基于.NET平臺的海洋氣象業務系統開發

孔照林 樓茂園 吳楊 王亞云

（1 浙江省氣象臺浙江杭州310017）

（2 浙江省氣象服務中心浙江杭州310017）

（3 浙江省氣象信息網絡中心浙江杭州310017）

1 引言

浙江是一個海洋大省，海岸線總長6 486 km，居全國第一，海域面積42 400 km2。漁業、灘涂、港口、航運、旅游、油氣和風能等海洋資源十分豐富。隨著浙江省科學技術發展規劃綱要中提出要建設海洋經濟強省，使海洋經濟成為新的經濟增長點，推進陸海聯動，推進海洋漁業、沿海地區港口物流和旅游業等全面發展的戰略，海洋氣象預報服務的需求也與日俱增，需要加強對海洋災害性天氣的預警和應急處置能力，增強對海洋資源要素的保障能力。隨著浙江海洋精細化預報預測產品的不斷增加，急需一套集海洋氣象監測、海洋氣象預報、海洋氣象預警和海洋氣象檢驗為一體的綜合性平臺，用來為沿海、海島和海上各行各業提供更為精細化的預報產品，保障沿海及海上的交通、搜救、防臺、國防和資源開發等活動安全和人民生命財產安全，提高對海上災害性天氣的防災減災能力，為浙江經濟建設做貢獻。

2 總體設計與結構

系統針對浙江海洋業務開展情況將系統分為監測、天氣形勢、數值預報、精細化預報產品、海洋主觀預報、檢驗、臺風業務和技術手冊等8個方面[1]，以建立海洋氣象產品數據庫為基礎和支撐，采用地理信息技術和.NET 技術相結合開發本系統供全省用戶使用，系統結構如圖1 所示。

圖1 浙江海洋氣象平臺總體結構

3 海洋產品庫建設

海洋產品庫的建設是系統平臺建設的基礎，也是本系統建設過程中比較繁瑣的部分，需要梳理現有的產品和用戶的需求，進行分門別類進行相應的歸整和開發，整理建設出了浙江海洋產品庫。監測產品有雷達、衛星、船舶、浮標和鹽溫等資料，預報產品有海洋天氣預報、海霧預報、百島預報和海區風力預報等，精細化產品有精細化大風和精細化海霧，檢驗產品分格點檢驗和站點檢驗。

產品庫建設過程中也涉及到很多預報方法的研究，應用各類氣象監測資料和數值模式預報產品，結合主觀預報經驗總結出海上大風和海上大霧等重要天氣預報因子及指標, 開發研制了海上大風和海霧客觀預報方法[2]。

海上大風研究對當前應用比較穩定的幾種數值預報模式產品進行了大風預報釋用，主要包括GFS 模式、MM5 模式和Graps 臺風預報模式，并在此基礎上進行了多種模式的集合預報研究[3]。海霧研究主要以WRF 模式產品為基礎，微物理過程采用WSM6 方案，邊界層參數化方案采用YonseiUniversity(YSU)邊界層方案，輻射過程參數化采用Eta Geophysical F luid Dynam ics Laboratory(GFDL)短波輻射方案[4,5]。

4 系統組成及實現方法

海洋氣象預報業務工作平臺是以海洋氣象產品庫為基礎，采用地理信息系統和.NET 技術來開發，整體采用B/S 架構，內容包含常規海洋氣象監測、客觀海洋氣象預報、主觀海洋預報產品和海洋預報檢驗等產品，平臺功能包含實況監控保障、預報制作發布、海洋產品資料調閱和用戶交互訂正等功能[6]。

根據對系統架構以及系統的需求分析，將該系統分成2個子系統：海洋氣象信息處理子系統和海洋氣象顯示子系統。海洋氣象信息處理子系統主要負責海洋相關產品的讀取、傳輸、畫圖以及質量控制，主要與海洋氣象產品庫對接，部署于服務器端運行控制，實時掃描運行。海洋氣象顯示子系統是針對用戶的主要界面，主要開發集中于具有GIS 功能的氣象信息顯示控件MIDS 和.NET 集約化海洋氣象平臺。

GIS 技術采用自我開發的具有GIS 功能的氣象信息顯示控件MIDS，該控件使用ATL 開發的控件不依賴運行庫，尺寸較小，能夠以等值線和填色等值區域等方式顯示數據，支持數據分層疊加顯示。支持以Http 方式下載數據并顯示。支持圖層疊加，支持通用的GIS 地圖格式，支持地圖放大、縮小和漫游操作。多圖層疊加顯示功能使用圖層類實現，首先建立一個HCLayer 的基類，該類有一個虛函數OnDraw()來實現圖層的繪制。然后從HCLayer 派生出HCStationLayer（站點資料顯示圖層）、HCGridLayer（格點資料顯示圖層）、HCImageLayer（圖像資料顯示圖層）、HCUserLayer（用戶自定義繪制圖層）。等值線的繪制是使用格點資料進行繪制的。具體分為等值點的計算、追蹤連接、等值線標注和等值線填充等幾個步驟。Gis 地圖的格式支持使用TinyXML 實現XML 格式的GMP 地圖文件的讀入。該區域可實現浙江1：50000 地理信息的顯示和消隱，海洋氣象信息的疊加和修改，預報數據的實時傳輸等功能。

.NET 集約化海洋氣象平臺采用C# 技術WEB 編程方式，所有的功能塊采用模塊化設計，設計成ASCX 塊，按設計要求可以進行任意組合，集約化平臺的靈活性較強。

5 結束語

海洋氣象業務服務系統2010年業務化以來，以海洋氣象產品庫為基礎，綜合利用全省海洋氣象監測、預報、預警資料為下級氣象部門提供業務指導, 為省委省政府和水利等部門的決策服務中發揮了重要的作用，另外本系統于2013年成功申請軟件著作權。

[1]潘敖大.連云港市海洋氣象業務服務系統[J].南京氣象學院學報,1999,22(2):274-278.

[2]沈 武.溫州氣象臺海洋氣象業務現代化系統[J].浙江氣象科技,1995,19(1):25-28.

[3]楊陽,陳力強,周曉珊,等.遼寧省熱帶氣旋模式預報業務系統[J].氣象與環境學報,2006,22(5):24-27.

[4]朱乾根,林錦瑞,壽紹文,等.天氣學原理和方法[M].北京:氣象出版社,1992.

[5]屠其璞,王俊德,丁裕國,等.氣象應用概率統計學[M].北京:氣象出版社,1984.

[6]王 瀛,孫 欣,陳傳雷.遼寧省海洋氣象業務服務系統[J].氣象與環境學報,2007,23(2):64-67.