基于Web Service移动端气象业务系统设计与实现

杨明 陈晴 高祝宇 朱旻翔 魏爽 胡永亮

摘要：对基于Web Service技术在移动端气象业务系统开发设计中的关键技术进行了研究，介绍了移动端气象业务系统的系统框架和功能设计，实现了移动端气象业务系统。应用效果表明Web Service实现的数据服务无需考虑移动客户端的开发方式，具有良好的异构性，为移动客户端提供了跨平台、跨系统和高可用的数据服务，具有较好的应用效果，提高了气象业务服务能力。

关键词：Web Service技术；移动端；气象业务系统

中图分类号：TP393文献标志码：A文章编号：1008-1739（2018）14-68-3

Design and Implementation of Mobile Weather Service System Based on Web Service Technology

YANG Ming， CHEN Qing， GAO Zhuyu， ZHU Minxiang， WEI Shuang， HU Yongling

（Zhejiang Meteorological Information Network Center， Hangzhou Zhejiang 310017， China）

0引言

随着移动端技术研究及应用的不断深入发展，其应用领域不断扩展[1-2]。移动端技术在气象业务应用的范围越来越广泛，关注度越来越高[3-4]。目前，气象业务系统大部分采用桌面版，已经不能满足随时随地开展气象业务的需求，尤其是决策服务和人工影响天气作业等。为了利用智能移动终端更方便快捷地进行气象服务工作，需要开展智能移动终端气象业务平台技术的研究。

Web Service是基于SOAP、XML、WDSL和UDDI等标准，通过描述、发布、发现、协调和配置的跨平台、低耦合、可调用的分布式Web应用程序。Web Service具有跨平台的互操作性及数据重用性等优势，利用Web Service技术可以有效解决移动端与数据的跨平台、网络异构和数据重用等问题。

以气象业务需求为牵引，结合Web Service技术和移动端应用的特点，研发了一套基于Web Service的移动端气象业务系统，为气象业务用户提供方便、高效、快捷的气象业务服务能力，提高气象业务工作效率。

1系统总体框架设计

为了保证系统的共享性、扩展性和可重用性，系统采用了层次化的设计思路，系统总体框架由数据层、数据支撑层、核心气象应用层和表现层4部分组成，系统的总体框架如图1所示。

①数据层：指基础数据环境，主要存储了移动端气象业务系统所涉及的4类数据：气象业务数据（如监测数据、预报数据及服务产品等）、基础地理信息数据、系统配置与管理数据文件和其他数据。所有数据均采用数据中心的方式进行统一存储和管理，其中基础地理信息数据的存储采用地图切片及XML的方式。系统配置与管理数据主要采用数据库存储，系统配置文件采用XML的文件方式存储，气象业务数据按照数据结构的不同采用数据库和文件相结合的方式存储。

②数据支撑层：指数据的二次处理加工、数据库的访问、数据转发传输、数据支撑服务接口、系统配置及管理配置，实现对各种类型数据文件进行加工处理成移动端容易实现显示的数据类型，实现访问数据层数据模块、移动端的系统管理及配置接口、地图服务接口、气象业务数据库的接口及对数据文件的传输。其中，涉及的接口主要采用Web Service方式提供服务，管理系统主要是对用户及系统进行配置和管理。

③核心气象应用层：主要提供了地图显示和查询、气象要素空间插值及气象分析等主要功能，为业务服务平台提供了应用层支持。

④表现层：主要通过移动端提供数据显示、数据分析、制图分享和地图显示等。

2系统功能设计

2.1属性功能设计及制图分享功能

①常用设置功能分布：地图显示方式（行政图、谷歌图、交通图和流域图）、属性选择（根据各种产品种类自动显示所需功能）及行政区设置（点击某个行政区，地图自動定位到该行政区）。

②制图分享功能分布：常用制图区（画笔、标尺、回撤、取消作图、选择图片、保存和分享到微博微信）、天气现象图标区及图片的缩放和旋转。

2.2基础地图及定位功能设计

在地理空间数据库的基础上，制作发布了省、市、县和流域等地理数据的气象地图服务接口，为移动端气象业务系统提供地图服务。地图采用分级显示的方式，当用户缩放到一定比例时，才显示更详细的地理信息和气象业务分析数据。

地图定位功能分为自动定位和手动定位，自动定位是根据GPS和WIFI自动定位设备的地理位置；手动定位是在地图上常按某个地理位置定位，系统显示该位置的详细气象信息。

2.3核心气象应用组件

移动端气象业务系统由一系列松耦合的组件组成，在逻辑上大致可以分为气象专业分析组件、通用GIS气象应用组件和基于Web Service的数据组件3类：①气象专业分析组件封装对气象数据的显示和分析等功能操作；②通用GIS气象应用组件封装基本的GIS功能，包括地图操作、查询操作及气象要素空间分析显示等功能，为气象业务数据的显示分析提供基础；③基于Web Service的数据组件提供访问解析Web Service的气象数据接口通用模块，方便系统各模块调用，避免了重复劳动，更好地满足气象业务需求。

3关键技术

Web Service应用在气象数据提供端，定义了一套标准的数据调用方式和接口，为移动气象业务系统提供气象业务数据和系统管理数据等标准化的数据支撑。利用Web Service技术可以有效地解决网络异构问题，通过发布基于Web Service的气象数据接口，移动端或其他系统在异构的网络环境下方便快捷地调用气象数据服务，同时，不需要考虑移动端与数据服务端的开发工具、网络或者系统等问题，这样节省了大量的工作，使得开发与应用更加集约和方便简洁。

Web Service体系结构中的角色包括[5]：①服务提供者：包括服务的所有者和托管被访问服务的平台；②服务请求者：寻找并调用服务或启动与服务交互的应用程序；③服务注册中心：可搜索的服务描述注册中心，服務提供者在此发布它们的服务描述。

在Web Service的系统结构中，服务处于核心地位，移动端气象业务系统数据提供端的数据服务是服务的一个实例，它发布、发现和绑定都是以服务为中心，实现移动端气象业务系统的数据服务主要包括了3个部分：①创建Web Service的Web数据服务应用程序；②部署Web Service的Web数据服务应用程序；③发布Web Service的Web数据服务到注册中心，供移动端气象业务系统请求查找。

3.1创建Web Service的Web数据服务

Web Service向外部程序提供了可调用的Web服务接口及其描述，创建Web Service的Web数据服务应用程序的关键是实现数据操作接口，使其满足数据服务的需求。利用.Net平台实现了移动端气象业务系统数据服务接口，实现的体系如图2所示。系统主要由移动客户端、数据服务和数据库3部分组成，在数据服务层，由.Net平台实现了移动端气象业务系统数据服务接口、服务集成平台和UDDI注册中心，通过数据访问模块访问数据库服务，取得气象数据、系统管理数据和地理信息数据等。

3.2部署Web Service的Web数据服务

Web Service是通过SOAP、WDSL和UDDI等标准协议实现跨平台、低耦合及可调用等特征。.Net平台为Web Service提供了集成开发环境，本文采用.Net平台开发，并部署在IIS应用服务器。

3.3注册Web Service的Web数据服务

Web数据服务部署到应用服务器，移动端气象业务系统通过访问服务地址，调用发布的Web Service数据服务，获取数据。为了让更多的气象业务系统获取到Web数据服务的基本信息和服务地址，可以将Web数据服务注册到UDDI注册中心。UDDI注册中心为Web数据服务提供了绑定、动态发布和搜索功能，本文采用UDDI.NET SDK包实现Web Service的Web数据服务的注册服务。

4应用实例

采用Object-C语言[6]在IPad上实现了基于Web Service的移动端气象业务系统，《浙江气象APP》。目前该系统已经在业务中得到实际的应用，应用结果显示，Web Service实现的数据服务无需考虑移动客户端的开发方式，具有良好的异构性，为移动客户端提供了跨平台、跨系统、高可用的数据服务，具有较好的效果，应用效果如图3所示。

5结束语

基于Web Service的移动端气象业务系统建设方案在业务应用中，不仅提供了高可用的气象业务数据，而且能提供丰富的功能，对Web Service技术应用于移动端气象业务系统的总体系统框架、功能设计和关键技术进行深入讨论与分析，为移动端气象业务系统提供一种建设思路和手段，提高了气象业务服务能力。但是随着气象业务产品不断更新和功能需求的增加，该系统仍有不完善之处，待未来不断完善和提高，以满足气象业务应用的更高需求。

参考文献

[1]夏小正.完美的移动智能终端[J].互联网天地，2009（8）：36-37.

[2]吴君晓，羊红燕，吴金艳，等.基于iPhone的地址簿应用程序开发探索[J].科技创新导报，2011（29）：20-21.

[3]白淑英，陈灵梅，王莉.基于iPad的台风路径信息管理系统[J].地理空间信息，2013，11（1）：1-4.

[4]钱峥，赵科科，许皓皓.基于Android的移动气象信息服务系统设计与实现[J].气象科技，2014，42 （1）：99-103.

[5]韡刘冬.基于Web Service的气象服务系统的研究[J].计算机工程，2004，30（B12）：625-628.

[6]李佳琳.基于Objective-C的软件开发方法探讨[J].中国科教创新导刊，2010（28）：189.