湖南省人工影響天氣信息網(wǎng)上發(fā)布系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)

楊 云， 李 俊， 彭曉霞， 羅忠科

(1.湖南省懷化市氣象局，湖南懷化418000;2.湖南省懷化市靖州苗族侗族自治縣氣象局，湖南懷化418000)

0 引言

人工影響天氣是中國開展增雨、防雹、消霧及森林防火等的主要有效手段，各省先后建成了人影業(yè)務(wù)系統(tǒng)，在防災(zāi)減災(zāi)中發(fā)揮了重要作用［1］。為提高人影的作業(yè)效益，加快人影業(yè)務(wù)的信息化管理，其中廣東、湖北、安徽、山東等省相繼開展了適合當?shù)氐娜斯び绊懱鞖庾鳂I(yè)系統(tǒng)的研發(fā)［2］，在研發(fā)過程中均包含了B/S架構(gòu)的Web系統(tǒng)［3］，各省人工影響天氣系統(tǒng)的運用，大大提升了人工影響天氣業(yè)務(wù)的工作效率。

湖南省是中國氣象災(zāi)害頻繁發(fā)生的省份之一，迫切需要深入開展省級人影業(yè)務(wù)技術(shù)系統(tǒng)研究，建立健全相關(guān)的業(yè)務(wù)運行機制，湖南省人影辦立足本省需求和實際出發(fā)，于2010年向全省推廣運用了C/S架構(gòu)的湖南省人影三級作業(yè)指揮系統(tǒng)(WeMOCS)，同時，為完善湖南省人影三級作業(yè)指揮系統(tǒng)的信息化管理、信息發(fā)布等功能，2011年研發(fā)了湖南省人影信息網(wǎng)上發(fā)布系統(tǒng)。

湖南省人影信息網(wǎng)上發(fā)布系統(tǒng)是采用基于.NET技術(shù)的B/S架構(gòu)模式的信息化Web管理系統(tǒng)［4］。系統(tǒng)由前臺和后臺2部分組成［5］:前臺，主要包含人影產(chǎn)品發(fā)布功能模塊、人影信息查詢功能模塊、動態(tài)信息發(fā)布功能模塊［6］;后臺，網(wǎng)站系統(tǒng)管理功能模塊，按省、市、縣三級賦予不同權(quán)限進行管理操作。系統(tǒng)不僅增進了湖南省各地人工影響天氣業(yè)務(wù)的交流，還提升了人工影響天氣工作在全省的社會影響力。

1 框架及結(jié)構(gòu)設(shè)計

1．1 框架設(shè)計

根據(jù)中國氣象局國家級人影模式預(yù)報產(chǎn)品制作潛勢預(yù)報產(chǎn)品，通過湖南省人影三級作業(yè)指揮系統(tǒng)(We-MOCS)后臺處理，生成湖南本地化的人影產(chǎn)品、人影作業(yè)潛勢預(yù)報產(chǎn)品、作業(yè)站點定位信息等入庫。將湖南省人影信息發(fā)布系統(tǒng)以省、市(州)、縣三級人影作業(yè)指揮員來對各級系統(tǒng)進行分類，分別賦予權(quán)限［7-8］。其中，省級主要是發(fā)布、審核各類信息，市(州)級主要是根據(jù)省級下發(fā)的人影產(chǎn)品，指導(dǎo)縣級人影作業(yè)指揮員開展人工影響天氣作業(yè)，縣級主要是上報人影作業(yè)信息、站點信息等［9］，各級主機承載的功能如表1所示。

表1 系統(tǒng)各級主機承載的功能表

1．2 結(jié)構(gòu)設(shè)計

湖南省人影信息網(wǎng)上發(fā)布系統(tǒng)采用基于.NET技術(shù)的B/S架構(gòu)模式的3層體系結(jié)構(gòu)，即表示層(用戶界面)、邏輯層(功能模塊)和數(shù)據(jù)訪問層的［10-11］，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

表示層(用戶界面)由ASP.NET代碼所顯示的Web界面組成，即整個系統(tǒng)的窗口，用戶可通過該層直接訪問系統(tǒng)，實現(xiàn)與系統(tǒng)的交互等工作。系統(tǒng)用戶在登陸時，后臺根據(jù)其所擁有的權(quán)限訪問不同界面。

邏輯層(功能模塊)由C#、ASP.NET等語言設(shè)計的功能處理組件，是結(jié)合用戶的需求進行分類后建立的，這些組件放在服務(wù)器端，當用戶打開瀏覽器觸發(fā)該功能模塊獲取信息。

數(shù)據(jù)訪問層是整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，響應(yīng)功能模塊層身份驗證后的用戶界面層的請求，訪問數(shù)據(jù)庫中的各種數(shù)據(jù)。

2 功能設(shè)計

系統(tǒng)由人影產(chǎn)品發(fā)布功能模塊、人影信息查詢功能模塊、動態(tài)信息發(fā)布功能模塊、系統(tǒng)管理功能模塊4個部分構(gòu)成［12］，整個系統(tǒng)功能模塊流程圖如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)模塊工作流程圖

人影產(chǎn)品發(fā)布功能模塊，通過湖南省人影三級作業(yè)指揮系統(tǒng)業(yè)務(wù)平臺(WeMOCS)FTP服務(wù)器下載中國氣象局信息中心的國家級人影產(chǎn)品，到達省級服務(wù)器后對各類產(chǎn)品進行分類、入庫，然后通過Web方式供人影指揮員調(diào)取、顯示產(chǎn)品;每年汛期前，市一級將更新了的人影炮點信息，以Excel表格的形式通過“湖南氣象智能辦公系統(tǒng)”報湖南省氣象局人影辦，省人影辦將市一級上報的人影作業(yè)站點信息核準、入庫，以Web形式發(fā)布在“湖南省人影信息發(fā)布系統(tǒng)”上，供全省人影指揮員查詢，信息查詢方式可按炮點名稱、炮點編號、市(州)名稱等，查詢結(jié)果列表顯示［13］。

人影信息查詢功能模塊，供省、市、縣三級人影作業(yè)指揮員及時了解、掌握作業(yè)參數(shù)信息和作業(yè)站點信息［14］，同時便于人影作業(yè)指揮員核對已開展人影作業(yè)參數(shù)是否正確，通過審核的人影作業(yè)站點信息是否準確等。

動態(tài)信息發(fā)布功能模塊，實現(xiàn)對系統(tǒng)欄目與系統(tǒng)新聞的添加、編輯、修改、刪除操作等基本的信息管理，實現(xiàn)湖南省人影信息的公告通知、工作動態(tài)、人影簡報、規(guī)章制度等欄目信息的網(wǎng)上發(fā)布，前臺按時間先后順序顯示，后臺可對文章進行查詢、歸檔、搜索等管理操作。

系統(tǒng)管理功能模塊，人影作業(yè)站點信息包括很多敏感信息，特別是站點的經(jīng)緯度等，所以，為保護“湖南人影信息網(wǎng)上發(fā)布系統(tǒng)”網(wǎng)站信息的安全性，采取“人影信息查詢系統(tǒng)”等頁面只能指定用戶訪問，指定用戶采取直接為省級、市(州)級、縣級三級用戶配置一個賬號，同時為他們設(shè)置不同的權(quán)限，如省一級為管理權(quán)限，負責管理市、縣級人影指揮員［15］;市級用戶負責管理縣一級人影作業(yè)指揮員，同時負責收集、上報縣級作業(yè)指揮員上報的信息等;縣級人影指揮員負責上報人影作業(yè)信息、站點信息等。各級人員作業(yè)指揮員通過該賬號權(quán)限查看其所擁有的瀏覽權(quán)限，在人影作業(yè)指揮員登錄時，用戶管理模塊記錄其登錄的時間、IP地址、登陸次數(shù)等［16］。

3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

3．1 用戶權(quán)限設(shè)計

對使用本系統(tǒng)的省、市、縣三級以及系統(tǒng)管理員，根據(jù)其各自的角色分配不同的權(quán)限，以實現(xiàn)省、市、縣三級用戶的一體化管理［17］。系統(tǒng)各角色與各功能模塊之間的對應(yīng)關(guān)系如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)用戶角色權(quán)限分配圖

3．2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

系統(tǒng)采用Microsoft Access 2003數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，通過分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、功能設(shè)計以及對數(shù)據(jù)應(yīng)用的需求之后，確定數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)［18］，如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫表

4 系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

4．1 實現(xiàn)的基本功能

湖南省人影信息網(wǎng)上發(fā)布系統(tǒng)遵循重點突出，有特色，界面美觀清晰，操作維護簡單的指導(dǎo)方針下設(shè)計并實現(xiàn)。其中，人影產(chǎn)品發(fā)布系統(tǒng)實現(xiàn)指導(dǎo)產(chǎn)品利用人影數(shù)據(jù)庫進行實時發(fā)布;人影信息查詢系統(tǒng)實現(xiàn)全省作業(yè)站點的信息顯示、查詢等功能;動態(tài)信息發(fā)布系統(tǒng)與管理系統(tǒng)實現(xiàn)對人影動態(tài)信息的添加、分類、修改、刪除、更新、發(fā)布等的管理功能［18］，主要對該系統(tǒng)的人影產(chǎn)品發(fā)布系統(tǒng)和人影信息查詢系統(tǒng)作介紹。

4.1.1 人影產(chǎn)品發(fā)布系統(tǒng)的實現(xiàn)

模塊將各類國家人影信息產(chǎn)品下載到本地服務(wù)器歸檔后，自動分類存放在各類定義好的文件夾中，不需要用到數(shù)據(jù)庫，采用ASP.NET、C#語言去定義各類產(chǎn)品的名稱和其所在的文件夾，以Web的方式在頁面上顯示出來，訪問頁面為Product目錄下index.aspx文件，如圖5所示。

圖5 人影產(chǎn)品發(fā)布系統(tǒng)界面

4.1.2 人影信息查詢系統(tǒng)的實現(xiàn)

模塊是為人影作業(yè)指揮員提供顯示人影作業(yè)參數(shù)信息和人影作業(yè)站點信息的查詢，按日期顯示全省最新入庫的人影作業(yè)參數(shù)信息以及更新后的作業(yè)站點信息，顯示結(jié)果以50個數(shù)據(jù)為一頁顯示，通過 ASP.NET、C#語言來讀取數(shù)據(jù)庫以實現(xiàn)，如圖6所示。

圖6 人影信息查詢系統(tǒng)界面

4．2 系統(tǒng)的特點

實現(xiàn)人影信息產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)化:實現(xiàn)人影信息、人影公告通知、人影工作動態(tài)、人影簡報、人影規(guī)章制度、人影作業(yè)動態(tài)、人影信息查詢等諸多環(huán)節(jié)的網(wǎng)絡(luò)化，產(chǎn)品信息更加高效直觀，大大減輕了“湖南省人影三級作業(yè)指揮系統(tǒng)”的負擔，提高了人影工作效率。

人影產(chǎn)品的自動生成系統(tǒng):是基于“全省人影三級作業(yè)指揮系統(tǒng)”的產(chǎn)品信息，可直接顯示、調(diào)用省局人影產(chǎn)品服務(wù)器上的產(chǎn)品數(shù)據(jù)到Web服務(wù)器端。

5 結(jié)束語

系統(tǒng)已在湖南省氣象部門投入業(yè)務(wù)使用，初步建成了能系統(tǒng)地收集、存儲人工影響天氣產(chǎn)品、資料與信息的網(wǎng)上發(fā)布平臺。在人工影響天氣作業(yè)過程中能夠快速查詢、瀏覽各類人影產(chǎn)品、資料及信息，且運行穩(wěn)定可靠，實踐證明，整個系統(tǒng)具有界面友好，內(nèi)容豐富，操作簡單，便于維護升級等特點，既提高了人工影響天氣作業(yè)的工作效率，又開辟了人工影響天氣業(yè)務(wù)管理工作的新思路。

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