CIMISS县级综合气象业务平台应用研究

2017-08-30文立恒冯冼贾霓云

中国设备工程 2017年16期

关键词：校验湖南省气象

文立恒，冯冼，贾霓云

（湖南省气象信息中心，湖南长沙 410118）

CIMISS县级综合气象业务平台应用研究

文立恒，冯冼，贾霓云

（湖南省气象信息中心，湖南长沙 410118）

本文详细介绍了湖南省县级综合气象业务平台的架构设计和功能模块，分析了基于CIMISS数据环境的业务流程，详细阐述了CIMISS统一服务接口的服务功能和调用方法，并针对县级综合气象业务平台接入后的应用效果，测试了CIMISS系统响应时间，测试结果表明基于CIMISS接口调取数据可以满足平台的时效性要求。同时对CIMISS中获取的各类资料进行了部分校验工作，包括及时性和准确性的校验，比对结果表明从CIMISS中获取的资料准确无误。

CIMISS；MUSIC；气象；API；接口

随着气象信息化建设的全面推进，我省大力建设基于CIMISS系统的省级集约化数据环境，初步形成以省为中心的数据环境，对气象数据进行集约化管理，并提供气象数据统一服务接口（MUSIC：Meteorological Unified Service Interface Community），面向气象业务和科研用户，提供全国统一、标准、丰富的数据访问服务和应用编程接口（API），向省市县各级用户提供标准规范的数据服务，实现唯一权威数据来源，解决数据一致性问题。目前MUSIC接口每周访问数达200万次，访问量达500G，随着MUSIC接口越来越丰富，本地业务应用需求也越来越庞大。近年来，县级气象业务转变为包括公共气象服务、气象预警预报、综合气象观测等在内的综合业务，2015年按照中国气象局“信息化、集约化、标准化”的要求，湖南省气象局进行了“湖南省县级综合气象业务平台V2．0版”建设，其中最重要的部分就是对接基于CIMISS的省级集约化数据环境，实现气象业务的扁平化。

1 平台设计

1.1 总体设计

县级综合气象业务平台总体框架基于MICAPS4．0架构的“MICAPS县级预报预警业务平台2．0”，采用B/S、C/S混合架构和嵌入开发方式，运用WebGIs、分布式数据库、接口和组件化等技术，集成综合气象观测、气象预警预报、公共气象服务以及综合业务管理等模块，实现观测系统集约化、预警预报系统流程化、服务系统个性化和信息发布快速化，基本改变县级气象部门观测、预报、服务系统互不衔接的现状，为县级各类气象业务服务提供综合支撑平台。这种架构的优势如下。

（1）基于CIMISS省级数据环境，可实现唯一权威数据来源，解决数据一致性问题。（2）提供WEB方式访问，界面直观，可适应于局域网、广域网及远程操作。（3）实现软、硬件及数据源由省级组织统一运维，实现了市、县级零维护。

1.2 数据业务架构

依托CIMISS、LWFD和省级共享服务器以及资料推送与补调平台，以湖南省县级综合气象业务平台作为载体，优化省市县一体业务流程，构建我省县级综合平台的数据环境基础，解决基层台站资料调阅不畅的问题，逐步形成扁平化省市县一体业务体系，其数据业务架构如图1所示。

图1 县级气象综合业务平台结构图

2 CIMISS接口应用

从2015年3月开始，县级气象综合业务平台实现与CIMISS系统的对接，完成了国家自动站、区域自动站、土壤水分站、大气成分站、雷达PUP产品、MICAPS数据等资料的接入。8月份开始通过省内广域网，在韶山、汨罗、临湘等县局开展业务试用， 9月在中国局对湖南省CIMISS系统更新完善后，县级综合气象业务平台实现了与CIMISS卫星产品、雷达产品、历史资料库的对接。12月，升级完善后的“县级综合气象业务平台V2．0版”在全省所有县级气象台站推广应用。

2.1 接口的服务功能

表1 接口应用情况说明

表2 CIMISS系统响应测试结果

气象数据统一访问接口针对气象应用系统,提供多种不同的服务方式，包括客户端调用服务、WebService、REST服务和脚本服务。其中，客户端调用主要面向大数据量的获取，提供高效的数据传输，支持主流的操作系统，包括Linux 32/64bit、AIX、HPUX、Windows 32/64bit等，提供多种语言的客户端开发包，包括C#、Java、C/C++、Fortran、PHP、Python等；WebService和 REST服务支持所有平台和语言的调用，主要针对前台交互应用，提供便捷的编程体验；脚本调用主要服务于非编程人员，无需编程即可获取数据，如科研用户。返回格式包括内存对象（结构体/类对象）、序列化字符串（XML/JSON/HTML/TEXT等）、数据文件（XML/JSON/HTML/TEXT等）以及GIS数据格式（KML）等。其中内存对象和数据文件，只在客户端开发包中提供，适用于大数据量的获取和计算；序列化字符串，适用于数据的快速解析和前端显示应用；GIS数据格式，适用于GIS叠加显示分析。

2.2 接口的应用情况

县级综合气象业务平台通过统一的API接口对接省级CIMISS系统，为全省县级气象台业务人员提供包含国家自动站、区域自动站、土壤水分站、雷达PUP产品、卫星云图等资料接入，并实现历史资料统计分析功能，见表1。

2.3 响应测试

为评估县级综合气象业务平台接入后的应用效果，对CIMISS进行了一次系统响应时间测试。测试环境选用一台台式计算机，四核2．0G/4GB/1TB、Win2012、网络环境为内部局域网，1000Mbps。模拟100个用户并发访问CIMISS系统，调取全省自动站（国家站和区域站）1小时资料，包含站号、经度、纬度、降水、气温、气压、相对湿度、能见度、2分钟平均风向风速等。测试结果表明，基于CIMISS接口调取数据可以满足平台的时效性要求。具体测试结果详见表2。

2.4 资料校验

接入CIMISS系统后，对CIMISS中获取的各类资料进行了部分校验工作，包括及时性和准确性的校验。实际测试与应用情况表明，在整点过后3分钟左右，即可从CIMISS中获取相关站点数据，数据及时性高，基本能满足目前县级综合气象业务平台需求。对地面资料的准确性进行校验，将县级综合气象业务平台从CIMISS获取的国家自动站、区域自动站资料，与湖南省中小尺度天气资料应用系统进行了比对，结果表明从CIMISS中获取的资料准确无误。