MICAPS4网络平台设计与实现

针对多源、海量、实时气象数据的特点和高交互天气预报预警的业务需求,设计开发了MICAPS4网络平台,该平台包括服务器和网络前端结构,该平台可以实现网络气象数据叠加显示和交互分析等功能。该平台基于统一气象数据模型和分布式实时计算处理框架对多源海量、实时气象数据进行快速处理、计算分析、网络传输和发布,基于HTML5渲染绘制技术实现了浏览器端气象数据的标准实时渲染绘制和交互操作等。MICAPS4网络平台及基于该平台搭建的国家级、省级专业气象网络应用业务系统运行稳定,实现了海量气象数据的网络快速处理分析、高效渲染绘制、预报预警制作交互操作等功能,对建设国家级和省级气象网络应用系统具有重要意义。     

基于MICAPS 3核心的人影业务平台设计与开发

文章主要介绍了基于MICAPS 3.2系统框架的人工影响天气业务平台的设计与开发.首先介绍了MICAPS 3.2的主要功能、模块设计特点以及主要的系统接口情况.其次介绍了人工影响天气的工作流程、工作内容以及主要产品并指出不同类型的数据在该系统中的交互方法.最后,针对人影工作特点设计菜单和界面布局,完成系统开发设计,并展示了开发完成后人影业务主要产品的例子.     

基于MICAPS 4的精细化天气预报平台设计及应用

基于气象信息综合分析处理系统第4版(Meteorology Information Comprehensive Analysis Process System4,MICAPS 4)的精细化天气预报平台的设计与应用。从我国精细化气象格点预报业务需求出发,介绍了精细化预报系统的总体组织结构和数据流程,基于MVVM模式的总体架构设计、功能设计以及实现。平台采用高性能的分布式内存对象缓存技术,提高了系统运行效率;采用模型视图分离,将数据逻辑与用户界面剥离,增强其可扩展性,更便于省级本地化应用;开发了要素场协调性处理功能,集成了降水、温度等客观预报算法,并提供丰富的主/客观交互工具。目前,该平台已在业务中应用,为全国精细化预报业务提供了重要支撑。     

一种基于专家库的地面气象探测设备远程技术支持系统

针对目前地面探测设备保障业务建设的相对滞后,存在保障标准化、信息化、自动化程度低,缺少监督手段,各项规范、制度执行力差等现状,综合分析业务需求,结合现代电子技术、互联网技术,文章提出了一种基于专家库的地面气象探测设备远程技术支持系统设计方案。该系统由远程服务器程序和现场手持设备组成,二者通过无线网络进行远程数据交互,其中远程服务器程序以专家知识数据库、基础信息数据库、应用端测试测量信息数据库为核心,为用户提供共享资源和多种智能诊断方法。现场手持设备能够实现信号模拟、测量以及远程交互的功能。     

基于“消息中间件”技术的气象信息总线

采用Java,C#,Delphi等编程语言开发了基于消息中间件技术的气象信息总线。在数据共享方面能确保数据资源的统一更新,在业务集成方面能有效解耦业务系统中的各种应用,提高各业务平台的信息交互和功能复用水平。本文介绍了消息中间件技术和ActiveMQ特性,架构设计、消息格式标准、消息队列使用等关键技术,并以该技术在宁波市气象局业务中的应用为例展示了气象信息总线在业务集成领域的优势。     

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。     

气候业务系统运行监控平台设计与实现

为满足国家气候中心各业务系统一体化、精细化监控的需求,设计和实现了气候业务系统运行监控平台。该平台多维度展示了各业务系统的资料及产品完整性、数据库状态、关键进程、数据访问、服务器基础资源等方面的监控结果,并具备故障告警、系统管理、数据推送及展示等功能。本文介绍了平台的运行架构、主要功能,并对关键技术进行了详细阐述。业务实践证明,该平台能够帮助业务值班人员及时、快速、全面掌握各业务系统状态,提高了运维效率,有利于推动气候业务一体化、集约化发展。     

基于插件技术的湖南气象服务平台设计与实现

为达到整合省级气象服务数据资源、统一气象服务出口的目标,推动气象数据产品在防灾减灾和公共服务中的高效应用,基于Spring Cloud云架构,采用软件插件(Plugin)、WEB服务(WebService)等技术研发了湖南气象服务平台。本文详细介绍了此平台的分层模型和功能结构,以及所采用的多源气象数据融合处理、基于微服务的气象数据并行处理、基于可缩放矢量图形(Scalable Vector Graphics, SVG)的气象数据矢量化和数据安全交互等关键技术方法。此平台通过天擎获取气象数据产品,统一加工处理后封装为数据插件、图形插件和行业插件,通过标准接口提供观测资料、预报预警、卫星云图、雷达拼图等产品,基于气象数字对象标识符(Meteorological Digital Object Identifier, MOID)保障气象数据产品服务过程的安全性。此平台的气象服务插件已应用于湖南省应急管理厅、自然资源厅、水利厅等单位的业务系统。应用结果表明：此平台的插件服务模式适应C/S客户端、WEB网站、移动APP等不同类型的气象服务需求,实现了气象数据服务的统一管理、高效加工和规范应用,提升...     

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。     

省市县一体化短临预警业务系统设计与实现

介绍了省市县一体化短临预警业务系统的架构、流程设计、系统界面和关键技术,并且阐述了业务化效果。系统开发采用了一系列现代信息技术,包括了通过数据集成的预警判别技术、综合GIS层次化显示技术、多网页交互联动技术以及层次化多渠道提醒反馈跟踪技术。该系统实现了"平台一体化、业务集约化、岗位多责化"等综合业务功能,供省、市、县3级部门应用,实现省级监测、短临预警产品对县市的直接指导,在短临监测预警业务上较好地做到集约化、扁平化。     

气象GIS网络平台关键技术研究与实现

针对WebGIS在气象业务应用系统的现状和存在问题,开发了具有自主知识产权的气象GIS网络平台。该文介绍了平台开发的背景、目标、功能结构,结合气象数据特点和业务需求分析,对系统建设中的关键技术进行详细探讨,包括智能缓存技术,基于RIA (Rich Internet Application, 富互联网应用程序) 的渲染绘制技术,气象数据监视机制以及地图服务聚合技术。基于气象GIS网络平台搭建了国家级和省级气象应用业务系统,系统运行稳定,实现了海量气象数据的网络高效发布、快速渲染绘制、数据自动监视更新以及地图服务定制等功能,对气象信息网络服务具有重要意义和应用价值。     

面向移动计算平台的气象数据可视化系统关键技术

移动计算时代的到来伴随着人工智能、大数据挖掘、GPU并行计算等信息技术的飞跃和Web技术规范的统一,这一发展促进了众多面向移动计算平台的气象数据可视化应用的诞生和蓬勃发展。然而移动计算设备存在计算能力较弱、图形软件库功能不齐全的缺陷,造成国内的气象应用存在着可视化方法陈旧、浏览器兼容性和性能不理想的问题。〖JP2〗为此,本文设计并实现了基于B/S架构、面向移动计算的气象数据交互分析与显示系统WeatherApp。〖JP〗首先研发了二三维一体化的数字地球引擎,该引擎提供了常用的地理信息系统功能,能够在不同维度视图之间快速切换,为全新渲染方法的引入奠定了基础。其次,实现了包括流线和体绘制在内的高级三维可视化方法。本系统已应用于台风预报业务中并取得较好的应用效果。通过支持所有主流桌面和手机浏览器,WeatherApp能够让用户随时随地通过移动计算设备查看感兴趣的资料,进而提高工作效率。     

基于Web数值模式交互显示系统设计

针对目前高分辨率数值模式资料在预报业务中难以有效应用问题,开发了基于Web的数值模式交互显示系统,该系统分为服务器端和浏览器客户端2部分。服务器端由数据接收及处理、Web服务器2个核心模块组成,模式数据处理采用Grib码或NC格式,节省了存储空间并保留了完整的预报信息;利用Python语言Django框架搭建的Web服务器,通过httpRequest机制接收前端绘图信息,在服务器端应用Python扩展包pyGrADS在后台生成预报图形,并以图片的形式返回浏览器,实现了在B/S架构下进行实时交互显示数值模式的功能。在浏览器客户端建立了可自由选择区域和变量的交互前端显示界面,并根据预报思路,设计不同的天气预报图形模板,能够快速生成各种预报图形。     

基于Web平台及分布式数据库的气象短信数据综合处理系统的研发

通过运用PHP开发语言,设计开发一套基于Apache WEB平台和SqlServer数据库的短信数据综合处理及查询系统,使各个运营商的各类短信业务数据过滤、分检、查询等都能在一个数据处理平台上进行处理,并提供多种形式的统计查询,方便相关负责人分析和应用,实时了解气象短信业务发展情况,并为其他业务部门搭建业务平台,为今后各类业务网络化、信息化处理开发打下基础。     

公共气象服务平台的技术应用综述

公共气象服务平台包含着服务产品的信息、制作、共享、发布、交互、监控、评估等子平台,还包括海量产品数据库、地理信息系统以及各气象业务应用子平台,因而更是一个集硬件、软件、网络以及编程等技术的综合应用平台.主要对公共气象服务平台建设的运行环境、主要数据流程、数据库以及网络架构等方面应用的技术进行了阐述.     

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。     

宁夏气象业务内网的功能与实现

构建气象业务内网,形成宁夏气象行业内部统一的数据共享服务平台,是宁夏全区气象信息化建设的重要任务之一。本文首先描述了系统建设思路、总体架构、功能结构,然后对气象元数据标准设计、数据收集和处理、数据存储以及数据可视化等关键技术作了阐述。最后,基于上述关键技术对宁夏气象业务内网进行设计和实现。目前,该系统已开始试运行,运行效果良好,能够对宁夏气象业务起到一定支撑作用。     

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。     

面向CIPAS3.0的气候数据环境设计与实现

本文针对气候监测预测分析系统（CIPAS3.0）数据环境的系统架构、总体设计,提出系统实现的若干关键技术并进行深入分析。CIPAS3.0作为国家气候中心面向气候监测、预测、诊断业务的核心业务系统,其数据支撑环境已全面融入气象大数据云平台“天擎”,针对不同存储格式的数据源,建立了以GBASE和PostgreSQL底层存储架构为基础的气候专题数据库,采用基于配置文件的可插拔数据加工处理框架,并提供了具有数算一体能力的数据访问接口。CIPAS数据环境设计采用OBS（Object Storage Service）对象存储进行产品的管理,同时针对数据产品完整性和分布式集群管理建立了全流程的监控系统,实现了数据从采集、入库、存储、加工处理、访问、监控等各环节的支撑作用。目前,CIPAS3.0数据环境已投入业务使用,其建设成果在国家级业务单位和试点省份的试用显示出其在支撑业务应用能力与发展前景方面具备较好的基础。     

气候信息交互显示与分析平台 (CIPAS) 设计与实现

气候信息交互显示与分析平台 (CIPAS) 设计为面向气候监测、诊断、预测等基础业务支撑系统。CIPAS设计了面向气候业务应用的集约化基础数据环境,内容涵盖全时间序列的地面常规观测、指数资料、再分析资料以及数值预报产品等,并提供基于要素、层次、时间、范围、种类等查询参数的统一、简单的访问接口 (API);CIPAS设计采用多层次分布式架构并形成轻量级客户端,而客户端则采用组件化和插件化设计方法,涵盖数据、图形、分析处理、版面制图、配置管理等核心组件,形成可扩展和组装的基础业务功能模块及二次开发接口,并以工具箱的形式提供各种气候业务分析能力,如EOF,SVD等诊断分析工具。该文重点对CIPAS的建设原则、总体框架、主要功能、运行流程等设计进行详细介绍,并对平台实现所涉及的若干关键技术问题进行深入分析。CIPAS初步具备了气候资料综合检索、多维显示、统计诊断分析产品生成等综合业务功能,其建设成果在国家级和试点省份的试用显示其较好的业务应用能力与发展前景。