浅谈省级气象科普资源库建设

成海民

河北省气象服务中心

浅谈省级气象科普资源库建设

成海民

河北省气象服务中心

随着气象预报预警信息发布渠道和发布手段的日益丰富，气象科普的需求量越来越大，本文就省级气象科普资源库的建设原则和建设内容进行了详细介绍。在网络安全和运行维护方面提出了可行性建议和方案，并对省市县三级气象科普资源共建共享可能带来的经济效益和社会效益进行了分析。

气象科普；资源库；网络化共享

1 前言

随着科学技术和气象现代化的迅速发展，气象信息服务方式和发布手段不断完善，覆盖面不断扩大，气象服务产品不断丰富，气象服务能力显著加强[1]。气象信息发布渠道和发布手段的日益丰富，使得气象科普的重要性迅速凸显出来，气象科普已经成为贯穿气象服务业务的非常重要的组成部分，不管是公众气象服务、专业气象服务，还是突发气象预警信息发布、气象预报预测，都会涉及大量气象专业知识和专业术语，如果不把这些专业知识及时向公众解释清楚，适时对公众进行科普推广，那我们的气象服务工作就没有意义，我们是在自说自话而已。

《全民科学素质行动计划纲要（2006－2020年）》（以下简称《刚要》）在科普资源开发与共享这一基础工程中明确指出：要集成各类科普信息，建成数字化科普信息资源库和共享交流平台，通过互联网为社会和公众提供资源支持和公共科普服务[2]。随着《纲要》实施的不断深入，公众对气象科普知识了解的愿望也越来越迫切。因此，气象科普工作者应以此为契机，加大力度推进气象科普业务化建设，搭建气象科普资源共享与传播系统，实现气象科普资源共享共用和集约化管理，强化网络气象科普资源开发[3]。通过统一的气象科普业务平台实现省级对市县气象科普业务的指导以及各业务单位的顺畅沟通互动，提升气象科普的实效性、互动性和网络化。

2 目前气象科普业务存在的主要问题和差距

1）气象科普信息资源过于分散，气象科普机构各自为政，没有一个统一管理的平台，严重制约了气象科普工作的常态化开展。

2）省市县缺乏有效的沟通、交流、互动机制，气象科普宣传多为由高到低的单项传输方式，社会公众对于传播的气象知识只能被动接受，在一定程度上降低了气象科普的实效性。

3）气象科普资源共享平台建设的经费支撑不足，无论是部门内部还是各级政府的投入一直处于较低水平，在一定程度上制约了气象科普工作的推进与发展。

4）气象科普与行业、部门间的网络横向联系互动不足，大多处于单干的被动局面，致使气象科普宣传的广度和深度不够。

5）在气象科普工作开展中，各地市、县气象局与公众距离更近，但由于条件限制，他们的科普产品加工能力却更为薄弱，科普产品更为缺乏。

基于上述的问题和差距，亟需一个平台，将省市县气象科普业务机构联动起来，实现气象科普资源的共建和集约化管理，促进省级优质气象科普资源与地方、基层的共享。

3 气象科普资源库建设原则

1）模块化原则：功能模块化，各功能模块相对独立，模块之间按统一接口规则连接。

2）规范化原则：分类别制定气象科普资源采集和共享规范，科普信息的采集处理按规范进行。省市县三级在气象科普资源的调用、加工、上传、导出等各个环节，规范化管理。

3）先进性原则：数据库平台选用数据库吞吐量大的、适于分布式计算环境的、各项指标领先的数据库产品，以保证先进性。

4）实用性原则：项目要完全适应目前和今后长时间内服务对象的需求，实现用户身份识别，对资源访问方便快捷，用户界面友好，以保证实用性。

5）兼容性原则：选用统一的网络协议，规范的数据格式，主要采用科技信息分类方法和异构数据处理方法，以保证兼容性。

6）安全性原则：采用稳妥的保护技术、恰当的数据保护方法、恰当的存取权限，避免外界侵入，以保证安全性。

7）易用性原则：通过人工干预或智能提示，在重要节点、节气、重大天气过程，提示使用者相应的气象科普点以及表现形式，用户根据自己的需求和提示信息，有针对性的下载科普资源。

4 气象科普资源库的内容设计

4.1 气象科普资源库

1）气象科普文集库。采集气象科普文本信息，包括气象基础知识、气象业务简介、常见灾害性天气的特点及防御办法等，进行标准化、规范化处理，对专业的气象知识通俗化解读，这里的通俗化解读非常关键，举个例子：

2）图表库。图说气象，通过各种方式的图形（卡通、漫画、普通画面）说气象，珍贵的历史天气事件图片、与天气有关的新闻图片等；柱状图、折线图、饼状图等各种数据图表模板；气温、降水、湿度等气象要素的区域填充色标模板。

3）培训课件库。针对中小学学校、大中专院校、气象系统非气象专业人员、社区、企业等不同群体制作有针对性的气象科普教学课件。课件突破传统的教学模式，突出趣味性、通俗性、可视化特点。

4）题库。气象知识题库，涵盖与气象有关的各个方面、各个领域的试题，题型包括填空、单项选择、多项选择、连线、判断、简答等多种类型，通过随机组合，可快速形成试卷。

5）科普专家库。按专业进行分类管理，专家信息包括职务职称、单位、从事专业、所取得的成绩，并可灵活查询，快速定位。

6）根据具体天气编辑制作科普产品。可以是文字、图形、动画、视频，也可以是多种形式混合编辑，加工好的产品根据需求输出网站、微博、微信认可的形式。

7）创建气象科普多媒体资源库。创新气象防灾减灾知识的表现形式，融合计算机三维模拟、虚拟现实、二维动画等新技术，研发全新形式的气象科普作品。

8）建立数字气象科普馆。通过网络把气象科普馆从现场搬到电脑中，用户可以按设计的路线浏览，并对要重点关注的展品进行放大、突出显示等操作。

图1是气象科普资源库建设的流程框图：

图1 气象科普资源库建设流程图

4.2 气象科普资源共享

1）省市县三级气象科普资源集约化管理，省级气象科普机构对气象科普资源库的结构、内容、形式进行策划设计，市县级气象科普机构辅助省级对气象科普资源库补充、完善，形成省市县三级优势互补、共建共享的良好机制。

2）开发市县科普信息资源共享接口，市县可根据需要浏览、下载科普信息。同时，开发反映市县特色的科普产品，通过共享接口上传，经省级审核入库。

3）开发开放式API输出接口，实现一键式导出适合传统媒体和新媒体的全格式气象科普产品。

5 安全系统建设方案

安全风险隐患主要来源自互联网，主要采用以下方法解决：

1）安全域划分。对不同的科普机构其进行安全域划分，并按照这些安全功能需求设计和实现相应的安全隔离与保护措施。安全区域的划分主要规定了各个安全区域的重要级别和重点防护对象，同时将各区域之间的安全边界严格制定。分为省级气象科普业务区、市县级气象科普业务区和行业科普业务区，安全域之间通过防火墙进行逻辑隔离。

图2 安全域划分示意图

2）安全解决方案。部署防火墙设备，将不同安全区进行有效的隔离，只允许应用端口通过，并对通过的流量进行检测，确保各区域服务器、应用的安全。不同区域的安全级别通过0～100的数字表示，数字越大表示安全级别越高。

配置专用的入侵防御系统IPS，处理来自互联网动态的、有害的攻击。配置漏洞扫描设备，对于服务器目前的软件配置及漏洞状况，通过自动化手段进行自动记录和统计，以便于管理员了解主机的具体应用部署及漏洞情况，清晰的了解软件目前的状态及其影响。

开启实时检测进行病毒防护，保证在病毒入侵时可以随时发现并清除；定期进行病毒库升级；定期进行服务器全磁盘查杀病毒，保障系统中不存在病毒；建立病毒防范的日常管理机制和审查机制。

6 标准规范建设内容

标准规范建设包括管理性、业务性和技术性规范三个方面的内容。

1）管理性标准规范。遵循国家档案行政管理部门统一制定的管理规范，对文字信息、图形信息、视频信息、三维模拟的气象科普信息以及硬件设备规范管理，包括合法性确认、服务器安全法规与标准等。

2）业务性标准规范。制定对常规科普信息的处理标准，包括文件格式、数据格式等，对将要入库的文字信息、图形信息、视频信息、三维模拟的气象科普信息进行标准化、数字化、规范化处理。

3）技术性标准规范。制定文字信息、图形信息、视频信息的格式要求和存储标准；制定三维模拟气象科普信息的格式要求和存储标准。制定信息统计分析的标准，包括统计时段、统计因子、统计单位、显示形式等。

7 运行维护方案

1）建立分工明确的运维组织，包括领导小组、技术支持小组。

2）建立详细的运行保障体系流程，包括日常维护管理（例行巡检、设备保养、数据备份）、运行监测与故障预警、系统故障处理办法。

日常维护管理主要包括定期检查硬件设备的运行状态，更换运行不稳定的设备，并进行登记。定期对关键数据进行备份（数据库），保障数据安全。

运行监测与故障预警采用定制软件自动监测报警，实时监测运行状态，发现故障时通过短信、邮件通知管理员进行处理。

8 效益分析

8.1 经济效益分析

气象科普资源库为科普工作者和公众提供一个了解气象知识、提高气象防灾减灾意识，学习避灾防御知识的开放平台，提升公众防灾减灾和自救避险能力，努力把气象灾害带来的经济损失降到最低。

8.2 社会效益分析

1）气象科普资源库将填补省级气象科普资源共享与传播平台的空白，实现省市县三级气象科普资源共享共用和集约化管理，真正成为气象服务发展的基础力量。

2）气象科普资源库将为省市县气象科普工作的开展提供数据支撑，为促进气象科普工作业务化、规范化、系统化奠定坚实基础。

3）通过有条件的开放接口，实现公众与气象专家顺畅的沟通互动机制，提升气象科普的实效性。

4）气象科普资源库将为公众提供一个通过网络浏览参观科普馆的通道，让没有时间到现场实地体验科普馆的公众网络体验科普展品的魅力。

5）气象科普资源库将打破目前气象科普单向、自闭的落后模式，实现跨行业、跨部门的横向连通。促进气象科普资源与行业、部门科普资源的共享共用。

6）气象科普资源库将大大提升省市县气象科普产品加工制作能力，丰富基层气象科普产品的内容和形式，大大促进基层气象科普工作的开展，打通气象科普工作的“最后一公里”，极大推动省市县三级气象科普业务化进展。

[1]孙健,陈振林.我国气象服务发展历程和展望[C].气象服务发展论坛文集,北京：气象出版社，2010：6.

[2]国务院.《全民科学素质行动计划纲要（2006-2020）》，2006.

[3]中国气象局.《气象科普发展规划（2013—2016）》，2013.

成海民，河北省气象服务中心，职称：副研级高工。