海南省现代气候业务系统建设与应用

海南省现代气候业务系统是一个综合性业务平台,整合了历史数据、自动站实时数据以及预测数据,主要包含要素统计分析、气候监测、气候预测和气候资料分析以及产品制作等子系统。较以往业务系统相比,实现了数据自动入库、监测业务半自动化,并增添了许多新功能,便捷进行数据分析、绘图和产品制作,实现了气候资料信息化处理。     

世界气象中心(北京)全球预报服务共享平台设计与实现

世界气象中心(北京)建设是中国气象局承担世界气象组织(WMO)的全球数据处理和预报系统(GDPFS)要求的任务,为全球实时气象预报预测业务提供高效丰富的无缝隙天气气候监测、预报、预测分析指导产品及数据产品服务共享,提高区域性国际天气业务会商交流效率,国家气象中心设计并实现了世界气象中心(北京)全球预报服务共享平台,通过分析全球监测、预报预测等业务数据海量、异构、实时性强等特征,采用浏览器/服务器(B/S结构)多层架构和分布式实时处理、任务调度等关键技术实现了全球实况监测、天气模式、气候模式、模式检验数据的高效加工预处理、产品分析制作、产品自动流转、网络服务共享和业务指导等全流程业务功能,并提供了国际天气预报会商等专业化功能。平台自2018年6月6日业务运行以来,已有13个国家和地区注册会商用户,超过15万次全球访问量,为全球专业用户高效提供了全球实时天气监测、预报服务产品业务指导,未来将成为中国气象局对外气象业务指导和气象服务的重要窗口和纽带。     

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。     

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。     

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.     

国家气象业务内网WebGIS数据服务系统设计与应用

气象数据服务应当以用户需求为导向,从"我们有什么数据"向"用户需要什么数据"的现代服务方式转变。文章分析了气象数据服务过程中存在的服务效率有待提高、服务方式有待转变等问题,从当前气象数据服务的发展和WebGIS的功能特点入手,提出了WebGIS技术与MUSIC接口相结合的气象数据服务方式。在气象数据服务的过程中,用户不必在多种工具软件间进行复杂的操作,WebGIS技术与气象数据统一服务接口(MUSIC)的结合,实现了集空间位置查找、地理空间分析、浏览器端作图、数据检索、数据下载一站式气象数据服务,该方式简化了气象数据服务过程的复杂度,极大地提高了气象数据服务效率,真正实现了气象数据的"所见即所得,所见可分析"效能,有效提升了国家气象业务内网的用户体验。     

灾害性天气个例库智能分析系统的设计与实现

灾害性天气个例库智能分析系统是由基础数据支持子系统(数据层)、气象数据应用中间件子系统(服务层)和个例库综合分析业务子系统(应用层)3部分组成,综合运用HTML5 Canvas技术、数据库技术、GIS技术、高效可视化渲染技术等实现了气象灾害性天气个例的交互式录入、关键词查询与检索以及相关气象资料智能再分析等功能。文章针对系统的组成架构、个例库设计、功能特点等关键技术进行了重点探讨,并详细介绍个例库录入与查询、WebGIS组件、可视化渲染以及气象资料再分析等功能的设计和实现。系统投入业务运行结果表明,页面响应速度快、兼容浏览器性能佳、人机交互体验好,能够满足高效、智能、灵活的业务需求,在为预报员建立正确的预报思路、提升天气过程分析能力等方面发挥了重要作用。     

软件设计模式在农业气象系统开发中的应用

通过分析当前农业气象业务服务发展与变化的需求, 农业气象业务系统架构、数据管理、产品制作等方面仍然存在不统一、不规范的问题,应用先进的软件设计模式与开发技术,该文提出了农业气象业务服务系统采用的以策略模式为主、工厂方法模式为辅的设计方式,以适应运行时用户不同功能选择和功能不断扩充的需求,提高软件的复用效率, 进一步形成通用、规范的应用系统,实现资源共享、集约化的系统设计模式。文章重点讨论了该模式下的总体框架模型、数据控制模型、数据服务模型、数据组件封装模型、插件管理与专业模块复用模型几方面的关键技术, 并通过基于ArcMap的农业气象评价系统和Oracle的农业气象数据库应用系统研发的两个实例,说明以动态库插件技术和数据组件封装技术的开发与业务应用效果。     

长江流域雨情监测分析系统及其关键技术

介绍长江流域雨情监测分析系统的总体设计与关键技术实现。系统利用新一代气象通信系统及现代信息存储技术,实现了长江流域12个省(市)气象部门的703个国家级自动气象站、12000余个区域级自动站等资料的实时收集、监控、质量控制、存储及共享,满足了流域雨情资料实时监测、分析业务的高时效性、高质量性的应用需求;利用长江流域气象历史和实时资料,实现了长江流域及其子流域日、月、季、年等固定时间尺度及任意时段的雨情监测,并利用物理统计方法,提炼出长江流域不同年代不同季节的降水空间分布;采用基于Flex的WebGIS框架设计,实现了人机交互实时分析,满足了在多用户并发条件下高密度自动站数据的快速响应。该系统的建成为三峡梯调中心提供了一个集气象信息收集、整理、加工分析、基于WebGIS展示分析产品等功能为一体的业务应用系统,为长江三峡水利枢纽综合调度和上游水资源开发利用提供气象服务技术支撑。     

黄河流域气候监测服务系统设计与应用

针对黄河流域气候监测业务比较薄弱,缺乏有效业务平台支撑的情况,河南省气候中心开展了黄河流域气候监测服务系统建设。建立了包括黄河流域气象台站历史资料与实时资料的流域气候监测资料库,开发了黄河流域气候监测服务软件,实现了任意时段、任意流域气温、降水、气象干旱的资料计算与提取,实现了暴雨日数、最大日降水量、降水日数、极端高温、极端低温、高温日数、低温日数等计算,实现了对任意时段、任意站点(或任意省份、任意流域)气温、降水随时间变化的线性趋势分析,基于Surfer自动化技术的图形绘制模块可以进行降水量实况图、降水距平百分率图、气温实况图、气温距平图、气象干旱实况图、暴雨日数图、高温日数图、低温日数图等的制作和输出,实现了业务产品自动生成与分发。整个系统功能实用、使用方便,提高了业务人员工作效率,增强了黄河流域气候监测服务能力和水平,为黄河流域气候监测服务提供了重要的技术支撑,在黄河流域气候监测、决策气象服务等工作中得到了较好的应用。     

南充市气象信息网络监控系统的设计与实现

气象部门的业务运行、数据传输主要依托于气象信息网络,因气象资料的传输时效性要求,气象信息网络须保持24 h不间断运行。一旦网络中断,会影响气象业务运行和资料的及时性与完整性,如刚好出现在极端天气过程,可能会给国家和社会造成不可挽回的损失。针对气象信息网络业务运行与气象资料传输实际情况,采用J2EE+MySQL+Android手机配合等技术方法,设计与实现南充市气象信息网络监控系统,系统主要包含监控、报警、系统web界面等主要功能模块。     

MESIS信息检索及可视化产品制作平台实现

MESIS (气象服务信息系统) 是国家气象中心及各个省级气象部门用于制作气象服务材料的新一代业务服务系统,该系统运用了GIS、数据库、可视化、多媒体和Web等综合技术实现了决策气象服务产品的共享体系、服务产品的显示与综合集成、统计分析检索、制作、分发,以及重大气象灾害辅助决策支持与气象应急服务等功能。该文重点对MESIS中气象信息检索平台的架构体系、功能设计、GIS应用等关键技术进行了探讨,介绍了MESIS中气象信息检索及可视化产品制作平台的设计和实现。     

基于WebGIS的气象服务产品制作系统及关键技术

基于WebGIS技术采用服务即是软件、软件即是服务的建设思路,结合可扩展框架技术,实现基于服务集成的气象服务产品在线制作系统的建设,从一定程度上解决了系统产品制作面临的不能集中部署、规范不统一、效率低下、更新复杂等问题。系统分为服务器端和客户端两部分,服务器端负责服务接口的开发和发布,客户端负责各级调度管理和运行。该系统解决了服务的注册、标准化、流水线化、参数序列化、多级任务调度等多个关键技术,系统具备可扩展性、产品标准化、流程规范化、跨平台等特点,系统建设的完成增加了气象服务产品制作的规范性、接口化,产品制作时间由原来的1~2 min降至10 s以内。     

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。     

基于Flex的气象信息网络发布平台设计与实现

通过分析气象数据的特点和RIA (Rich Internet Applications) 技术的优势,结合系统建设目标提出了基于Flex的网络GIS气象信息发布平台的总体框架, 并详细介绍了该平台的主要功能。对系统建设的关键技术问题进行详细分析,主要包括数据组织与管理、气象数据转换、地图服务缓存以及基于Flex的地图展现技术等。系统运行结果表明:与传统气象网络GIS相比该系统具有界面元素丰富、交互响应快、大数据量的显示效率大大提高等方面的优势。该系统为气象工作人员、应急气象服务及公众提供了一个实时、快速、基于网络的气象信息共享平台。     

气象计算网格平台资源监视模块的设计与实现

气象计算网格聚合的计算资源具有地理分布、系统异构、运行状况与使用负载各不相同等特点。气象计算网格平台软件系统的资源监视模块, 涉及了远程气象网格节点、资源状态信息获取、web展示等3个层次。资源状态信息获取层可分为轮询、收集、整理等功能, web展示通过资源地理视图和资源列表栏目实现。基于ARCON客户工具箱技术开发实现了资源信息轮询和收集功能。现已实现对国家级网格节点及北京、成都、广州、沈阳4个区域级中心网格节点和安徽省级网格节点的10个高性能计算机系统的集中监视。     

交通气象自定义地图服务聚合技术

利用华东各省交通气象信息数据,对共享产品的内容和格式进行了定义和约束,并基于GeoServer和Tomcat平台,运用Java Servlet构建了交通气象专用的地图服务,使得用户可以根据需求自由组合由系统提供的地图资源,从而满足用户需求的地图服务聚合应用。通过对交通气象产品拼图算法、核心GIS处理、XML解析等功能模块的研究与实现,最终完成了基于GIS的交通气象信息共享业务系统。该系统满足了交通气象的业务需求,为交通气象监测、分析、预报服务产品共享提供了技术支持。     

毕节市大雾大风监测预警系统设计与应用

为满足社会日益增长的气象服务需求,设计研发了毕节市大雾大风监测预警系统。该系统是基于大数据平台（天擎系统）环境下,集自动监测、显示及预警等功能于一体的综合性系统,为适应当前业务流程,系统涵盖了数据处理与存储、图形生成与展示、监测预警和运行监管等功能,大幅度提升现行业务流程及其自动化程度,规范了业务流程。此外,系统采用数据分组处理、趋势预判拟合及ECharts网页动态显示等技术等手段,改进了系统运行效率和服务能力。该系统具有运行稳定、操作简单、内容全面和易维护等特征,投入业务应用后,明显减小一线业务人员工作量和提高工作效率,基本满足当前业务需求,为用户在监测预警及防灾减灾工作中提供重要的能力支撑。     

内蒙古航空气象预报服务业务系统

利用数值预报技术开发了包括背景资料自动采集传输、航空气象业务产品预报模块、产品后处理、产品的采集传输和内蒙古航空气象服务网站五个部分的内蒙古自治区航空气象预报服务业务系统。通过业务系统的开发达到给内蒙古气象部门内部承担航空气象服务的民航气象台提供技术指导和预报指导产品,提升为航空气象预报服务的能力和科技水平。     

保险电子气象证明服务系统设计与实现

针对传统气象证明服务效率与现有保险业务发展需求不匹配的问题,提出一种气象异构数据同步处理的在线保险电子气象证明服务系统的设计与实现方案.通过提取保险业务的气象证明服务需求,采用Springboot框架和特定接口协议技术,将雷达回波数据、自动站气象六要素数据、闪电定位数据等多元异构气象数据进行抽取、转换、展示,形成行业气象服务客户需要的公共气象服务产品,即保险电子气象证明,并通过设计特定接口,将证明材料进行规范化输出,完成保险电子气象证明服务系统的设计与实现,对提高保险电子气象证明服务效率具有较强的促进作用.