基于.NET平台的海洋气象业务系统开发

孔照林 楼茂园 吴杨 王亚云

（1 浙江省气象台浙江杭州310017）

（2 浙江省气象服务中心浙江杭州310017）

（3 浙江省气象信息网络中心浙江杭州310017）

1 引言

浙江是一个海洋大省，海岸线总长6 486 km，居全国第一，海域面积42 400 km2。渔业、滩涂、港口、航运、旅游、油气和风能等海洋资源十分丰富。随着浙江省科学技术发展规划纲要中提出要建设海洋经济强省，使海洋经济成为新的经济增长点，推进陆海联动，推进海洋渔业、沿海地区港口物流和旅游业等全面发展的战略，海洋气象预报服务的需求也与日俱增，需要加强对海洋灾害性天气的预警和应急处置能力，增强对海洋资源要素的保障能力。随着浙江海洋精细化预报预测产品的不断增加，急需一套集海洋气象监测、海洋气象预报、海洋气象预警和海洋气象检验为一体的综合性平台，用来为沿海、海岛和海上各行各业提供更为精细化的预报产品，保障沿海及海上的交通、搜救、防台、国防和资源开发等活动安全和人民生命财产安全，提高对海上灾害性天气的防灾减灾能力，为浙江经济建设做贡献。

2 总体设计与结构

系统针对浙江海洋业务开展情况将系统分为监测、天气形势、数值预报、精细化预报产品、海洋主观预报、检验、台风业务和技术手册等8个方面[1]，以建立海洋气象产品数据库为基础和支撑，采用地理信息技术和.NET 技术相结合开发本系统供全省用户使用，系统结构如图1 所示。

图1 浙江海洋气象平台总体结构

3 海洋产品库建设

海洋产品库的建设是系统平台建设的基础，也是本系统建设过程中比较繁琐的部分，需要梳理现有的产品和用户的需求，进行分门别类进行相应的归整和开发，整理建设出了浙江海洋产品库。监测产品有雷达、卫星、船舶、浮标和盐温等资料，预报产品有海洋天气预报、海雾预报、百岛预报和海区风力预报等，精细化产品有精细化大风和精细化海雾，检验产品分格点检验和站点检验。

产品库建设过程中也涉及到很多预报方法的研究，应用各类气象监测资料和数值模式预报产品，结合主观预报经验总结出海上大风和海上大雾等重要天气预报因子及指标, 开发研制了海上大风和海雾客观预报方法[2]。

海上大风研究对当前应用比较稳定的几种数值预报模式产品进行了大风预报释用，主要包括GFS 模式、MM5 模式和Graps 台风预报模式，并在此基础上进行了多种模式的集合预报研究[3]。海雾研究主要以WRF 模式产品为基础，微物理过程采用WSM6 方案，边界层参数化方案采用YonseiUniversity(YSU)边界层方案，辐射过程参数化采用Eta Geophysical F luid Dynam ics Laboratory(GFDL)短波辐射方案[4,5]。

4 系统组成及实现方法

海洋气象预报业务工作平台是以海洋气象产品库为基础，采用地理信息系统和.NET 技术来开发，整体采用B/S 架构，内容包含常规海洋气象监测、客观海洋气象预报、主观海洋预报产品和海洋预报检验等产品，平台功能包含实况监控保障、预报制作发布、海洋产品资料调阅和用户交互订正等功能[6]。

根据对系统架构以及系统的需求分析，将该系统分成2个子系统：海洋气象信息处理子系统和海洋气象显示子系统。海洋气象信息处理子系统主要负责海洋相关产品的读取、传输、画图以及质量控制，主要与海洋气象产品库对接，部署于服务器端运行控制，实时扫描运行。海洋气象显示子系统是针对用户的主要界面，主要开发集中于具有GIS 功能的气象信息显示控件MIDS 和.NET 集约化海洋气象平台。

GIS 技术采用自我开发的具有GIS 功能的气象信息显示控件MIDS，该控件使用ATL 开发的控件不依赖运行库，尺寸较小，能够以等值线和填色等值区域等方式显示数据，支持数据分层叠加显示。支持以Http 方式下载数据并显示。支持图层叠加，支持通用的GIS 地图格式，支持地图放大、缩小和漫游操作。多图层叠加显示功能使用图层类实现，首先建立一个HCLayer 的基类，该类有一个虚函数OnDraw()来实现图层的绘制。然后从HCLayer 派生出HCStationLayer（站点资料显示图层）、HCGridLayer（格点资料显示图层）、HCImageLayer（图像资料显示图层）、HCUserLayer（用户自定义绘制图层）。等值线的绘制是使用格点资料进行绘制的。具体分为等值点的计算、追踪连接、等值线标注和等值线填充等几个步骤。Gis 地图的格式支持使用TinyXML 实现XML 格式的GMP 地图文件的读入。该区域可实现浙江1：50000 地理信息的显示和消隐，海洋气象信息的叠加和修改，预报数据的实时传输等功能。

.NET 集约化海洋气象平台采用C# 技术WEB 编程方式，所有的功能块采用模块化设计，设计成ASCX 块，按设计要求可以进行任意组合，集约化平台的灵活性较强。

5 结束语

海洋气象业务服务系统2010年业务化以来，以海洋气象产品库为基础，综合利用全省海洋气象监测、预报、预警资料为下级气象部门提供业务指导, 为省委省政府和水利等部门的决策服务中发挥了重要的作用，另外本系统于2013年成功申请软件著作权。

[1]潘敖大.连云港市海洋气象业务服务系统[J].南京气象学院学报,1999,22(2):274-278.

[2]沈 武.温州气象台海洋气象业务现代化系统[J].浙江气象科技,1995,19(1):25-28.

[3]杨阳,陈力强,周晓珊,等.辽宁省热带气旋模式预报业务系统[J].气象与环境学报,2006,22(5):24-27.

[4]朱乾根,林锦瑞,寿绍文,等.天气学原理和方法[M].北京:气象出版社,1992.

[5]屠其璞,王俊德,丁裕国,等.气象应用概率统计学[M].北京:气象出版社,1984.

[6]王 瀛,孙 欣,陈传雷.辽宁省海洋气象业务服务系统[J].气象与环境学报,2007,23(2):64-67.