基于ASP.NET MVC架構的省級氣象預警信息平臺

韓瀟影 劉峰民

摘 ?要： 基于ASP.NET MVC框架設計開發(fā)的省級氣象預警信息平臺，采用SQLSERVER2008數(shù)據(jù)庫，C#開發(fā)語言，實現(xiàn)氣象預警信息的規(guī)范化管理。系統(tǒng)基于領域模型驅動的需求開發(fā)方式和模塊化的設計原則，對解決方案進行分層設計和實現(xiàn)，遵循面向接口設計的思想，每層只依賴上一層，較好的實現(xiàn)了系統(tǒng)可擴展性。采用SQL SERVER2008的數(shù)據(jù)采集器對接省局自動站庫和短期預報庫。系統(tǒng)建設彌補了傳統(tǒng)預報平臺的預報手段單一性，在氣象信息傳遞的“最后一公里”問題上實現(xiàn)了有效的探索。

關鍵詞： ASP.NET MVC;預警信息;分層

中圖分類號： TP3 ???文獻標識碼： A ???DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.09.031

【Abstract】： Based on the ASP.NET MVC framework， the provincial meteorological early warning information platform is designed and developed. The SQLSERVER2008 database and C# development language are used to realize the standardized management of meteorological early warning information. The system is based on domain model driven requirement development mode and modularity design principle. The solution is designed and implemented hierarchically， following the idea of interface oriented design. Each layer relies on only one layer， which achieves better system scalability. Automatic station storehouse and the Bureau forecast short-term data collector SQL SERVER2008 docking. The system construction made up the simpleness of the traditional forecasting platform， and realized the effective exploration on the “l(fā)ast kilometer” of the meteorological information transmission.

【Key words】： ASP.NET; MVC; Early warning information; Stratification

0 ?引言

長期以來，省級氣象管理部門在氣象預警流程管理上依賴于傳統(tǒng)媒體和手工作業(yè)流程，在發(fā)生重大氣象災害時，傳統(tǒng)的預警渠道在氣象信息傳遞的“最后一公里”問題上總是無法突破。隨著農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)網(wǎng)絡建設的普及，依托于網(wǎng)絡架構的信息發(fā)布和管理平臺建設具有了實際的信息，作為傳統(tǒng)預警媒體的有效補充，網(wǎng)絡預警信息平臺可以通過有效的信息發(fā)布與預警手段，在氣象信息傳遞的“最后一公里”問題上走的更遠。

結合實際業(yè)務需要，本信息平臺的建設期望解決氣象信息員的信息管理，氣象災情信息的上報管理，突發(fā)氣象災害信息的預警與發(fā)布1。

1 ?體系結構設計概述

傳統(tǒng)的ASP.NET Web Form每個服務器控件在各個HTTP請求過程中通過View State功能獨立的保存自己的狀態(tài)，獨立的輸出HTML代碼并進行服務端事件綁定，但是View State在每個HTTP請求和答復過程中在服務端和客戶端反復傳遞嚴重加重了服務器的負擔，消耗了大量的網(wǎng)絡帶寬;同時開發(fā)人員通常將服務器端代碼和客戶端代碼混合在應用邏輯中使得代碼混亂不易理解，不利于業(yè)務的擴展。

ASP.NET MVC框架2將數(shù)據(jù)（模型）和對其操作的動作（控制器）做了有效分離，具有高內聚、低耦合的特點，程序架構清晰，系統(tǒng)具有良好的靈活性、可擴展性以及易維護性。

1.1 ?建設目標

省級氣象預警信息平臺建設是氣象協(xié)理員、氣象信息員隊伍建設的重要工作內容之一，前期選擇了部分市縣的鄉(xiāng)村氣象服務站作為試點開展工作，目的是實現(xiàn)氣象協(xié)管員、氣象信息員信息的科學、高效、規(guī)范、信息化管理，同時實現(xiàn)氣象部門與信息員之間的信息交互，提高氣象信息、災情信息傳遞的準確性、及時性。

信息平臺業(yè)務建設范圍包括天氣實況信息展示、鄉(xiāng)鎮(zhèn)天氣預報、氣象預報預警信息發(fā)布、農(nóng)業(yè)氣象服務信息、氣象災情收集上報、氣象科普知識學習宣傳以及信息員管理等。

1.2 ?氣象預報業(yè)務流程

氣象信息由全省各自動站采集并自動匯總到省局CIMISS數(shù)據(jù)庫3，形成自動站數(shù)據(jù)源，具體包括自動站信息、精細化預報信息表。

省級氣象預警信息平臺通過對接省局自動站庫和短期預報庫，實時采集氣象信息后進行本地化數(shù)據(jù)處理，通過本平臺對天氣實況、短期預報進行多種形式的預報展現(xiàn)。

1.3 ?氣象災情收集上報和預警信息業(yè)務流程

鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣象信息員通過電話報告氣象災害信息至鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣象工作站，鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣象工作站按照標準化信息格式進行信息化數(shù)據(jù)錄入;

對于氣象預警信息，在信息平臺上按照標準信息格式進行審核發(fā)布，并提供對外的數(shù)據(jù)接口，允許其他外圍系統(tǒng)進行預警信息的采集和獲取，形成有效的預警發(fā)布和管理機制。

2 ?關鍵技術

2.1 ?系統(tǒng)建設過程中具體采用的技術選型說明

2.2 ?基于領域模型驅動（DDD）的需求開發(fā)方式和模塊化的設計方法

系統(tǒng)基于領域模型驅動（DDD）4的需求開發(fā)方式和模塊化的設計原則，將解決方案進行必要的分層，每層是一個單獨的項目。各層結構間采用“洋蔥模型”，遵循面向接口設計的思想，每層只依賴上一層，層之間不能穿透，Interface這層除外。

信息平臺設計中具體的分層如下：

?WeatherWIP.Interface：包括業(yè)務模型、系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問層接口和服務接口和全局元數(shù)據(jù)等的定義。

?WeatherWIP.DAL：數(shù)據(jù)訪問層，通過必要的ORM框架5，封裝業(yè)務模型的CRUD操作，避免對數(shù)據(jù)庫的直接訪問操作。在這層僅包含純粹數(shù)據(jù)讀寫，與應用程序或者業(yè)務邏輯無關。

?WeatherWIP.Service：服務層，對于系統(tǒng)業(yè)務邏輯的封裝與實現(xiàn)，事務機制，并發(fā)處理等。根據(jù)前臺不同的調用請求，通過對數(shù)據(jù)訪問層在倉庫模型中封裝的最小原子的添加、修改、刪除的請求，根據(jù)業(yè)務的定義進行調用和處理，然后將處理結果返回調用者。

2.3 ?對接自動站的數(shù)據(jù)采集技術

基于SQL SERVER2008的數(shù)據(jù)采集器，從省局自動站服務器上采集數(shù)據(jù)，并在本地中心數(shù)據(jù)庫存儲。采用數(shù)據(jù)采集器6，相比于數(shù)據(jù)的訂閱發(fā)布流程，對于遠程自動站服務器沒有明顯的性能影響，本地中心數(shù)據(jù)庫的存儲需求按實際數(shù)據(jù)業(yè)務需求進行保留存儲。在本系統(tǒng)中，對于氣象信息數(shù)據(jù)采集保留兩年。

3 ?系統(tǒng)主要功能

省級氣象預警信息平臺7的主要功能包括天氣實況信息顯示、鄉(xiāng)鎮(zhèn)天氣預報、氣象預報預警信息發(fā)布、農(nóng)業(yè)氣象服務信息、氣象災情收集上報、氣象科普知識學習宣傳、氣象信息員管理以及必要的后臺管理支撐功能。應用首頁聚合信息展示效果，如圖6所示。

（1）天氣實況信息顯示8，基于地圖形式直觀的展示天氣實況氣象信息，以表格形式展示指定站點的實時氣象要素及天氣現(xiàn)象;支持多維度查詢，以曲線方式顯示某個站點某一時間段內最高、最低氣溫趨勢。

（2）鄉(xiāng)鎮(zhèn)天氣預報，通過信息表格、flash媒體等形式，定時發(fā)布全省常規(guī)天氣預報。

（3）氣象預報預警信息發(fā)布，以通知的形式，按規(guī)范信息化格式發(fā)布全省災害性天氣預報及預警信息，對災害性天氣通過可視化閃爍形式進行自動警示。

（4）農(nóng)業(yè)氣象服務信息，氣象科普知識學習宣傳，以分類欄目的形式，發(fā)布如農(nóng)業(yè)氣象的旬報、月報與季報，病蟲害預報、氣象科普知識發(fā)布等。

（5）氣象災情收集上報，對鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣象信息員通過電話報告的氣象災害信息，進行信息化數(shù)據(jù)錄入，同時提供氣象災害損失查詢、統(tǒng)計以及分析等功能。

（6）氣象信息員管理，支持市縣鄉(xiāng)三級區(qū)域、年齡結構、學歷結構以及災情上報信息量等多種形式;通過基于GIS地圖的氣象信息員分布特征查詢，可以直觀了解氣象信息員的空間分布及聯(lián)系信息。

4 ?實現(xiàn)效率與二期展望

通過省級氣象預警信息平臺的建設，實現(xiàn)了鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣象信息員的規(guī)范化管理;通過對自動化站氣象數(shù)據(jù)的自動采集，實現(xiàn)了鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣象信息和預警信息的有效發(fā)布，有效的彌補了電視、廣播等傳統(tǒng)預報平臺的預報單一性，在氣象信息傳遞的“最后一公里”問題上實現(xiàn)了有效的探索。基于MVC的系統(tǒng)架構，較好的實現(xiàn)了系統(tǒng)的擴展性，如氣象科普知識學習宣傳功能，就是在農(nóng)業(yè)氣象服務信息欄目的基礎上，快速進行業(yè)務復制并實現(xiàn)了支撐，對系統(tǒng)整體結構沒有其他影響。

項目后續(xù)計劃通過手機端應用的對接的，考慮氣象災害信息的手機直接上報，氣象預警信息的主動推送，以期望徹底解決“最后一公里”問題。

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