氣象災害預警信號制作、發布與檢驗一體化平臺的開發與建設

于增華 才奎志 萬千惠

摘 要：該文介紹了與國家氣象中心預報系統開放實驗室共同開發的基于Micaps網絡化平臺（簡稱WebMicaps）開發的氣象災害預警信號制作平臺，根據省市縣三級預警實際需求，開發了預警制作發布功能。基于WEB的省市縣三級預警信號制作、發布與檢驗一體化平臺的建設利用JavaScript及HTML5實現預警信號的制作模塊，通過現有的預警信號高速傳真系統實現預警信號傳真的快速發布，并集成ftp上傳與notes的同步發布。預警信號制作、發布與檢驗一體化平臺，實現了預警信號制作的規范化管理、精確化預警、快速化制作與發布，加快了現代氣象業務的集約化與精確化的進度。

關鍵詞：氣象災害；預警信號；集約化；快速制作；發布

中圖分類號 P429 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2015）23-100-04

Integrated Platform of Meteorologic Disasters for the Production，Distribution and Inspection of Early Warning Signal

Yu Zenghua1 et al.

（1Liaoning Meteorological Disaster Monitoring and Early Warning Centre，Shenyang 110166，China）

Abstract：This paper introduces the development of the network platform（WebMicaps），which is based on the Micaps network platform（referred to as）. Based on the integration platform of the three levels of WEB in the provinces and cities，the construction of the FTP and the HTML5 and JavaScript are used to realize the early warning signal of the system. The integration platform of the production，distribution and inspection of early warning signal，the standardization management of early warning signal production，accurate early warning，rapid production and distribution，and accelerate the intensive and precise progress of modern meteorological service.

Key words：Meteorologic disasters；Early warning signal；Intensive；Rapid production；Release

1 引言

近年來，隨著大眾氣象災害防御意識的不斷提高，氣象災害預警信號已經成為政府和老百姓防災減災中重要的“消息樹”和“信號燈”。隨著氣象現代化建設的開展，遼寧省氣象災害預警信息的發布手段也逐漸多樣化，包括：傳真、電話、手機短信、災情直報系統、國家突發事件預警信息發布系統、網站、微博、電視、廣播、電子顯示屏和農村大喇叭等，這些技術手段在傳遞災害預警信息中承擔著“主渠道”的功能，為各級政府部門和社會公眾提供了多樣的、立體式的信息來源。但同時，這也對氣象災害預警信號的制作和發布工作提出了更高的要求，如何實現預警信息的快速、同步發送，是當前亟需解決的重要問題。

目前，遼寧省還沒有一套比較完善的省、市、縣通用的氣象災害預警信息制作及發布平臺，大部分單位預警信號制作仍主要依賴于文本修改，導致在預警發布過程中浪費了一定的時間，嚴重影響到預警信息的及時性。另外，由于遼寧省氣象災害預警信號精細化程度較高，暴雨預警需精細化到鄉鎮，在鄉鎮站點的編輯過程中操作繁瑣，極有可能造成較多的人為錯誤。同時，預警信號檢驗信息需要在預警文檔中提取，預警信號備份機制不夠健全，給預警信號的檢驗工作造成了很大的阻礙。因此，建立適用于省、市、縣三級，快速化、集約化的氣象災害預警信號制作檢驗平臺，已成為當務之急。

通過該項目的建設，可實現預警信號的快速制作和客觀化檢驗，減少人為操作錯誤，暴雨預警信號制作簽發時間可縮短到3min，其他預警信號制作簽發可縮短到2min，并提供客觀化、自動化的預警信號檢驗，為管理部門提供最新數據，提高管理效率，減少管理成本。項目完成后預警信號可通過數據庫檢索直接發布，減少二次加工程序、并可為氣象災害從自動監測到預警信號制作提供二次開發接口，最終實現氣象災害監測到預警制作、發布、檢驗一體化，提高預警信號的準確性和時效性，減少人民財產的損失。

2 平臺開發背景

與國家氣象中心預報系統開放實驗室共同開發的基于Micaps網絡化平臺（簡稱WebMicaps）開發的預警信號制作平臺，根據省市縣三級預警實際需求，開發預警制作發布功能。

3 平臺開發語言及環境

平臺基于Windows的WEB環境開發，使用java服務器完成后臺核心服務，通過基本語言JavaScript與標記語言HTML5交叉使用設計預警制作前端界面，并通過樣式語言CSS及圖片處理工具Photoshop對界面進行美化。通過調用現有的C#接口完成預警的傳真、ftp、notes、短信的同步發布。

4 平臺結構及功能亮點

4.1 搭建預警信息數據庫 建立基本信息、配置信息、接收部門、站點信息、預警內容、預警模板、預警產品、天氣實況等信息數據庫，并支持XML語言進行交互，方便平臺調用與修改，實現統一管理，使預警業務集約化（圖1）。文件名格式：MSP2_預警類型_級別_發布單位_發布時間_持續時間.XML。預警信號站點信息除縣級單位外增加鄉鎮站點；預警內容統一數據格式，按地點錄入數據庫，每條記錄包含預警序號預警類型、級別、發布時間、預警信號內容、站點名稱、站點所屬縣（市）、目前時長（小時）、目前實況、預報時長（小時）、預報量級、實況出現時間、實況量級、預警提前時間（分鐘）、預報員等信息。預警實況包括即時天氣、3h地面數據、加密自動站、閃電定位儀等數據（圖2）。

圖2 預警信號類型規則示意

4.2 預警信息制作模塊開發 基于中國氣象臺系統開放實驗室開發的“WebMicaps省市縣預報預警綜合業務平臺”的基礎上進行開發。根據省、市、縣預警業務分工，授予不同業務單位相應的預警制作權限，縣級預警可制作大霧、冰雹、雷電3類所有級別的預警信號，市級預警可制作非重大類所有級別預警信號，省級預警可制作重大類預警信號以及其他所有預警信號，同時此權限可由省級部門進行更改（圖3）。

預警制作平臺包括預警相關信息查看、預警制作發布等功能。建立2種制作預警選項分別為圈畫、選擇，針對省市縣分工指定不同的操作流程。在預警制作發布產品列表面板上，點擊新建預警按鈕或圖標。在彈出的預警制作面板上新建預警，主要分為4步操作：（1）選取預警類型及等級；（2）在地圖上繪制落區、并雙擊結束（此步驟可以不操作，即不畫落區，直接進入文字編輯）；（3）編輯預警正文：點預警制作按鈕；（4）審核發布（圖4）。

選擇預警信號的種類和級別后可在GIS系統地圖中圈畫需要預警的范圍（圖5）。

在確定預警地點后點擊圈畫落區，加載出地理信息后，可補充其他內容，并檢查、訂正。確認無誤后點擊可生成預警文檔，可預覽查錯，最后簽發（圖6）。

為簡化市、縣級預警制作的步驟，對于小范圍以縣為單位的預警信號的制作，可由直接選擇預警類別、級別、預警地點按鈕，同時勾選時效，經確認后直接生成相應的預警信號。

4.3 預警信號檢驗模塊開發 根據預警信息中的預警站點、實況量、預報量、發布時間等信息，結合天氣實況信息進行檢驗，檢驗的具體方法依據氣象災害預警信號質量檢驗辦法，檢驗工作在后臺完成。具體檢驗流程：按照預警信號標準對過去24h內出現的天氣要素進行搜索，將滿足條件氣象要素分類存儲，然后將發布過的預警信號位置與實況進行對比，進行分級檢驗和不分級檢驗。檢驗內容包括預警信號的準確性和時效性，準確性檢驗指標為TS評分、空報率、漏報率和命中率；時效性檢驗指標為預警信號時間提前量，評定3個指標，分別為準確預警的時間提前量（T1）、預警的時間提前量（T2）和有效預警的時間提前量（T3）。對于錯誤數據，建立標記更正功能，人工進行訂正，保證預警信號檢驗的質量（圖7）。

5 系統開發的技術路線及難點

預警信號制作與發布一體化平臺基于中央氣象臺系統開放實驗室開發的“WebMicaps省地縣預報預警綜合業務平臺”，用于需要面向全國氣象預警業務，但各省份的預警業務形式各異，因此，在開發過程中，既要體現出全國統一的規范規定，又要兼顧各地區的特色。預警制作界面以本省預警業務特點結合，根據需求定制預警編輯界面，制作全國版與本地版2個預警制作界面（圖8、圖9）。

暴雨預警需要精細到鄉鎮，在“WebMicaps省地縣預報預警綜合業務平臺”地圖基礎數據中添加遼寧省鄉鎮邊界數據，使鄉鎮的精細化預警。預警模板采用統一樣式模板，經過Java后臺服務根據編輯界面的信息進行替換，方便模板布局靈活更改。

6 結語

本文建立了適用于省、市、縣三級，快速化、集約化的氣象災害預警信號制作平臺，該平臺具有快捷性、集約化、網絡實時共享、智能化等特點，不僅能實現預警信號的快速制作，暴雨預警信號制作簽發時間可縮短到5min，其他預警信號制作簽發可縮短到3min，而且有效地將預警信號制作、發布與檢驗3個步驟銜接起來，接入遼寧省氣象災害預警傳真系統、郵件、短信等發布平臺，錄入自主研發的預警檢驗平臺。同時，該平臺通過網絡化構架實現了省市縣三級預警信號的實時共享，上下協調。

基于WebMicaps預警信號制作平臺的應用大幅減少了預警制作發布時間，降低了人為因素產生的錯誤率，提高了預警信號發布效率，為政府決策和人民防御氣象災害贏得更多的寶貴時間。該平臺對市、縣級氣象臺推廣應用后將對全省氣象災害預警信號的制作與發布產生深遠的影響。

預警模板與編輯界面使用可定制的開發方法，最大程度適應千變萬化的地方預警特色，使其可在全國范圍推廣。

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（責編：張宏民）