唐山市氣象服務系統的設計與實現

費曉臣++王海山++曹曉霞++宿海良

摘 要：文章對唐山市氣象服務系統產品設計與開發、結構及功能特點進行詳細介紹。該系統實現了對原有氣象服務業務的整合，通過互聯網傳輸服務數據到大型企業用戶局域網，穩定、安全、產品豐富、人工操作少、用戶界面友好等，基本滿足現有業務需求。

關鍵詞：氣象服務；系統設計；實現

中圖分類號：P4 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20161033209

1 氣象服務產品設計與開發

1.1 常規氣象服務產品

唐山地區、河北省其他地市、北京及天津1～7d中短期天氣預報；唐山市及所屬各縣區天氣實況及預警信息；生活氣象指數預報；衛星云圖、天氣雷達圖、臺風信息等圖像產品。

1.2 專業氣象服務產品

唐山地區高速公路天氣預報；河北省內交通線路天氣預報；海上作業單位海洋氣象服務產品，包括唐山沿海海面72h天氣預報、環渤海5個港口（塘沽、曹妃甸、京唐港、葫蘆島、營口）天文潮位預報及1～7d中短期天氣預報及港口氣象觀測站、油田作業島自動站、海上大浮標自動站天氣實況；唐山主要景區介紹、1～7d中短期天氣預報及實時實況。

1.3 歷史數據產品

實現在GIS地圖上對單站和多站氣溫、風、小時降水量（含降雪）、氣壓、相對濕度、能見度、天氣現象等要素查詢統計功能。

2 系統的實現

2.1 系統結構

系統整體架構采用4層B/S結構，包括基礎平臺層、數據資源層、業務支撐層、應用系統層。基礎平臺層包括服務器基礎系統、GIS系統、數據庫系統及氣象數據傳輸所需安全保證系統；數據資源層可將氣象服務數據按照不同的類別和文件格式歸檔入庫，為業務支撐層提供數據接口；業務支撐層有2個層次，數據傳輸層是在氣象內網采集服務數據并傳輸到托管服務器及客戶終端，GIS系統服務層可實現空間數據管理，負責與應用系統層交互，使GIS服務方便嵌入應用系統層中；應用系統層根據不同用戶需求，分為天氣預報、氣象觀測、氣象預警、歷史數據等模塊。

2.2 系統開發技術

系統編程采用Java語言，應用SSH開發架構，結合JavaScript，Ajax等網頁開發技術，開發環境為Eclipse，地圖開發框架技術為開源的GeoServer，數據庫系統采用MSSQL Server。

2.3 系統的功能及特點

2.3.1 系統特點

系統數據傳輸與展示平臺分別部署在不同服務器，數據單向流動，采用信息加密、權限設置等抵御非法入侵，保證氣象內網安全；展示平臺分別部署在托管服務器和用戶內網，通過數據傳輸平臺保證數據同步，實現整合性；基于J2EE技術保證硬件平臺、操作系統兼容性，數據存儲采用MSSQL Server，將不同類型數據產品統一入庫，保證兼容性。

2.3.2 業務擴展及權限管理

系統產品采用模塊化設計，各個模塊相對獨立，便于改進、擴充，并且設置模塊權限，不同需求用戶按權限訪問相應模塊。

2.3.3 系統維護

系統數據可在后臺自動讀取和傳輸，業務人員只需前臺監控及少量操作。系統配置采用文本文件方式，每項工作完成時間和傳輸成功與否可自動生成日志，便于日常維護及業務監控。

2.3.4 產品表現形式

系統采用文稿、曲線、圖片及GIS地圖等來展示服務產品，除了可在GIS地圖上直觀顯示氣象數據外，還通過Surfer技術進行插值計算，實現按氣象要素值提取等值線，生成氣溫、降水量等要素折線圖、柱圖、色斑圖等。

2.4 關鍵技術

采用Socket和多線程技術，壓縮和加密氣象服務數據后從氣象內網實時傳輸到各服務終端。采用物理隔離裝置隔離的內外網用戶，安全策略僅允許Oracle數據庫的SQL語句通過，內網采用主動抓取方式，實時抓取外網前置機SQL Server數據并轉化存儲到Oracle數據庫，供用戶使用。

3 應用效果

2014年6月唐山市氣象服務系統運行，結合自動和人工方式制作服務產品，減少了人工操作，預報服務工作效率提高；采用文稿、曲線、圖片及GIS地圖等提供氣象服務產品瀏覽及氣象資料查詢、統計，用戶可方便、直觀地獲取氣象信息，同時通過互聯網將服務數據傳輸到大型企業用戶局域網，改變了傳統電話線傳輸的落后方式，滿足內網訪問要求，服務效果良好。

參考文獻

[1]姚秀萍，呂明輝，范曉青，等.我國氣象服務效益評估業務的現狀與展望[J].氣象，2010，36（7）.

[2]劉茜茜，孫亞琴，呂翔，等.基于WebGIS的氣象信息服務系統的設計與實現簡[J].計算機工程與設計，2014（1）.

作者簡介：費曉臣（1984-），男，河北唐山人，碩士，工程師，主要從事專業氣象服務工作。