县级综合气象业务服务系统的设计与实现

胡拥军，罗飞云，胡自花（湖南省永州市双牌县气象局，湖南 双牌 425200）



县级综合气象业务服务系统的设计与实现

胡拥军，罗飞云，胡自花（湖南省永州市双牌县气象局，湖南 双牌 425200）

近年来，随着气象部门现代化水平的日益提升，省市各级气象部门依据自身具备的丰富的专业技术知识与强大的装备技能保障能力，研发了多个具备高效性与实用性特征的综合业务平台，大幅提升我国气象服务能力。基于此，本文首先分析了县级综合气象业务服务系统总体设计，之后对系统主要功能模块的具体实现进行了详细的阐述，以供参考。

县级综合业务；系统；设计；实现

1　引言

近年来，随着社会经济的迅速发展，各行业对天气预报产品的实效性、准确性与精细化程度的要求日益提高。此情况下，县级气象部门应当制定及时的、准确的、精细化程度较高的天气预报产品，从而为农业生产、防灾减灾、公共服务提供优质的气象服务。

2　县级综合气象业务服务系统总体设计分析

①实现应用平台集成化目标，这就要求将现有各种业务系统、预警发布方法无缝集成至该系统中。②实现气象监测实时化目标，也就是在最短的时间内获得辖区内部各类气象要素的实时数据，一般情况下，区域站点数据每间隔10min会更新一次，自动站数据通常每间隔1min更新一次。③实现预报服务便捷化目标，具体来说就是能够更加快捷的、便利的获得省市各级指导预报，并在此基础上，对各类预报服务材料进行统一的、有效的管理。④逐步提升灾害性天气预警能力，通常可以采用将预报预警等服务产品自动转化为语音文件及短信、电话主叫等方式，向指定区域预警服务人员及时发送服务产品的形式，全面提升对外预警发布能力。

对于县级综合气象业务服务系统整体框架，具体如图1所示。通过图1可知，系统主要包括前台可视化业务平台部分与后台自动化数据采集部分。其中，前台可视化业务平台部分主要涉及现有业务平台集成、实况数据查询等多个功能，而对于后台自动化数据采集部分，则主要涉及实况数据采集入库、数据简单的维护等方面内容。通过该服务系统，可实现多个业务平台集成、区域自动站资料实时监视与查询等方面目标，具体来说就是构建一个包括数据采集、存储等系统功能的县级综合信息平台。

图1　系统整体框架图

此类系统具有较为丰富的功能，数据量也相对较大，所以需要一个庞大的数据基础作为支撑，针对县级台站软硬件资源较为薄弱的特征，系统采用分布式数据结构，也就是在不同服务器中布设数据库。

通常情况下，公用数据调用市局数据库数据，例如区域站实时数据，系统则利用10M内网专线的方式来调取数据。对于其他类型数据，一般存储在台站本地数据库中，不仅能够有效整合相关资源，还可大大提升数据利用效率，并且还能够使得县级台站资源缺少问题、技术保障能力较为薄弱的问题得以妥善的解决。

此外，依据系统数据内容的不同，数据存放形式也存在较大的差异。对于区域站数据、灾情信息数据、人员信息数据等数据资料的保存，大多以SQL数据库的形式进行，而对于预报预警等服务产品的保存，往往以TXT、WORD等文本形式进行。对于系统数据流程，具体如图2所示。

图2　系统数据流图

对于系统中的数据采集程序，其会自动采集实时数据，并存储至相对应的数据库，之后业务平台依据自身需求，对数据信息进行合理的调取，并对部分数据进行适当的修改与删除。

3　县级综合气象业务服务系统主要功能模块的具体实现

3.1实况查询模块设计

查询自动站与区域站实时观测数据时系统实况查询模块的主要功能，其通常包含表格方式查询与图形方式查询这两个子模块。该模块有效融合了GIS技术、信息技术等一系列先进的技术，可为气象部门全方位信息化目标的实现提供整体应用系统与全程解决方案。

其中，表格查询模块主要是通过2个combo Box控件来获得查询区域与查询要素，以及利用2个date Time Picker控件来获得查询起止时间，之后再采用ADO.NET访问组件与市局区域数据库进行远程连接，然后即可通过SQL查询命令的执行来获得满足条件的数据记录，最后依据程序设定的格式，在data Grid View表格控件进行数据记录的填充。

同时，为了给用户操作提供便利，程序还提供了多个筛选条件用于查询制定级别的要素数据，并且还布设了快捷查询按钮。而在该模块中，还增加了一定的数据导出功能，可以较为便利的将查询结构导出至word文档，从而使得用户能够更加快捷的、更加便利的制作气象服务产品。

此外，对于系统中的实况数据图形方式查询模块，则主要采用C#+SQL2005+MapInfo2005应用开发模式，并在NET框架基础上进行组件式GIS的开发工作，但需要遵循一定的流程，具体如图3所示。之后再依据由气象自动站所采集的数据，通过质量控制与分析处理之后，构建气象数据仓库，然后采用由C#开发工具、Map info控件提供的各类数据结构，通过SQL命令，从基础气象数据仓库中查询已经经过筛选的、能够满足空间数据条件的结果。对于筛选条件，主要包括区域选择、经纬度等，从而获得建立地理信息关系系统所需数据，之后就可构建相对应的空间数据集。

图3　实况数据图形查询模块数据流图

3.2服务对象管理模块设计

对于系统的服务对象管理模块，主要用于预报预警服务对象信息的添加、删除、修改与电话号码输出等方面的管理工作。在该系统初期开发阶段，主要采集了辖区内各乡镇（含村组）、学校等部门负责人的姓名、所在乡镇等有关联系信息，只需将其输入本地服务器中新建的服务对象信息库，就可利用SQL查询命令将指定乡镇、指定部门的负责人联系信息逐一查询出来。

此外，通过创建file stream文件对象，并指定字符编码方式，就可将查询到的电话号码导出至TXT文件，这样一来，就能够很便利的采用各种发布形式发布与不同乡镇、不同工作单位人员相对应的预警信息。

3.3预警信息发布模块设计

对于系统中的预警信息发布模块，其主要涉及发布系统集成与语音合成两部分的4个模块，其中，对于发布系统集成部分，主要是将现有的短信发布平台、电话主叫平台等信息发布系统集成至本平台中，这样一来，用户只需要点击菜单选项，就能够直接打开相对应的信息发布平台。

对于系统中的语音合成模块，则主要采用TTS语音合成技术将预警信息转变为音频文件，然后用于电话主叫服务。通常情况下，TTS语音合成技术原理较为复杂繁琐，但微软的Mi－crosoftSpeechSDK5.1开发包能够为TTS技术提供语音引擎接口，主要包括语音应用程序编程接口SAPI与微软语音识别引擎及微软语音合成引擎，这样一来，只需要采用编程语音，就能够很方便的将其中包含的“类”用于编制的程序中。

3.4灾情检索模块设计

对于系统中的灾情信息检索模块，主要涉及历史灾情资料检索与灾情资料入库两个子模块。当前，系统设计已经构建了灾情信息数据库，并且已经将全市的历史灾情普查数据导入数据库中，所以，灾情检索子模块只需要依据指定的年份与灾情的种类，查询满足相关条件的灾情信息即可。

对于灾情资料子模块，其主要用于灾情发生时间、地点、种类等相关信息的输入，之后就可将灾情信息添加至数据库中。此项系统总共提供了两种入库方式：①将灾情普查数据EXCEL文件批量导入数据库，但此种方式需要构建一个Data Set对象，先获取EXCEL的数据导入到Data Set中，然后再将dataset中的数据库insert到数据库；②手工输入单条灾情信息各项内容，然后利用insert命令直接插入数据库中即可。

4　结语

综上所述，县级综合气象业务服务系统主要包括气象信息监测、服务产品制作与预警信息发布，是一种综合性县级气象应用平台，因此，在进行系统设计时，应当对县级气象部门的业务运行实况与县级台站软硬件资源环境进行全面的考虑，并且在系统设计初期，还需要详细的调研并考察县级气象监测预警工作，从而使得系统能够为基层台站提供更优质的业务服务。

［1］刘高平，叶金印.基于分布式架构的县级气象业务系统设计与实现［J］.软件工程师，2015（04）：36～38.

［2］况 源，周小明，梁富强，等.基于Android系统的手机县级气象服务系统的设计与实现［J］.现代电子技术，2015（07）：43～45.

［3］熊安元，赵 芳，王 颖，等.全国综合气象信息共享系统的设计与实现［J］.应用气象学报，2015（04）：34～36.

胡拥军（1972-），男，工程师，本科，主要从事综合气象业务工作。

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2095-2066（2016）09-0222-02

2016-3-12