基于Web服务器的湛江气象信息管制应用终端的设计与实现

周顺伦

摘 要：当前，湛江管制用户获取气象信息手段单一，仅仅能获取气象雷达信息，其他信息均需要依赖预报员进行通报。人工通报的效率较低，提供的气象信息十分有限，同时，分散了管制员的注意力。因此，研发一套能提供多种气象管制信息，并能由管制员自主选择，自助使用的系统十分必要。气象信息管制应用终端是一套以Web服务器方式，给管制员提供气象雷达、卫星云图、CMET资料、台风路径、机场警报、区域警报等气象信息的服务系统。

关键词：Web服务器；服务效率；气象信息；CMET资料

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.05.021

目前，湛江管制气象服务较为单一，仅能通过电话通报，提供的气象信息十分有限，原有的显示终端也仅能提供本场雷达图和市局雷达图。随着气象业务在民航管制中占有越来越重要的地位，更多的气象信息需要提供，因此，研发更有效率、更准确的气象服务手段十分紧急，研发一套能提供多种气象管制信息，并能由管制员自助使用的系统十分必要。

气象信息是管制运行指挥中的重要组成部分，湛江空管现有的气象信息通报方式效率较低，通报的内容单一，管制用户能获取的资料较少。因此，为了提高工作效率，提升服务质量，空管站气象台领导经过根据本场设备配置情况，并与研发人员交流，初步认为，研发一套气象信息管制应用终端是可行的。

1 方法与资料

1.1 方法

气象信息管制应用终端采用软件架构B/S结构（Browser/Server，浏览器/服务器模式），是Web兴起后的一种网络结构模式，Web浏览器是客户端最主要的应用软件。这种模式统一了客户端，将系统功能实现的核心部分集中到服务器上，简化了系统的开发、维护和使用。客户机上只要安装一个浏览器，服务器安装SQL Server、Oracle、MYSQL等数据库。浏览器通过Web Server 同数据库进行数据交互。B/S架构特点是维护和升级方式简单、成本降低、应用服务器运行数据负荷较重。

气象管制应用终端采用Apache作为网页服务，使用HTML和JavaScript脚本制作前台网页，PHP做服务器后台数据处理。服务器系统为CentOS7，系统定时任务运行shell脚本获取部分图片资料，以及MariaDB数据库存储后台数据资料。整合已有的C-METS系统、省雷达6 min拼图、166网中的台风路径图等资料，以tab菜单形式网页显示。此外，提供机场警报、区域预警及MDRS发布模块供预报员操作。软件结构如图1所示。

1.2 资料

资料包括本场气象雷达图、湛江气象局雷达图、本场卫星云图、气象数据库卫星云图、本场发布的机场警报、区域预警和MDRS预警、C-METS系统显示、省气象局雷达拼图、台风路径图等。

2 试验设计

2.1 开发平台与系统

为了实现方便使用、快速开发、高效运行的目标，使用稳定、安全的服务器操作系统和开发平台，采用B/S模式的Web服务器来实现。

开发平台使用Dreamweaver CS5，服务器端的系统使用较为稳定、安全的CentOS7系统，其是Linux的发行版之一，稳定性高，不包含封闭源代码，且独有的yum命令对安装各种软件、数据库等非常方便。

2.2 硬件组成

气象信息管制应用终端由1台CentOS7系统的服务器、多个可以访问通过网络服务器的管制客户机终端、1台预报员发布气象信息客户端组成。运行时，可在终端网页形式进行气象信息浏览，其连接图如图2所示。

2.3 后台处理模块

气象信息管制应用终端的后台处理模块采用PHP技术，PHP主要适用于Web开发领域。PHP 独特的语法混合了C、Java、Perl以及PHP自创的语法。用PHP做出的动态页面与其他的编程语言相比，PHP是将程序嵌入到HTML文档中去执行，执行效率比完全生成HTML标记的CGI高很多。

后台处理模块功能主要为各种气象信息数据资料的获取和处理，对于湛江空管站气象台内具体环境，不同的资料存放的位置及存放形式采用相应方法获取：①本场气象雷达图。通过CentOS7系统中设置定时任务（crontab命令设置）执行shell脚本ftp访问本场气象雷达主机获取。②市局气象雷达图。通过CentOS7系统中设置定时任务（crontab命令设置）执行shell脚本ftp访问市局资料共享文件夹获取。③本场卫星云图。通过CentOS7系统中设置定时任务（crontab命令设置）执行shell脚本ftp访问本场卫星云图主机获取。④数据库卫星云图。通过PHP读取气象数据库表IMAGE01_STAR中文件流保存本地。⑤本场发布的机场警报、区域预警和MDRS。读取MariaDB数据库，预报员所操作的发布软件也使用该数据库。⑥C-METS。C-METS服務器在本地，直接URL引用，使用HTML的iframe元素显示。⑦省雷达拼图。定时PHP读取中南航空气象综合信息服务系统（166网）的省雷达拼图的URL另存为服务器文件夹。⑧台风路径图。中南航空气象综合信息服务系统（166网）直接URL引用，使用HTML的iframe元素显示。⑨周边天气警告。PHP读取气象数据库周边机场METAR报和TAF报文，并由JavaScript解析报文内容。

2.4 前台界面功能模块

前台界面功能模块采用HTML和CSS技术做界面，JavaScript脚本做用户交互效果及数据显示处理。以网页的形式显示，主要功能是用户交互显示界面，气象信息资料以tab分页显示模式，前端显示模块主要负责图形显示、颜色告警等。前台界面包括管制员交互界面和预报员操作交互界面。

2.4.1 管制员交互界面

管制员交互界面分为9个tab页面，用户可以自助选择需要的信息查看和操作，操作界面如图3所示。

2.4.1.1 本场气象雷达图页面

自动更新显示最新本场气象雷达图，显示机场警报、区域预警、MDRS信息，有新的信息发布时颜色闪烁提醒，用户可选择雷达量程，播放雷达动画，取消闪烁提示。

2.4.1.2 市局气象雷达图页面

自动更新显示最新市局气象雷达图，显示机场警报、区域预警、MDRS信息，有新的信息发布时颜色闪烁提醒，播放雷达动画，取消闪烁提示。

2.4.1.3 卫星云图页面

自动更新显示最新气象数据库卫星云图和本场卫星云图，用户可选择云图种类，播放卫星云图动画。

2.4.1.4 卫星雷达拼图页面

把最新卫星云图、雷达图、机场警报信息分小块显示在同一页，并有颜色闪烁告警。

2.4.1.5 C-METS页面

显示C-METS系统，用户可以获得全国各地天气实况和预报信息。

2.4.1.6 省雷达6 min拼图

显示广东省空管站点雷达拼图，可播放动画。

2.4.1.7 省雷达30 min拼图

显示广东省气象局雷达拼图，自动更新。

2.4.1.8 周边天气页面

以地图热点形式显示湛江周边天气情况，当能见度低于设置的阈值或者出现雷暴天气时，动态图标颜色告警，用户可以通过鼠标指向查看周边站点天气实况。

2.4.1.9 台风路劲图页面

显示中南航空气象综合信息服务系统（166网）的台风路径图，用户可以了解台风实时路径、速度、强度等信息。

2.4.2 预报员交互界面

预报员操作界面包括机场警报、区域预警、MDRS信息发布和浏览功能，界面如图4所示。

2.4.2.1 機场警报发布

预报员在此界面发布的机场警报信息即时显示于管制员界面，并颜色闪烁提醒管制员查看，同时，预报员可以浏览全国各地发布的机场警报。

2.4.2.2 区域预警发布

预报员可以对雷达图画笔标注回波变化情况，预报员在此界面发布的区域预警信息和雷达图标注信息即时显示于管制员界面，并颜色闪烁提醒管制员查看，同时，预报员可以浏览全国各地发布的区域预警。

2.4.2.3 MDRS发布

发布MDRS信息并即时显示于管制员界面。

3 结果与讨论

气象信息管制应用终端于2015-08投入试用。系统自投入使用以来稳定运行，本系统维护升级简单，信息准确、可靠，管制员只需要浏览网页即可获取需要的资料，简单、直观的人机界面能迅速获取需要的气象信息，预报发布信息颜色闪烁进提示；以图文结合的方式传递气象信息，提高了服务效率，减少人为通报可能出现的口误，提高气象对管制的服务质量，基本满足了相关测试部门的工作需求，用户对该系统均表示满意。

此外，在运行过程中，用户不断提出改进的意见和新的需求，系统不断完善功能、改进人机界面，服务器系统也由最初的Window改为了更稳定的CentOS7，服务器硬件也得到了升级，系统可靠性、稳定性、运行效率都大幅提高，气象信息管制应用终端持续完善。

气象信息管制应用终端能满足管制运行中气象信息的获取要求，基本覆盖了所有的气象信息，提升了气象对管制服务的质量。

4 结束语

本系统集成了目前管制用户需要的气象资料，具有管制员自助获取信息、告警提醒的功能，提供了较好的发布信息手段，使预报员可以方便地向管制员传递区域预警、机场警报和MDRS信息。经过长期用户测试，本系统改善了气象服务手段，增强了气象服务能力，提高了气象服务效率。

综上所述，气象信息管制应用终端运行符合空管气象运行要求，可解决实际问题，适合在空管系统进行推广使用。

〔编辑：张思楠〕