機(jī)場天氣預(yù)報TAF報文解析與應(yīng)用

呂常勝

摘要：通過對民航機(jī)場預(yù)報TAF報文的編制、發(fā)布、交換、處理等一系列過程的分析，為滿足氣象服務(wù)保障需求，以民航氣象數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為依托，構(gòu)建了用于服務(wù)廣大民航氣象用戶的氣象信息服務(wù)系統(tǒng)，并以實(shí)例介紹了報文查詢及氣象要素解譯的過程。

關(guān)鍵詞：機(jī)場預(yù)報;報文;解析;應(yīng)用

中圖分類號：TP311? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）15-0215-03

1 背景

近些年，隨著民航運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展，民航運(yùn)輸安全保障也變得更加重要，保障飛行安全，是民航運(yùn)輸業(yè)的首要任務(wù)。在提供飛行保障過程中，民航氣象服務(wù)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)提供飛行機(jī)組人員實(shí)時的各地機(jī)場天氣實(shí)況信息、機(jī)場預(yù)報信息、航路氣象信息等重要飛行氣象信息，在整個飛行安全保障過程中，起著至關(guān)重要的作用。及時有效的氣象信息是保障飛行安全的重要組成部分，如何方便快捷的獲取氣象信息是所有航空氣象用戶的首要需求，同時也是航空氣象服務(wù)人員的主要任務(wù)和責(zé)任。

2 民用航空氣象業(yè)務(wù)

民用航空氣象工作的基本內(nèi)容包括探測、收集、分析和處理氣象資料，制作發(fā)布航空氣象產(chǎn)品，及時、準(zhǔn)確地提供民用航空活動所需的氣象情報。民用航空氣象工作的目的是為民用航空活動的安全、正常和效率提供服務(wù)[1]。

民用航空氣象服務(wù)的對象（用戶）包括：航務(wù)部門和飛行機(jī)組、空中交通服務(wù)部門、機(jī)場運(yùn)行管理部門、搜尋和救援部門、航行情報服務(wù)部門、通用航空飛行部門和其他與民用航空活動有關(guān)的部門[2]。

其中，航空天氣預(yù)報是組織和實(shí)施飛行的重要依據(jù)。航空天氣預(yù)報包括機(jī)場預(yù)報、著陸預(yù)報、起飛預(yù)報、區(qū)域預(yù)報和航路預(yù)報。機(jī)場預(yù)報應(yīng)當(dāng)由機(jī)場氣象臺在指定的時間制作和發(fā)布。機(jī)場預(yù)報包含對機(jī)場具體時段預(yù)期氣象情況的簡要說明。機(jī)場預(yù)報應(yīng)當(dāng)包括地面風(fēng)、能見度、天氣現(xiàn)象、云和氣溫以及在預(yù)報 有效時段內(nèi)這些要素中的一個或者幾個要素預(yù)期的重大變化。

2.1 民航機(jī)場預(yù)報電碼格式

機(jī)場預(yù)報應(yīng)當(dāng)以“TAF”電碼格式發(fā)布并進(jìn)行交換。機(jī)場預(yù)報（TAF）的電碼格式如下：

其中，TAF組表示報告種類的標(biāo)志;

CCCC組表示國際民航組織規(guī)定的四字地名代碼;

YYGGggZ組表示預(yù)報的發(fā)布日期和時間;

Y1Y1G1G1G2G2組表示預(yù)報的有效日期和時段;

dddffGfmfmMPS組表示預(yù)報的地面風(fēng)向和風(fēng)速;

VVVV組表示預(yù)報的能見度;

w′w′或NSW組表示預(yù)期出現(xiàn)的天氣現(xiàn)象;

NSNSNShShShS 或VVhShShS? 或SKC 或NSC組表示預(yù)報的云組或垂直能見度;

TTTTT GGGeGe或TTGGgg組表示在有效時段內(nèi)一個或多個上述氣象要素預(yù)期的重要變化;

TXTFTF/GFGFZ TNTFTF/GFGFZ組表示最高和最低溫度預(yù)計出現(xiàn)的時間[3]。

2.2 民航機(jī)場預(yù)報的傳輸與處理

根據(jù)《民用航空飛行氣象情報發(fā)布與交換辦法》，機(jī)場氣象臺應(yīng)當(dāng)發(fā)布有效時間為9小時的機(jī)場預(yù)報（FC），機(jī)場氣象臺應(yīng)當(dāng)在每日與本機(jī)場有關(guān)的第一個飛行活動開始前2至3小時之間發(fā)布第一份機(jī)場預(yù)報（FC），之后在機(jī)場預(yù)報（FC）的有效起始時間前1小時10分鐘至2小時之間連續(xù)發(fā)布機(jī)場預(yù)報（FC），直至當(dāng)日飛行活動結(jié)束[4]。

機(jī)場預(yù)報報文以TAF電碼的形式通過航空固定電信網(wǎng)（AFTN）或民航氣象數(shù)據(jù)庫廣域網(wǎng)向民航氣象中心和本地區(qū)氣象中心傳輸，民航氣象中心收集全國各機(jī)場氣象臺的氣象報文，通過民航氣象數(shù)據(jù)庫廣域網(wǎng)向各地區(qū)氣象中心傳輸，再由民航地區(qū)氣象中心向本地區(qū)的各機(jī)場氣象臺站轉(zhuǎn)發(fā)，由此形成了一個民航氣象中心-地區(qū)氣象中心-機(jī)場氣象臺站的三級氣象情報數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。

目前，民航各地區(qū)氣象中心和空管分局站都已建設(shè)了民航氣象數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，負(fù)責(zé)民航氣象信息的收集、交換、處理、存儲及信息查詢等業(yè)務(wù)功能，該系統(tǒng)主要包括兩個部分，一是數(shù)據(jù)通信分系統(tǒng)，完成各種氣象數(shù)據(jù)的實(shí)時收集、交換、處理等功能;二是數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng)，完成氣象資料的質(zhì)量控制、入庫、存儲及查詢等功能。其中的報文資料以報告的形式保存在數(shù)據(jù)庫的民航氣象報告表中，報文資料經(jīng)過氣象要素拆解后，形成的各種氣象要素保存在民航氣象要素表中。

3 氣象信息服務(wù)系統(tǒng)的研發(fā)

“氣象信息服務(wù)系統(tǒng)”，以下簡稱系統(tǒng)。

3.1 系統(tǒng)開發(fā)的客觀需求

民航氣象數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在民航氣象業(yè)務(wù)和服務(wù)保障中起著重要的作用，其用戶主要是氣象服務(wù)機(jī)構(gòu)內(nèi)部人員及部分空管系統(tǒng)用戶，雖然氣象數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲了大量的氣象數(shù)據(jù)，但對外服務(wù)方面還有待完善，例如，有些航空公司用戶、機(jī)場運(yùn)營部門及其他相關(guān)航空運(yùn)輸用戶等，在及時方便地獲取各種民航氣象資料時，還不能完全滿足需求。為此，我們以民航氣象數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為依托，設(shè)計了一套氣象信息服務(wù)系統(tǒng)，以方便各民航氣象用戶的需求。

3.2 系統(tǒng)的開發(fā)架構(gòu)

基于民航氣象數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，以數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的氣象數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，構(gòu)建一套B/S架構(gòu)的氣象服務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫為民航氣象數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的ORACLE數(shù)據(jù)庫，通過搭建WEB服務(wù)器，開發(fā)基于WEB服務(wù)器的氣象服務(wù)應(yīng)用，因為是B/S架構(gòu)模式，用戶端只是瀏覽器，所以維護(hù)和使用都很方便。

WEB服務(wù)器選用Tomcat服務(wù)器，Tomcat 是由 Apache 開發(fā)的一個Servlet 容器，實(shí)現(xiàn)了對Servlet 和 JSP 的支持，并提供了作為Web服務(wù)器的一些特有功能。由于Tomcat本身也內(nèi)含了一個HTTP 服務(wù)器，它也可以被視作一個單獨(dú)的 Web 服務(wù)器[5]。由于Tomcat服務(wù)器是一個免費(fèi)的開放源代碼的Web應(yīng)用服務(wù)器，技術(shù)先進(jìn)、性能穩(wěn)定，其運(yùn)行時占用的系統(tǒng)資源小，擴(kuò)展性好，所以，Tomcat的應(yīng)用十分普遍。

4 氣象信息服務(wù)系統(tǒng)研發(fā)過程

我們以JSP腳本作為開發(fā)語言，通過實(shí)例說明氣象信息服務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)過程。

4.1 氣象數(shù)據(jù)庫連接

氣象數(shù)據(jù)存儲在后臺ORACEL數(shù)據(jù)庫中，要想檢索數(shù)據(jù)，首先要連接數(shù)據(jù)庫，為以后的數(shù)據(jù)查詢提供準(zhǔn)備。代碼示例如下：

Class.forName（"oracle.jdbc.driver.OracleDriver"）[6];

String url = "jdbc：oracle：thin：@172.26.11.12：1521/QXDB";

Connection conn = DriverManager.getConnection（url， "weather"， "weather"）;

Statement stmt = conn.createStatement（）;

其中：172.26.11.12為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的IP地址、QXDB為數(shù)據(jù)庫服務(wù)名、weather為數(shù)據(jù)庫的用戶名和密碼。

4.2 機(jī)場預(yù)報的查詢

民航氣象報文主要有機(jī)場實(shí)況報（SA）、特選報（SP）、機(jī)場預(yù)報（FC、FT）及重要天氣報告（WS）等，以下以機(jī)場預(yù)報（FC）為例，簡要說明對報文數(shù)據(jù)的查詢。

ResultSet rs = stmt.executeQuery（"select? OTIME，rpt from INFO_AIR_RPT t where CCCC='ZYTL' and tt='FC' order by OTIME desc"）;

if（rs.next（）） rpt=rs.getString（"rpt"）;

其中：INFO_AIR_RPT為民航報告表、rpt為報告內(nèi)容字段、CCCC為機(jī)場的四字代碼字段、TT為報文類型字段、OTIME為報文時間字段，以上查詢的結(jié)果為機(jī)場四字代碼為ZYTL的最新機(jī)場預(yù)報（FC）報文。

4.3 機(jī)場預(yù)報的解譯

對于從事氣象服務(wù)的專業(yè)人員，天氣預(yù)報報文的熟練理解和應(yīng)用是其必備技能，使用起來也很方便，但對于其他非氣象服務(wù)機(jī)構(gòu)或相關(guān)業(yè)務(wù)單位，因氣象報文的專業(yè)性很強(qiáng)，一般人員很難理解并精確掌握，所以將專業(yè)的氣象術(shù)語翻譯成廣大用戶所能理解的形式對外提供服務(wù)，就顯得很有必要了。由于氣象報文在進(jìn)入氣象數(shù)據(jù)庫時，已經(jīng)做了氣象要素的分解處理，所以只需查詢氣象要素表，即可得到所需相關(guān)的氣象要素。

按照民航氣象觀測規(guī)范，云量的觀測采用8分量制，云量用FEW、SCT、BKN或OVC報告;如果天空無云，應(yīng)使用簡語SKC。對于天氣現(xiàn)象組，由表一中1—5欄的內(nèi)容順序組成，即，強(qiáng)度、描述、天氣現(xiàn)象。例如：+SHRA（大的陣雨）[7]。

云組和天氣現(xiàn)象要先譯碼后才能展示，而對于其他氣象要素，如風(fēng)、能見度，溫度等，直接取其要素表中數(shù)值即可。

以下，通過JSP程序代碼，簡要示例對機(jī)場預(yù)報報文的查詢與解譯。

ResultSet rs=stmt.executeQuery（"select winddirection，windspeed， LevelVisibility ，weatherinfo，cloudinfo，temperature，cavokflag，reftime from mhapp.ele01_fcft t where? cccc='ZYTX' order by odate desc，otime desc"）; rs.next（）;

rpt=rpt+"＼r＼n溫度（℃）："+rs.getString（"temperature"）;

rpt=rpt+"＼r＼n風(fēng)向（℃）："+rs.getString（"winddirection"）;

rpt=rpt+"＼r＼n風(fēng)速（mps）："+rs.getString（"windspeed"）;

rpt=rpt+"＼r＼n能見度（m）："+rs.getString（"LevelVisibility"）;

rpt=rpt+"＼r＼n天氣："+rs.getString（"weatherinfo"）;

rpt=rpt+"＼r＼n云："+rs.getString（"cloudinfo"）;

其中：ele01_fcft為氣象報告要素表、temperature為溫度要素字段、winddirection為風(fēng)向字段、windspeed為風(fēng)速字段，LevelVisibility為能見度字段，weatherinfo為天氣現(xiàn)象字段，cloudinfo為云組字段。以上查詢的結(jié)果是沈陽機(jī)場（ZYTX）最新機(jī)場預(yù)報各氣象要素的解釋。

5 結(jié)束語

“氣象信息服務(wù)系統(tǒng)”應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)，只是在民航氣象數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上開發(fā)利用現(xiàn)有資源的一個實(shí)踐證明。其實(shí)，考慮到民航氣象業(yè)務(wù)的實(shí)際需求，還有很多資源可以開發(fā)利用，充分發(fā)揮出氣象數(shù)據(jù)庫的應(yīng)有價值，如本場自動觀測系統(tǒng)實(shí)時數(shù)據(jù)、氣象衛(wèi)星雷達(dá)圖像、各種氣象預(yù)報產(chǎn)品等，都可以根據(jù)用戶的需求查詢顯示，并可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的可定制化。在保障民航飛行安全，提高服務(wù)質(zhì)量方面發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 中國民用航空局.《民用航空氣象》第3部分：服務(wù)，MH/T 4016.3[Z].2007.

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[4] 民航局空管辦，空管局.民用航空飛行氣象情報發(fā)布與交換辦法[Z].AP-117-TM-2009-01R2.

[5] 田平.Java Web開發(fā)的環(huán)境配置[J].軟件，2013，34（7）：40.

[6] 孟憲福.分布式對象技術(shù)及其應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008.

[7] 中國民用航空局.《民用航空氣象》第6部分：電碼 MH/T 4016.6[Z].2007

【通聯(lián)編輯：謝媛媛】