自上线以来,数据传输业务得到统一部署和监控。据运维部门统计,传输业务年部署量较上一年增加50次左右,因传输问题导致的运维故障率同比下降约33%,大大提高了业务效率。     

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。     

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。     

湖北气象监测网络业务管理系统及其应用效果

为了提高省级综合气象观测业务的全面质量管理水平,整合气象信息资料传输管理、综合观测系统运行监控、自动站实时数据质量控制和短信报警等业务质量管理功能,设计开发了湖北省气象监测网络业务管理软件系统。目前,该系统已成为湖北省气象监测网络业务重要值班平台之一。系统投入业务运行以来,湖北省各类气象资料收集上传质量呈现上升并保持稳定的趋势,自动气象站实时资料经自动数据质量控制后数据质量有较大程度的提高。由于采用主流成熟技术开发,系统具有较好的可推广性。     

自动站实时数据的异机同步备份和恢复

目前,大多数气象台站都为自动站配备了备份计算机,安装了相应的地面气象测报业务系统软件,但往往由于备份计算机管理不到位,一旦遇到自动站故障,备份机无法在较短的时间内完成替换。为保证自动站能及时恢复正常运行、上传各类气象资料,自动站实时数据的异机同步备份和恢复就显得尤为重要。     

集成版ISOS和全国版ISOS软件应用对比分析

2017年8月31日,纳溪站由全国版业务软件切换成集成版业务软件。该文阐述了集成版软件安装、设置与全国版软件的区别以及目前集成版软件遇到的常见问题的处理方法,以期能够为从事综合气象业务工作者提供一些帮助参考。     

现行MILOS500型自动站观测数据在OSSMO测报软件中的应用

地面气象测报业务软件(OSSMO)即将在青海省投入使用，如何保证以前的观测数据得到有效利用，具有一定的意义。本结合茫崖气象局编制的件转换程序(以下简称转换程序)，介绍了现行MILOS500型自动站观测数据在OSSMO中的应用。     

ISOS业务软件的监控系统设计

随着新型自动站在业务工作中的正式运行,为了及时监控新型自动站ISOS业务软件的运行情况,利用Visual Basic编程语言和Access数据库技术,设计了新型自动站ISOS业务软件的监控系统。该系统能及时监控新型自动站ISOS业务软件的运行情况,对新型自动站和ISOS软件故障造成的观测数据缺测、上传观测数据文件未能正常生成或数据文件传输失败等状况进行字幕、响铃、手机短信的形式报警,提醒气象业务人员采取有效措施及时处理自动站故障,提高气象观测业务质量。     

沙尘暴资料传输系统

本系统采用C BUILDER 6.0面向对象的软件开发工具,通过提供灵活的参数配置接口,可完成W INDOW S操作系统下沙尘暴等各类气象数据的定时自动传输和手工传输。在SCO UNIX操作系统下,用C完成了资料二次传输软件的开发,主要解决省到国家局沙尘暴等各类数据的定时自动传输,解决了9210业务应用软件无法解决长文件名的传输问题。     

地面气象资料统计处理系统设计与实现

为实现6万余个地面气象站资料实时统计处理,设计并实现了地面气象资料统计处理系统。系统采用灵活易扩展的技术框架,应用大数据分布式流处理技术实现高效的数据处理,较传统统计处理框架统计时效提升10掊以上,主要功能包括基于任务调度的定时统计、针对迟到数据和数据更正信息的统计结果滚动更新、自定义统计、统计处理通用算法服务等,采用国家级一级部署、各省同步应用的业务布局保证数据的一致性。2017年1月投入业务运行后,实时计算800余个多种尺度的统计项并通过全国综合气象信息共享平台（CIMISS）数据统一服务接口提供统计产品服务。分析表明:地面气象资料统计产品2017年月平均下载次数达到1951.4万次,在CIMISS所有400余种观测资料或产品中排名第三,为天气监测预报预警、气象决策服务、气候监测业务、公共气象服务等提供重要的基础数据支撑。     

LDM软件在气象数据交换中的应用

目前运行的国内气象通信系统存在着交换平台（操作系统平台）不统一、数据接口不统一、数据交换软件不统一等问题,导致每新增一类投入业务使用的观测资料,从资料采集、资料传输、资料传输监视到资料应用等都自成一体,给通信传输管理带来很大不便。LDM（Local Data Manager）软件作为底层通信传输和管理系统,可实现上述三者的统一。通过对目前国内气象通信系统存在的传输软件不统一、文件数目多时造成拥塞和文件优先级无法保证问题的分析,对LDM软件灵活和有效的数据分发功能及用户可配置的、支持分布式的处理和事件驱动的特点进行了介绍,并以建立的基于LDM的实时气象资料分发服务系统为研究和试验原型,对LDM软件及目前国内气象通信系统软件进行对比分析,结果表明:采用LDM软件可以提高传输业务的整体工作质量,解决目前国内气象通信系统存在的问题,即LDM软件较适用于我国气象数据交换业务。     

云浮市综合观测业务改革的探讨

通过云浮市地面气象观测业务无人值守改革试点运行,对未来观测、预报、服务融合一体的综合气象业务体系进行评价,总结出更适宜气象现代化发展需要、更加科学、高效的综合观测业务改革模式。通过4个月的试点运行,云浮通过调整综合业务改革岗位职责、优化业务流程和工作制度、严格数据质量控制、加强自动站维修等措施,使试运行期间出现的问题得到有效解决并有针对性地提出建议,一是观测员要及时转变观念,不断加强学习公共气象服务、预报预测、设备维护等方面的知识,以适应向综合业务岗位转变的要求;二是配备天气现象、激光云高、全天空成像仪,日照观测仪等自动化仪器设备,促进观测业务实现全自动化。     

综合信息服务平台在内蒙古气象业务中的应用

构建气象业务信息服务平台,形成内蒙古气象行业内部统一的数据共享服务平台,是内蒙古自治区气象信息化建设的重要任务之一。文章首先描述了平台总体设计、软件配置项架构设计以及功能模块设计;然后对大用户并发访问、数据可视化、大数据应用等关键技术作了阐述;最后,基于上述关键技术对内蒙古气象业务综合信息服务平台进行了实现。目前,该平台已投入运行,效果良好,有效支撑了自治区、盟市、旗县三级用户的业务工作。     

黔西南州气象业务监控系统设计

针对地州级气象业务中的设备运行状态、气象资料传输、自动站业务运行情况等开发了此监控软件,介绍软件的工作流程及实现方法。     

观测数据整合与共享的实现

为了有效解决不同厂家区域站数据存储结构不统一的问题,实现各类自动气象站观测数据的集约化使用,以整合区域站、自动站数据建立统一的应用数据源,建立标准的访问接口和数据共享系统为目标,设计了观测数据整合与共享系统,使用数据库触发器、存储过程以及.net平台编程技术实现。     

自动气象站建设的回顾与展望

作为“大气监测自动化系统工程”建设项目的重要组成部分,“地面气象观测网分系统”项目是2001年12月正式启动的,通过地面气象观测网的自动化建设及站网、监测项目的合理调整,最终建立一个在空间分布与探测时间密度都较为合理的、现代化程度较高的地面气象观测网。(1)项目建设概况截止至2004年底,全部共建设完成1698个自动站,其中利用国家投资(含大监项目、雷达项目、西部人影项目)1187个,省局自筹资金511个,所有自动站已全部投入业务运行,其中部分自动站已经进入单轨运行,并通过各省的通信路线进行联网发报,通过9210气象卫星通信网进行上行传输。(2)全区自动站建设与运行情况广西自动站建设从2002年开始,历经3年时间,已累计建成各类自动站55个,在气象业务的运行中体现了现代化技术装备的优势。南宁市吴圩自动站于2003年1月1日开始投入双轨业务运行,并于2005年1月1日开始进入单轨业务运行;后期建设的23个国家基准基本站及15个雷达校准站也于2004年1月1日起开始投入双轨业务运行。39个站均按照新版《地面气象观测规范》及有关技术规定运行,其业务质量同时参加质量考核,并列入年度工作目标。2004年8月开始在区气象台网络中心组建自动站中心站,中心站数据服务器及前置通讯处理机放在区气象台网络中心,从2004年9月5日开始,全区39个自动站均须将小时观测数据自动上传至自动站中心站,实现了全区自动站小时观测数据的共享。自动站的监控、维护保障、标校检定由区装备中心承担。一年多以来通过电话支持以及下台站的方式,为台站排除了许多故障,为广西自动站的正常稳定运行做了大量工作。目前各自动站运行情况正常,雷击及供电情况不稳定对自动站的运行影响最大。(3)中尺度自动站组网建设展望根据中国气象局大气监测自动化系统建设规划,按照中国气象局对重点工程建设实行“矩阵式管理、七巧板战略”的建设思路,采取统筹规划、统一布局、统一要求、分步实施、数据共享的基本原则,力争用3年的时间,全区共建设约500多个自动气象站,形成一个间距20km左右,密度适宜、布局合理和自动化程度较高的中尺度地面自动气象观测站网。实现观测时间密度最小为每10分钟一次,一般情况下,每小时发送一次观测资料。2004年完成14个4要素自动气象站、42个2要素自动气象站和区气象台自动气象站中心站建设。2005年完成55个4要素自动气象站、4个5要素自动气象站和124个2要素自动气象站的建设。2006年完成50个4要素自动气象站、2个7要素自动气象站和120个2要素自动气象站的建设。     

利用Delphi Indy9实现自动站数据异地实时备份

全国自动气象站地面气象测报业务软件OSSMO 2004实现了地面测报的业务功能需求,但尚未考虑实现自动站探测数据的实时异地备份功能。作者针对业务安全要求,利用Delphi Indy9实现自动站数据实时地进行自动异机和异地备份。