唐山市气象服务系统的设计与实现

摘 要：文章对唐山市气象服务系统产品设计与开发、结构及功能特点进行详细介绍。该系统实现了对原有气象服务业务的整合，通过互联网传输服务数据到大型企业用户局域网，稳定、安全、产品丰富、人工操作少、用户界面友好等，基本满足现有业务需求。

关键词：气象服务；系统设计；实现

中图分类号：P4 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20161033209

1 气象服务产品设计与开发

1.1 常规气象服务产品

唐山地区、河北省其他地市、北京及天津1～7d中短期天气预报；唐山市及所属各县区天气实况及预警信息；生活气象指数预报；卫星云图、天气雷达图、台风信息等图像产品。

1.2 专业气象服务产品

唐山地区高速公路天气预报；河北省内交通线路天气预报；海上作业单位海洋气象服务产品，包括唐山沿海海面72h天气预报、环渤海5个港口（塘沽、曹妃甸、京唐港、葫芦岛、营口）天文潮位预报及1～7d中短期天气预报及港口气象观测站、油田作业岛自动站、海上大浮标自动站天气实况；唐山主要景区介绍、1～7d中短期天气预报及实时实况。

1.3 历史数据产品

实现在GIS地图上对单站和多站气温、风、小时降水量（含降雪）、气压、相对湿度、能见度、天气现象等要素查询统计功能。

2 系统的实现

2.1 系统结构

系统整体架构采用4层B/S结构，包括基础平台层、数据资源层、业务支撑层、应用系统层。基础平台层包括服务器基础系统、GIS系统、数据库系统及气象数据传输所需安全保证系统；数据资源层可将气象服务数据按照不同的类别和文件格式归档入库，为业务支撑层提供数据接口；业务支撑层有2个层次，数据传输层是在气象内网采集服务数据并传输到托管服务器及客户终端，GIS系统服务层可实现空间数据管理，负责与应用系统层交互，使GIS服务方便嵌入应用系统层中；应用系统层根据不同用户需求，分为天气预报、气象观测、气象预警、历史数据等模块。

2.2 系统开发技术

系统编程采用Java语言，应用SSH开发架构，结合JavaScript，Ajax等网页开发技术，开发环境为Eclipse，地图开发框架技术为开源的GeoServer，数据库系统采用MSSQL Server。

2.3 系统的功能及特点

2.3.1 系统特点

系统数据传输与展示平台分别部署在不同服务器，数据单向流动，采用信息加密、权限设置等抵御非法入侵，保证气象内网安全；展示平台分别部署在托管服务器和用户内网，通过数据传输平台保证数据同步，实现整合性；基于J2EE技术保证硬件平台、操作系统兼容性，数据存储采用MSSQL Server，将不同类型数据产品统一入库，保证兼容性。

2.3.2 业务扩展及权限管理

系统产品采用模块化设计，各个模块相对独立，便于改进、扩充，并且设置模块权限，不同需求用户按权限访问相应模块。

2.3.3 系统维护

系统数据可在后台自动读取和传输，业务人员只需前台监控及少量操作。系统配置采用文本文件方式，每项工作完成时间和传输成功与否可自动生成日志，便于日常维护及业务监控。

2.3.4 产品表现形式

系统采用文稿、曲线、图片及GIS地图等来展示服务产品，除了可在GIS地图上直观显示气象数据外，还通过Surfer技术进行插值计算，实现按气象要素值提取等值线，生成气温、降水量等要素折线图、柱图、色斑图等。

2.4 关键技术

采用Socket和多线程技术，压缩和加密气象服务数据后从气象内网实时传输到各服务终端。采用物理隔离装置隔离的内外网用户，安全策略仅允许Oracle数据库的SQL语句通过，内网采用主动抓取方式，实时抓取外网前置机SQL Server数据并转化存储到Oracle数据库，供用户使用。

3 应用效果

2014年6月唐山市气象服务系统运行，结合自动和人工方式制作服务产品，减少了人工操作，预报服务工作效率提高；采用文稿、曲线、图片及GIS地图等提供气象服务产品浏览及气象资料查询、统计，用户可方便、直观地获取气象信息，同时通过互联网将服务数据传输到大型企业用户局域网，改变了传统电话线传输的落后方式，满足内网访问要求，服务效果良好。

参考文献

[1]姚秀萍，吕明辉，范晓青，等.我国气象服务效益评估业务的现状与展望[J].气象，2010，36（7）.

[2]刘茜茜，孙亚琴，吕翔，等.基于WebGIS的气象信息服务系统的设计与实现简[J].计算机工程与设计，2014（1）.

作者简介：费晓臣（1984-），男，河北唐山人，硕士，工程师，主要从事专业气象服务工作。