微服务在气象数据服务中的应用研究

在气象数据服务逐渐接口化背景下,MUSIC作为CIMISS气象数据接口服务的主要系统,得到了各级业务部门的广泛应用,但也存在不完善和使用难等问题。基于MUSIC以微服务架构设计与开发气象数据服务系统,扩充了MUSIC接口,实现了接口编制、编排和图形化使用,提升了接口使用人性化水平,增强了MUSIC业务支撑能力和业务适应性。     

标准化气象数据服务接口设计与实现

为统一气象应用系统数据对接方式,规范气象数据使用环境,以国省两级气象信息化行动方案为纲领,采用Spring Boot和Spring Cloud微服务框架,设计和开发了标准化气象数据服务接口。标准化气象数据服务接口遵循气象信息化标准体系,采集和加工各类气象数据后汇入气象数据资源池,统一通过RESTful API发布数据,为全宁波市气象应用系统提供标准化数据对接服务。该接口改变了应用程序直接读取数据库的旧模式,降低了应用系统的开发成本,同时加强了运维部门对各类气象数据访问的监控和管理。文章主要介绍了气象数据服务接口的设计和开发过程,并详细描述了开发过程中涉及的接口规范、业务流程和关键技术。     

WebGIS技术在浙江公共气象服务平台中的应用

对WebGIS技术在公共气象服务平台中的应用进行了探讨.通过对WebGIS技术及应用的分析,提出了公共气象服务平台中应用WebGIS技术的系统框架,包括开发运行环境、网络结构、总体构架和主要功能等.最后分析了WebGIS应用于系统建设的一些关键技术问题,主要涉及数据转换、空间数据库建设、地图服务管理等.WebGIS技术的应用,能方便用户在网站上结合地理信息进行浏览、查询和分析气象数据.     

基于WEBGIS的农业气象信息共享与发布技术应用研究

气象部门观测台站通信网络，开展了基于WebGIS技术的农业气象信息共享与发布技术研究。根据气象行业标准和网络数据标准，对农业气象信息进行标准化处理，选用SQ L Server 2000建立了WebGIS应用系统所需的网络共享数据库，利用IIS、ArcIMS (Internet Map Server) 构建农业气象信息服务WebGIS平台。采用JavaScript、ArcXML和ActiveX编程方式，结合ArcGIS和ArcIMS Manager地理信息软件和管理工具，开发服务端的相关应用软件。在客户端实现了从属性到空间和空间到属性的农业气象信息双向查询以及农业气象信息专题地图分析功能，为用户提供详细、丰富、高质量的农业气象信息服务。     

气象数据文件快速下载服务系统的设计与实现

有效地为专业和业务用户提供快速批量下载气象数据服务,需要一种新型数据服务系统,以弥补现有气象数据共享服务系统的不足。该文在分析气象资料服务系统发展阶段和技术特点的基础上,根据业务需求设计了一个基于元数据技术的、针对专业和业务用户的、能快速批量下载数据的新型气象资料服务系统。该系统基于前台应用系统和后台管理系统实现了批量下载、文件目录导航、数据同步更新、多线程断点续传、安全管理和灵活配置等功能。该系统是对气象资料服务方式的一种全新设计,系统发布后得到专业用户的肯定,具有广泛的推广价值,对气象数据服务系统的技术开发有较好的参考作用。     

基于OAuth2.0协议的气象数据共享接口的设计

针对气象数据共享服务中存在的安全问题,提出基于oauth2.0协议的数据共享方法,给出了接口的设计和实现过程,并分析总结了oauth2.0协议在气象数据共享中的优势,为进一步开展气象数据服务提供更加安全高效的技术支撑。     

省级外网气象大数据服务平台研究与实现

随着社会经济发展，气象大数据已成为国家大数据基础性战略资源的重要组成部分。然而各省市集约化气象大数据环境均建设于气象业务内网，面向社会的气象数据服务则存在集约化程度低、时效性差、数据量少、安全隐患多等问题，因此，建立外网环境的统一、高效、安全的气象大数据中心是气象业务社会化服务发展的迫切需求。本文建立了外网气象大数据服务平台,采用GoldenGate和sersync+rsync技术实现内网与DMZ区(Demilitarized Zone,两个防火墙之间区域)实时稳定的触发式秒级数据同步；跨平台、多语言开发，标准化调用的统一访问接口设计，可实现高并发、稳定的数据响应请求；分时分类的用户数据访问控制，可实现数据权限的安全控制。该平台通过防火墙双网段控制，向互联网环境用户提供高效、安全、权威的气象大数据服务。     

Python语言在CIMISS中的应用

CIMISS实现了国家级气象数据的整合集约,国省首次建立了统一的数据环境,并通过标准统一、功能丰富、调用高效的气象数据统一服务接口MUSIC。本文介绍了Python编程语言特性,及其相对于IDL,Fortran,Matlab等气象行业常用编程语言的优势。阐述了Python在国外气象行业中的应用,以及如何调用CIMISS的客户端SDK,Web Services以及Rest服务接口。气象科研人员通过掌握Python编程语言,能够快速地从CIMISS中获取和处理气象数据,并可以使用Python进行各类气象数据的处理。     

广州天气微信的创新设计

利用微信的"点对点"、"互动交流"的优势,探索微信在开拓气象服务发布新渠道的发展思路,提升公共气象服务能力。广州天气微信挖掘微信平台本质,按"有用"且"能玩"的建设思路,以用户感知习惯为导向,以格点预报、自动站数据、精细化雷达等丰富的产品资源为基础,打破微信传统布局,通过前台菜单与后台管理的巧妙配合,实现"点菜"功能,成功创建全国首个交互式气象服务微门户,并结合用户需求对气象数据进行挖掘和包装,创新设计出"我的晴雨钟"、"实况大PK"等好用又好玩的产品,实现对用户的个性化定制服务,将气象服务从"有什么给提供什么"向"用户需要什么就给用户提供什么"的转变,满足用户的个性化需求与娱乐需求。     

基于MUSIC的特色数据与产品回写CIMISS方法研究

遵守MUSIC数据规范,设计资料编码、数据结构、存储办法等内容,配置数据回写与访问接口,将广西雷电观测资料与数据产品接入CIMISS。业务应用表明,MUSIC可便捷地实现低频次小数据量数据回写,提供统一标准数据服务。     

风云气象卫星数据存档与服务系统

国家卫星气象中心依托风云卫星工程,对多批次工程建设采取统一设计、滚动开发、分批扩展的方法,建成气象卫星数据存档与服务系统。系统架构于多个高性能计算机集群,应用可配置的动态加载容器和多机作业负载均衡并发处理技术将集群构建为高扩展性、高可用、高效率的业务系统。对Internet的全集数据共享技术、分布式时空一体化数据库存储技术、基于WebGIS的全球卫星影像发布技术、可视化处理与显示技术、三维地球影像发布技术、多源数据融合处理技术等多项关键技术进行研究与应用,为用户提供多种数据共享服务方式,提高了数据下载效率。目前,国家卫星气象中心已存档国内外21颗气象卫星801类共1150 TB数据,为24258个注册用户提供各类数据共享服务,该系统亦可通过配置扩展,适应未来国家卫星气象中心数据存档与服务的需求。     

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。     

中央气象台决策气象服务智能移动终端的设计与实现

中央气象台决策气象服务智能移动终端(简称为“决策服务App”)是在发展智慧气象的大背景下,针对桌面应用、网站等传统天气预报业务系统存在时效性、移动性不足的问题,利用最新的移动互联技术,面向决策服务领导和一线决策服务人员设计研发的手机应用程序。在研发过程中实现了基于WebGIS和OpenGL ES技术的渲染引擎、基于大数据分析技术的用户行为统计,以及高安全性等多项关键技术。在此基础上实现了包括基于精细化智能网格的城市天气预报、决策服务产品、实况监测及其统计查询,以及预警预报在内的主要功能。决策服务App在日常天气预报业务、国家重大会议与活动,以及特大灾害的气象保障服务中提升了中央气象台和各级台站的精细化分析和决策服务水平。     

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。     

改进气象服务手段提高公众服务效益──纪念1995年世界气象日

公众气象服务是国家中心的重点工作，中期数值预报业务先进的计算机自动化通信系统的建立国家气象中心初步形成了以数值天气预报为基础，以人机交互工作站为主要手段，综合应用多种气象信息的业务服务系统，使天气预报服务水平不断提高，取得显著社会经济效益，气象服务的总体经济效益已达到国家对气象事业投资的４０倍。     

虚拟化桌面云在地市级气象综合业务平台的应用

介绍了基于VMware vSphere架构部署的虚拟化桌面云业务系统的解决方案、网络结构及优化用户体验.以天津市滨海新区气象局为例,重点描述了虚拟化桌面云在提升地市级气象综合业务的移动办公能力、提高资源利用率、提升数据安全、简化系统部署和维护、降低运行成本等方面的应用.通过一体化平台建设,可使气象业务应用软件整齐划一,相对于传统的业务管理具有较大优势.     

基于天气事件的公共气象服务产品制作系统

产品服务是公共气象服务的重要手段之一。新媒体技术的进步、发布渠道的拓展给气象服务产品制作带来了更高的时效性和美观性要求。现有的气象业务平台多依赖于第三方GIS (地理信息系统) 组件完成气象数据的分析和产品的输出,系统设计基于GIS的理论模型,在用户交互、图形质量控制等方面受到限制。通过分析公共气象服务产品制作的业务难点,提出了一种基于天气事件的公共气象服务产品制作框架,通过将气象知识形式化,建立天气事件与服务产品之间的联系;同时采用流行的轻量级系统设计思想,应用多种图形处理技术,实现天气事件快速响应,服务产品快速生成。关键性技术主要包括气象知识抽取、数据分析技术、地理边界裁剪和图形质量控制等。基于该框架建设的原型系统,其结构完整、功能性强,在网站和手机气象服务中取得了很好的应用成果。     

闪电定位数据快速传输的通信应用

北京市气象局是国内首次使用SAFIR3000闪电定位系统的用户。闪电定位系统对数据的传输实时要求很高,而国内通信线路和国外通信线路有些差别,选择合理有效的传输方式对提高闪电定位系统的应用非常重要。闪电定位系统实时数据的传输方法有很多种。目前主要有专线接入传输方式、Internet和无线通信相结合的VPN接入传输方式、Internet转发传输方式,这些通信方法是实时采集气象数据非常有效的手段。北京市气象局的闪电定位系统采用的是Internet转发传输方式。     

区县气象站虚拟桌面应用

为了解决区县气象局的计算机资源不足,计算机资源维护困难,大数据共享需求和市局中心机房计算机资源整合等问题,北京市气象局基于虚拟化技术建立了虚拟化服务器群和虚拟化桌面。通过区县气象局应用结果表明:区县气象局通过虚拟桌面能够使用较低带宽访问市气象局气象信息综合分析处理系统MICAPS、短时临近交互预报系统VIPS、中国气象局图书馆资源等,市局建立的虚拟服务器群可以有效地解决应用服务器资源的快速增长需求,虚拟化技术对于优化和改进气象部门信息技术资源是必要的。     

气象信息共享平台及其关键技术研究

气象信息共享平台作为新一代气象信息管理系统, 将极大提升现有的气象信息管理水平和对业务科研的支撑能力。该文首先介绍了气象信息共享平台的概念、内涵及其系统框架, 然后从数据资源管理和共享发布两个方面分别介绍了元数据技术、数据网格技术、海量数据存储管理技术、数据挖掘技术等构建气象信息共享平台的关键技术, 最后以两个关联的系统开发实例对我国气象信息共享平台发展思路和技术路线进行了探讨。