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。     

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。     

气象元数据标准与信息发布技术研究

元数据在数据交换、网络信息资源发现和共享系统建设中具有很重要的作用。文章简论了元数据和元数据标准的最新研究和应用概况, 并重点介绍了WMO核心元数据标准, 以及我国气象数据集元数据格式标准制定的原则、依据和内容。还论述了元数据系统的构建和发布流程; 最后结合气象科学数据共享项目建设规划和分布式共享平台的建设实践, 详细阐述了中国气象科学数据共享服务网元数据发布系统的设计方案和实现方式。     

基本气象资料共享系统建设

基本气象资料共享系统是中国气象科学数据共享服务网的一个重要组成部分.该文简要介绍了系统架构和基本功能,着重阐述了元数据、数据表结构和数据文件存储结构的设计思想,并概述了基本气象资料共享系统在数据管理及安全管理方面的技术特点.     

基于元数据的暴雨基础数据库系统设计与简介

针对气象数据来源多样、格式众多、时序性强的特点,从暴雨资料现状出发,结合暴雨资料共享需求,参考国内外气象科学数据共享相关技术,提出一个基于元数据的暴雨数据库系统设计及实现方法,建立一个以暴雨过程为核心的暴雨基础数据库系统。该系统融合了暴雨过程发生时间段内的各种地面、高空、雨量等常规气象要素资料和雷达卫星、暴雨数值预报资料等非常规气象要素资料,以及地基GPS/MET、微波辐射计、边界层风廓线等暴雨外场监测资料。该系统共享平台作为中国气象科学数据共享服务网的分节点,自2009年正式运行以来,效果良好。     

青海省气象科学数据管理现状及对策思考

从社会发展和青海省气象业务对气象科学信息数据管理的要求出发,分析目前青海省气象科学数据管理的现状及存在问题,说明加强气象数据现代化管理的重要性,并对今后如何加强气象科学数据管理和提高气象服务能力进行了探讨。建议：（1）提高对元数据的重要性和标准化的认识;（2）加强气候数据资料管理和服务系统的开发,面向社会需求拓展领域;（3）积极推进科学数据共享,建立健全气象数据共享补偿机制;（4）进一步加大《气象法》的宣传力度,强化气象依法行政;（5）加强气象科学数据管理人才的培养。     

基于消息通知机制的国省数据共享系统的设计与实现

为解决卫星广播传输缺陷及省级用户获取临省实时观测资料和实况分析产品等迫切的业务需求，设计并实现了基于消息通知机制的国省数据共享系统。系统基于RabbitMQ的消息机制进行业务和数据资源的整合及集成，采用多层体系架构，满足基于地面宽带的数据快速有序下载和卫星广播数据补调等国省数据共享需求，支持大容量多种数据的高速传输，支持HTTP、FTP、SFTP等多种数据传输协议。系统已经上线提供服务，实现智能网格、多源融合实况分析等25种气象资料的国省数据共享，月平均共享数据量达6.3 TB，且建立全流程监视，有效保障数据共享的时效性。     

浅谈自治区级气象数据集系统的建设

气象科学数据是国家重要的基础性、公益性科学数据资源，是我国历史资料年代长、保存完整的地球信息资源之一。通过收集、整合、集成、标准化和归一化处理的气象数据是气象信息系统中最核心和最基本的组成部分，也是气象信息系统建设和提供气象服务的最重要的内容。根据“中国气象科学数据共享服务网”的总体设计思路和要求，内蒙古气象信息中心，组织科技业务人员，重点围绕数据标准规范、数据集建设和共享平台研制等方面加强全区气象信息共享平台（网站的设计制作、全区气象数据的收集、存储、整编，历史资料、实时资料元数据的编写和共享等工作）的建设。目前，全区气象数据集系统建设已初具规模。     

中国气象科学数据共享服务网总体设计与建设

中国气象科学数据共享服务网是由国家级和区域省级共享系统有机组成的覆盖全国、分布式、网络化业务系统.该系统实现了元数据统一发布、数据分级管理、全局用户的集中认证和授权管理.用户通过该系统可以获取分布在不同节点的、基于Web的数据访问服务.该文综述了该网的总体设计和技术实现.     

气象科学数据共享系统研究综述

"气象科学数据共享试点建设"项目旨在构筑面向全社会的气象信息共享平台,项目对基本气象资料、卫星气象资料和科学考察与试验资料的整合集成、质量控制方法、数据集制作技术、数据分析技术、共享服务平台设计以及数据共享技术标准与业务规范等方面开展了综合研究.在此基础上,项目组研制了一批规范标准的共享数据集产品;初步建立了由国家级和部分试点省组成的分布式气象科学数据共享网络平台;制定了面向数据管理与共享的一些技术标准与规范;并在气象资料公益性共享服务中发挥了很好的作用.     

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。     

气候模式-农业气象模式集成系统的小麦灌溉管理新途径

首次采用区域数值预报模式与农业气象模型结合的技术途径, 构成一个气候模式-土壤水分模式-灌溉模式的系统模型。模型的数值天气预报部分采用大气过程与陆面过程耦合的区域气候模式; 农业气象模型采用适用于冬小麦区的土壤水分和灌溉管理预报模型。研究表明, 本模型较农业气象模型中一般用气候平均作为环境背景场的方法其预测能力有显著提高, 并提供覆盖整个小麦生长期的区域土壤水分定量预报和灌溉管理服务, 具有很好的使用和推广前景。     

物联网在安徽省人工影响天气业务中的应用

将物联网技术应用到人工影响天气业务管理中,开发了"基于物联网技术的安徽省人工影响天气智能管理系统"。系统利用物联网技术中的RFID(无线射频识别)技术,集合GPRS、GPS和GIS技术,通过作业现场与指挥中心的实时交互,构建人影业务管理服务平台,实现了对人影信息(人员、装备、弹药、气象信息等)的采集、传输、数据管理及服务的自动化、智能化管理,提高了安全效率和信息化管理水平,在实际业务中发挥了重要的作用。     

宁夏智能化综合气象业务服务共享管理平台设计与实现

文章按照标准化、集约化、智能化的理念,基于云端部署技术,提出了宁夏智能化综合气象业务服务共享管理平台的设计思路和总体架构,建设了宁夏气象基础数据库、业务产品库、服务产品库,构建了业务产品自动化生成系统、服务产品智能化制作系统、服务信息智慧型发布系统和信息共享与管理系统。通过数据存储、数据服务接口、数据资源管理、数据加工流程的标准化,设计了以标准化体系为基础的集约化数据环境。通过数据环境集约和业务系统集约,设计了以数据驱动为特征的集约化产品加工系统,形成统一的数据加工流水线。突出智能化要求,设计了以智能化为目标的数据分析算法和智能化系统运行控制,并在业务产品自动化生成、服务产品智能化制作、服务信息智慧型发布方面进行了探索。平台设计理念先进,技术前沿,流程简洁,功能完备,运行高效,充分体现了数据资源标准化、业务系统集约化和计算运行智能化的要求,平台的开发建设将极大地推进宁夏气象现代化进程,对于发展智慧气象具有重要的参考价值。     

基层台站地面气象资料数据管理检索系统

为适应现代气象预报、农业气象研究和其它业务服务需求及资料管理方式的转变,利用VB 60语言编程建立了基于Windows 平台的武威市地面气象资料管理系统。详细阐述了系统设计思路和流程、主要技术特点、数据转换入库和应用功能。该系统实现了对历史地面气象资料的有效管理,改善了资料检索,统计方式,且已成为武威市各台站重要的业务工具之一。软件在同类台站具有推广和应用价值。     

基于MQ的气象数据采集与监控系统设计

针对气象业务和公共服务对气象数据统一管理与监控的需求,基于MQ(Message Queuing)消息中间件技术,设计并实现了一种气象数据采集与监控系统,由于多种气象探测设备数据源分散、难以统一管理,本文从数据采集端入手,对不同种类,格式各异的气象采集数据进行资料种类划分、数据消息规整、采集路由配置等方式实现了多种气象探测数据采集流程的统一,气象数据采集入库灵活及时,在数据流程环节中进行监控码的规范与定义,通过输出日志信息和监控信息,完成了客户端程序、气象数据更新状态、队列服务器等内容的监控,在装备运维的过程中,能够有效辅助于日常的故障发现与定位。     

省级气象信息共享系统的设计与实现

针对省级气象业务对气象信息管理与共享服务的需求,提出了一套气象信息管理与共享服务系统建设模型。该模型实现了对海量气象信息的有效管理,能够提供气象信息的高效定位、检索,以及要素级的数据服务等功能。系统采用消息型中间件技术,为二次开发提供了便捷的接口,一方面使数据库的安全性和访问效率得到保障,另一方面支持各种不同开发环境和编程语言对数据库的访问,由此实现了开放式的气象信息共享服务。基于该模型开发了省级气象信息共享服务系统,并投入业务应用,对省级业务提供信息支撑作用。     

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。     

公共气象服务网站数据的及时发布

从公共气象服务网站中内容管理系统的建设出发,介绍了地面气象信息的采集、处理和及时面向网站发布的技术方法和实现方式。网站系统以数据层为核心,对操作层获取的气象信息进行质量控制和统计分析,在完成每小时数据记录入库的同时计算出以日、旬、月、年为时间尺度的记录和相应的气候值。库存的气象信息可以Web方式被公众查询,并经时间序列分析软件和二维GIS图形分析软件处理,可直观表现不同时间尺度下气象要素的现状和历史对比。目前,该系统采用中国2566个自动地面气象观测站提供的数据,为中国天气网、四川气象网、成都公共气象服务网和四川农村信息网提供查询服务,运行良好。