淺談省級氣象科普資源庫建設

成海民

河北省氣象服務中心

淺談省級氣象科普資源庫建設

成海民

河北省氣象服務中心

隨著氣象預報預警信息發布渠道和發布手段的日益豐富，氣象科普的需求量越來越大，本文就省級氣象科普資源庫的建設原則和建設內容進行了詳細介紹。在網絡安全和運行維護方面提出了可行性建議和方案，并對省市縣三級氣象科普資源共建共享可能帶來的經濟效益和社會效益進行了分析。

氣象科普；資源庫；網絡化共享

1 前言

隨著科學技術和氣象現代化的迅速發展，氣象信息服務方式和發布手段不斷完善，覆蓋面不斷擴大，氣象服務產品不斷豐富，氣象服務能力顯著加強[1]。氣象信息發布渠道和發布手段的日益豐富，使得氣象科普的重要性迅速凸顯出來，氣象科普已經成為貫穿氣象服務業務的非常重要的組成部分，不管是公眾氣象服務、專業氣象服務，還是突發氣象預警信息發布、氣象預報預測，都會涉及大量氣象專業知識和專業術語，如果不把這些專業知識及時向公眾解釋清楚，適時對公眾進行科普推廣，那我們的氣象服務工作就沒有意義，我們是在自說自話而已。

《全民科學素質行動計劃綱要（2006－2020年）》（以下簡稱《剛要》）在科普資源開發與共享這一基礎工程中明確指出：要集成各類科普信息，建成數字化科普信息資源庫和共享交流平臺，通過互聯網為社會和公眾提供資源支持和公共科普服務[2]。隨著《綱要》實施的不斷深入，公眾對氣象科普知識了解的愿望也越來越迫切。因此，氣象科普工作者應以此為契機，加大力度推進氣象科普業務化建設，搭建氣象科普資源共享與傳播系統，實現氣象科普資源共享共用和集約化管理，強化網絡氣象科普資源開發[3]。通過統一的氣象科普業務平臺實現省級對市縣氣象科普業務的指導以及各業務單位的順暢溝通互動，提升氣象科普的實效性、互動性和網絡化。

2 目前氣象科普業務存在的主要問題和差距

1）氣象科普信息資源過于分散，氣象科普機構各自為政，沒有一個統一管理的平臺，嚴重制約了氣象科普工作的常態化開展。

2）省市縣缺乏有效的溝通、交流、互動機制，氣象科普宣傳多為由高到低的單項傳輸方式，社會公眾對于傳播的氣象知識只能被動接受，在一定程度上降低了氣象科普的實效性。

3）氣象科普資源共享平臺建設的經費支撐不足，無論是部門內部還是各級政府的投入一直處于較低水平，在一定程度上制約了氣象科普工作的推進與發展。

4）氣象科普與行業、部門間的網絡橫向聯系互動不足，大多處于單干的被動局面，致使氣象科普宣傳的廣度和深度不夠。

5）在氣象科普工作開展中，各地市、縣氣象局與公眾距離更近，但由于條件限制，他們的科普產品加工能力卻更為薄弱，科普產品更為缺乏。

基于上述的問題和差距，亟需一個平臺，將省市縣氣象科普業務機構聯動起來，實現氣象科普資源的共建和集約化管理，促進省級優質氣象科普資源與地方、基層的共享。

3 氣象科普資源庫建設原則

1）模塊化原則：功能模塊化，各功能模塊相對獨立，模塊之間按統一接口規則連接。

2）規范化原則：分類別制定氣象科普資源采集和共享規范，科普信息的采集處理按規范進行。省市縣三級在氣象科普資源的調用、加工、上傳、導出等各個環節，規范化管理。

3）先進性原則：數據庫平臺選用數據庫吞吐量大的、適于分布式計算環境的、各項指標領先的數據庫產品，以保證先進性。

4）實用性原則：項目要完全適應目前和今后長時間內服務對象的需求，實現用戶身份識別，對資源訪問方便快捷，用戶界面友好，以保證實用性。

5）兼容性原則：選用統一的網絡協議，規范的數據格式，主要采用科技信息分類方法和異構數據處理方法，以保證兼容性。

6）安全性原則：采用穩妥的保護技術、恰當的數據保護方法、恰當的存取權限，避免外界侵入，以保證安全性。

7）易用性原則：通過人工干預或智能提示，在重要節點、節氣、重大天氣過程，提示使用者相應的氣象科普點以及表現形式，用戶根據自己的需求和提示信息，有針對性的下載科普資源。

4 氣象科普資源庫的內容設計

4.1 氣象科普資源庫

1）氣象科普文集庫。采集氣象科普文本信息，包括氣象基礎知識、氣象業務簡介、常見災害性天氣的特點及防御辦法等，進行標準化、規范化處理，對專業的氣象知識通俗化解讀，這里的通俗化解讀非常關鍵，舉個例子：

2）圖表庫。圖說氣象，通過各種方式的圖形（卡通、漫畫、普通畫面）說氣象，珍貴的歷史天氣事件圖片、與天氣有關的新聞圖片等；柱狀圖、折線圖、餅狀圖等各種數據圖表模板；氣溫、降水、濕度等氣象要素的區域填充色標模板。

3）培訓課件庫。針對中小學學校、大中專院校、氣象系統非氣象專業人員、社區、企業等不同群體制作有針對性的氣象科普教學課件。課件突破傳統的教學模式，突出趣味性、通俗性、可視化特點。

4）題庫。氣象知識題庫，涵蓋與氣象有關的各個方面、各個領域的試題，題型包括填空、單項選擇、多項選擇、連線、判斷、簡答等多種類型，通過隨機組合，可快速形成試卷。

5）科普專家庫。按專業進行分類管理，專家信息包括職務職稱、單位、從事專業、所取得的成績，并可靈活查詢，快速定位。

6）根據具體天氣編輯制作科普產品。可以是文字、圖形、動畫、視頻，也可以是多種形式混合編輯，加工好的產品根據需求輸出網站、微博、微信認可的形式。

7）創建氣象科普多媒體資源庫。創新氣象防災減災知識的表現形式，融合計算機三維模擬、虛擬現實、二維動畫等新技術，研發全新形式的氣象科普作品。

8）建立數字氣象科普館。通過網絡把氣象科普館從現場搬到電腦中，用戶可以按設計的路線瀏覽，并對要重點關注的展品進行放大、突出顯示等操作。

圖1是氣象科普資源庫建設的流程框圖：

圖1 氣象科普資源庫建設流程圖

4.2 氣象科普資源共享

1）省市縣三級氣象科普資源集約化管理，省級氣象科普機構對氣象科普資源庫的結構、內容、形式進行策劃設計，市縣級氣象科普機構輔助省級對氣象科普資源庫補充、完善，形成省市縣三級優勢互補、共建共享的良好機制。

2）開發市縣科普信息資源共享接口，市縣可根據需要瀏覽、下載科普信息。同時，開發反映市縣特色的科普產品，通過共享接口上傳，經省級審核入庫。

3）開發開放式API輸出接口，實現一鍵式導出適合傳統媒體和新媒體的全格式氣象科普產品。

5 安全系統建設方案

安全風險隱患主要來源自互聯網，主要采用以下方法解決：

1）安全域劃分。對不同的科普機構其進行安全域劃分，并按照這些安全功能需求設計和實現相應的安全隔離與保護措施。安全區域的劃分主要規定了各個安全區域的重要級別和重點防護對象，同時將各區域之間的安全邊界嚴格制定。分為省級氣象科普業務區、市縣級氣象科普業務區和行業科普業務區，安全域之間通過防火墻進行邏輯隔離。

圖2 安全域劃分示意圖

2）安全解決方案。部署防火墻設備，將不同安全區進行有效的隔離，只允許應用端口通過，并對通過的流量進行檢測，確保各區域服務器、應用的安全。不同區域的安全級別通過0～100的數字表示，數字越大表示安全級別越高。

配置專用的入侵防御系統IPS，處理來自互聯網動態的、有害的攻擊。配置漏洞掃描設備，對于服務器目前的軟件配置及漏洞狀況，通過自動化手段進行自動記錄和統計，以便于管理員了解主機的具體應用部署及漏洞情況，清晰的了解軟件目前的狀態及其影響。

開啟實時檢測進行病毒防護，保證在病毒入侵時可以隨時發現并清除；定期進行病毒庫升級；定期進行服務器全磁盤查殺病毒，保障系統中不存在病毒；建立病毒防范的日常管理機制和審查機制。

6 標準規范建設內容

標準規范建設包括管理性、業務性和技術性規范三個方面的內容。

1）管理性標準規范。遵循國家檔案行政管理部門統一制定的管理規范，對文字信息、圖形信息、視頻信息、三維模擬的氣象科普信息以及硬件設備規范管理，包括合法性確認、服務器安全法規與標準等。

2）業務性標準規范。制定對常規科普信息的處理標準，包括文件格式、數據格式等，對將要入庫的文字信息、圖形信息、視頻信息、三維模擬的氣象科普信息進行標準化、數字化、規范化處理。

3）技術性標準規范。制定文字信息、圖形信息、視頻信息的格式要求和存儲標準；制定三維模擬氣象科普信息的格式要求和存儲標準。制定信息統計分析的標準，包括統計時段、統計因子、統計單位、顯示形式等。

7 運行維護方案

1）建立分工明確的運維組織，包括領導小組、技術支持小組。

2）建立詳細的運行保障體系流程，包括日常維護管理（例行巡檢、設備保養、數據備份）、運行監測與故障預警、系統故障處理辦法。

日常維護管理主要包括定期檢查硬件設備的運行狀態，更換運行不穩定的設備，并進行登記。定期對關鍵數據進行備份（數據庫），保障數據安全。

運行監測與故障預警采用定制軟件自動監測報警，實時監測運行狀態，發現故障時通過短信、郵件通知管理員進行處理。

8 效益分析

8.1 經濟效益分析

氣象科普資源庫為科普工作者和公眾提供一個了解氣象知識、提高氣象防災減災意識，學習避災防御知識的開放平臺，提升公眾防災減災和自救避險能力，努力把氣象災害帶來的經濟損失降到最低。

8.2 社會效益分析

1）氣象科普資源庫將填補省級氣象科普資源共享與傳播平臺的空白，實現省市縣三級氣象科普資源共享共用和集約化管理，真正成為氣象服務發展的基礎力量。

2）氣象科普資源庫將為省市縣氣象科普工作的開展提供數據支撐，為促進氣象科普工作業務化、規范化、系統化奠定堅實基礎。

3）通過有條件的開放接口，實現公眾與氣象專家順暢的溝通互動機制，提升氣象科普的實效性。

4）氣象科普資源庫將為公眾提供一個通過網絡瀏覽參觀科普館的通道，讓沒有時間到現場實地體驗科普館的公眾網絡體驗科普展品的魅力。

5）氣象科普資源庫將打破目前氣象科普單向、自閉的落后模式，實現跨行業、跨部門的橫向連通。促進氣象科普資源與行業、部門科普資源的共享共用。

6）氣象科普資源庫將大大提升省市縣氣象科普產品加工制作能力，豐富基層氣象科普產品的內容和形式，大大促進基層氣象科普工作的開展，打通氣象科普工作的“最后一公里”，極大推動省市縣三級氣象科普業務化進展。

[1]孫健,陳振林.我國氣象服務發展歷程和展望[C].氣象服務發展論壇文集,北京：氣象出版社，2010：6.

[2]國務院.《全民科學素質行動計劃綱要（2006-2020）》，2006.

[3]中國氣象局.《氣象科普發展規劃（2013—2016）》，2013.

成海民，河北省氣象服務中心，職稱：副研級高工。