內(nèi)蒙古自治區(qū)氣象檔案業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)研究

文/內(nèi)蒙古自治區(qū)氣象信息中心；內(nèi)蒙古自治區(qū)氣象檔案館 王琳 張德龍

一、建設(shè)背景

內(nèi)蒙古自治區(qū)氣象檔案館成立于1986年，擁有紙質(zhì)庫房5個，機(jī)讀載體檔案庫房1個，異地機(jī)讀載體檔案備份庫1個。保管自治區(qū)氣象事業(yè)管理、氣象觀測記錄、氣象科學(xué)研究、氣象基本建設(shè)、氣象標(biāo)準(zhǔn)計量等共計8.5萬余卷。2017年，內(nèi)蒙古自治區(qū)氣象信息中心結(jié)合本地實際，以氣象資料信息化為先鋒，以氣象檔案管理及利用為切入點，開展氣象數(shù)字檔案信息綜合應(yīng)用系統(tǒng)項目建設(shè)，項目初步建立元數(shù)據(jù)歸檔業(yè)務(wù)，實現(xiàn)烏蘭察布市數(shù)字化氣象檔案資料的規(guī)范管理，提高了內(nèi)蒙古氣象資料檔案管理能力。但系統(tǒng)還存在管理形式單一、沒有形成完整的數(shù)字氣象檔案管理系統(tǒng)體系、館庫物聯(lián)設(shè)備未納入系統(tǒng)統(tǒng)一管理等問題。

二、系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容

基于物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，部署集中統(tǒng)一氣象檔案業(yè)務(wù)系統(tǒng)，建設(shè)集中統(tǒng)一的氣象檔案業(yè)務(wù)系統(tǒng)，實現(xiàn)檔案的收、管、存、用全業(yè)務(wù)流程的自動化管理，具體建設(shè)內(nèi)容分為檔案收集子系統(tǒng)、檔案接收整理子系統(tǒng)、檔案元數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、檔案綜合管理子系統(tǒng)、檔案資源利用子系統(tǒng)、檔案綜合統(tǒng)計分析子系統(tǒng)、可視化實體檔案館子系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)、檔案盤點子系統(tǒng)和全文數(shù)據(jù)庫。

三、系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

內(nèi)蒙古自治區(qū)氣象檔案業(yè)務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計從自身實際需求出發(fā)，充分考慮系統(tǒng)的可用性、實用性、可維護(hù)性、先進(jìn)性、可開發(fā)性和安全性等各方面。系統(tǒng)基于現(xiàn)有的氣象數(shù)據(jù)資源池和氣象基礎(chǔ)設(shè)施資源池建設(shè)，與氣象大數(shù)據(jù)云平臺和氣象綜合業(yè)務(wù)實時監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對接。

（一）檔案收集子系統(tǒng)的實現(xiàn)。檔案收集子系統(tǒng)是介于檔案形成單位與檔案館之間的交互性管理系統(tǒng)，用于將各單位形成的檔案通過在線或離線的方式移交到檔案館。檔案收集包括3種方式：在線移交、離線移交和實時接收，包括檔案移交申請、檔案移交情況查詢、移交申請審核、檔案移交任務(wù)等。1.檔案移交申請。實現(xiàn)各單位申請移交檔案的功能，支持電子檔案在線移交及實體檔案離線移交申請。包括檔案移交人員主動和檔案管理人員被動發(fā)起的移交任務(wù)。電子檔案在線移交主要接收來自業(yè)務(wù)單位的電子數(shù)據(jù)文件，包括氣象記錄檔案、氣象文書檔案等。2.檔案移交情況查詢。實現(xiàn)檔案移交情況的查詢功能，可根據(jù)形成單位名稱、類別、年代等查詢預(yù)歸檔檔案的移交情況。檔案移交人員、檔案管理人員根據(jù)角色的不同，可以查詢自己發(fā)起或指定查詢條件的移交申請信息。3.移交申請審核。移交申請?zhí)峤缓螅瑱n案管理人員對申請進(jìn)行審核，通過移交申請審核列表查看需要處理的任務(wù)，查看移交申請內(nèi)容，根據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)定進(jìn)行審核并確定是否通過該申請。4.檔案移交任務(wù)。檔案管理員可根據(jù)業(yè)務(wù)需求創(chuàng)建移交任務(wù)，推送給指定的檔案移交人，要求移交人按照指定的時間和要求完成移交檔案。

圖1 檔案收集流程圖

（二）檔案接收整理子系統(tǒng)的實現(xiàn)。接收整理是檔案移交和檔案管理的中間環(huán)節(jié)，包含接收檢查和檔案整理兩個部分，管理員對檔案進(jìn)行接收檢查，確認(rèn)檔案是否接收。系統(tǒng)實現(xiàn)包括檔案接收檢查、歸檔整理等功能，從而保證移交的檔案一致性、完整性與可用性，同時對正式歸檔前的檔案進(jìn)行整理、分類、著錄、鑒定等，使檔案資料有序化。

（三）檔案元數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)。檔案元數(shù)據(jù)是檔案資源的描述信息，也是氣象檔案業(yè)務(wù)系統(tǒng)的核心，主要包括面向?qū)嶓w檔案的案卷元數(shù)據(jù)及文件元數(shù)據(jù)、面向數(shù)字化掃描圖像資源的圖像元數(shù)據(jù)，以及其他應(yīng)用元數(shù)據(jù)和氣象檔案業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供元數(shù)據(jù)的增、刪、查、改等功能。1.案卷及文件元數(shù)據(jù)。依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QX/T 514-2019《氣象檔案元數(shù)據(jù)》，對檔案信息中包括檔案館編號、全宗號、名稱、分類號、地域號、形成單位、起始日期、終止日期、內(nèi)容描述、信息化情況、檔案來源、獲取方式、責(zé)任者、存放位置、存檔介質(zhì)等元數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理。2.圖像元數(shù)據(jù)。針對數(shù)字化掃描圖像產(chǎn)品單個文件形成元數(shù)據(jù)，包括文件名、區(qū)站號、檔案類型、時間、頁號等信息，通過精細(xì)化信息采集梳理，擴(kuò)展元數(shù)據(jù)，包括觀測要素、觀測時間、要素單位、統(tǒng)計要素、統(tǒng)計時段等內(nèi)容。3.臺站元數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)字化掃描圖像成果采集得到的臺站名稱、區(qū)站號、經(jīng)緯度信息、測站高度以及觀測規(guī)則等信息。4.檔案元數(shù)據(jù)庫。檔案元數(shù)據(jù)庫旨在緊密依靠大數(shù)據(jù)云平臺的能力，構(gòu)建一個高效、易擴(kuò)展、安全穩(wěn)定的元數(shù)據(jù)庫，使檔案元數(shù)據(jù)信息得到有效的管理，有效支撐氣象檔案業(yè)務(wù)對檔案元數(shù)據(jù)的存儲要求。

（四）檔案綜合管理子系統(tǒng)的實現(xiàn)。系統(tǒng)貫穿檔案工作的始終，從檔案收集、整理、歸檔到檔案入庫，實現(xiàn)檔案管理的流程化、標(biāo)準(zhǔn)化。子系統(tǒng)主要功能包括檔案鑒定處理、檔案修復(fù)管理、檔案損壞管理、檔案銷毀管理、檔案遺失管理、檔案發(fā)布、檔案館消毒管理、工作動態(tài)等。

（五）檔案資源利用子系統(tǒng)的實現(xiàn)。系統(tǒng)以權(quán)限管理為基礎(chǔ)，支持多方式、多角度且易用的檢索和利用方式，滿足不同用戶對各類檔案資源服務(wù)的需求。對于用戶主要提供檔案借閱、檔案編研等功能。對于系統(tǒng)主要提供數(shù)據(jù)訪問接口。

（六）檔案綜合統(tǒng)計分析子系統(tǒng)的實現(xiàn)。系統(tǒng)根據(jù)檔案全生命周期過程中涉及的各個環(huán)節(jié)，提取相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。實現(xiàn)數(shù)字氣象檔案館檔案業(yè)務(wù)流程中各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的記錄、統(tǒng)計、分析功能，形成多維統(tǒng)計信息，實現(xiàn)統(tǒng)計數(shù)據(jù)自動生成，為檔案管理及利用提供真實可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。

（七）可視化實體檔案館子系統(tǒng)的實現(xiàn)。系統(tǒng)基于實體檔案館構(gòu)造的可視化模型搭建的檔案館庫房的可視化虛擬場景，結(jié)合RFID標(biāo)簽識別技術(shù)及室內(nèi)定位技術(shù)，關(guān)聯(lián)子系統(tǒng)數(shù)據(jù)，建立“全流程、一體化、可視化”子系統(tǒng)，對接元數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、檔案盤點子系統(tǒng)，實現(xiàn)檔案元數(shù)據(jù)信息和檔案實體的一體化管理，實現(xiàn)檔案查找的可視化模型位置展示和檔案館環(huán)境信息的可視化模型展示，實現(xiàn)了館藏資料的管理智能化、規(guī)范化、可視化，切實提升資料管理的水平與效率。1.可視化實體檔案館展示。采用HTML5、3D虛擬仿真技術(shù)，構(gòu)建實體檔案館3D場景，清晰完整地展現(xiàn)整個實體檔案館。實現(xiàn)檔案、密集架、檔案實體的對象化處理，不僅3D可視且可動態(tài)展示庫存、借閱情況。2.可視化檔案查找。對接檔案綜合管理子系統(tǒng)和資源利用子系統(tǒng)，管理員和用戶不但可以直觀了解館藏的具體情況，還可以通過關(guān)鍵字搜索快速定位、聚焦顯示查找結(jié)果，指引管理員快速獲取檔案，減少檔案獲取時間。3.可視化安防及環(huán)境監(jiān)控。檔案安全管理子系統(tǒng)、館庫設(shè)備智能管理子系統(tǒng)和3D可視化系統(tǒng)對接檔案館所有溫濕度傳感器、煙霧感應(yīng)器等數(shù)據(jù)，實時展示告警并形成整體監(jiān)控態(tài)勢圖。

圖2 檔案盤點子系統(tǒng)流程圖

（八）環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)的實現(xiàn)。系統(tǒng)按照專業(yè)型檔案館要求，配置溫濕度、光線、煙霧、空氣質(zhì)量等物聯(lián)設(shè)備，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對氣象檔案館場館現(xiàn)有溫濕度管控設(shè)備進(jìn)行調(diào)整改造，使其與氣象業(yè)務(wù)檔案系統(tǒng)聯(lián)動，初步實現(xiàn)館庫溫度、濕度、光線、空氣質(zhì)量、煙感、漏水等實時自動監(jiān)測及歷史數(shù)據(jù)查詢，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控、報警和溫濕度調(diào)節(jié)等功能，當(dāng)環(huán)境異常時觸發(fā)調(diào)節(jié)設(shè)備的聯(lián)動，向檔案管理人員發(fā)送告警信息，環(huán)境異常解決后，告警解除。

（九）檔案盤點子系統(tǒng)的實現(xiàn)。系統(tǒng)利用RFID設(shè)備實現(xiàn)基于RFID的檔案快速盤存、查詢、上架移架等功能。利用RFID手持機(jī)在庫房內(nèi)進(jìn)行快速盤存，通過讀取檔案上粘貼的RFID標(biāo)簽，收集檔案數(shù)據(jù)并實時上傳氣象檔案業(yè)務(wù)系統(tǒng)。盤存完成后，氣象檔案業(yè)務(wù)系統(tǒng)能自動生成盤存結(jié)果。查詢時用RFID手持設(shè)備直接掃描檔案的標(biāo)簽，自動獲取檔案元數(shù)據(jù)。上架和移架功能需結(jié)合RFID抗金屬架簽使用，通過掃描RFID抗金屬架簽獲取檔案位置信息，讀寫檔案標(biāo)簽，實現(xiàn)位置信息的寫入或更新，從而實現(xiàn)檔案上架、移架功能。

（十）全文數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)。全文數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)按照“信息共享和深度利用”的總體要求，采用OCR識別等技術(shù)識別圖像信息和最新的信息處理技術(shù)，緊密結(jié)合氣象檔案館的實際需求，整合黨務(wù)、氣象科學(xué)研究、氣象基本建設(shè)和氣象標(biāo)準(zhǔn)計量等氣象記錄檔案以及互聯(lián)網(wǎng)資訊等數(shù)據(jù)，將保存在各單位的零散氣象檔案進(jìn)行收集、整理，把分散在數(shù)據(jù)庫、文件系統(tǒng)、辦公電腦中的基建、科研等氣象檔案數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)導(dǎo)入工具，整合到統(tǒng)一的存儲庫中，在統(tǒng)一分類規(guī)則的基礎(chǔ)上，建立全文數(shù)據(jù)庫。通過對全文檔案資源的整理形成不同類別檔案文件元數(shù)據(jù)集和全文數(shù)據(jù)庫，同時根據(jù)組織內(nèi)部的不同角色，共享不同的信息，實現(xiàn)跨部門的基建及科研檔案的共享利用，建立起信息采集、分類管理、加工處理、綜合利用、深度分析的管理體系，促進(jìn)信息共享，積累氣象科研信息財富。1.氣象科學(xué)研究檔案全文數(shù)據(jù)庫?；贓TL技術(shù)實現(xiàn)對分散在數(shù)據(jù)庫、文件系統(tǒng)、辦公電腦等來源的氣象科研檔案進(jìn)行收集、整合、清洗，形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)一存儲。檔案數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲在分布式MYSQL集群中。針對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)抽取其需要檢索的字段以及檔案文件內(nèi)容，建立全文索引，提供全文檢索的功能。實現(xiàn)高速、精準(zhǔn)、熱詞推薦、語意聯(lián)想等功能。2.氣象基本建設(shè)檔案全文數(shù)據(jù)庫。對分散在數(shù)據(jù)庫、文件系統(tǒng)、辦公電腦等來源的基建檔案進(jìn)行收集、整合、清洗，形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行統(tǒng)一存儲。檔案數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲在分布式MYSQL集群中，根據(jù)組織內(nèi)部的不同角色，共享不同的信息，實現(xiàn)跨部門的基建檔案共享利用，同時用戶可通過系統(tǒng)提供的多種檢索方式，快捷進(jìn)行檔案信息查詢。3.氣象科技創(chuàng)新知識服務(wù)專題數(shù)據(jù)庫。采用ETL數(shù)據(jù)整合工具，將氣象科研成果、科研檔案、內(nèi)部異構(gòu)數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)及文件資料等不同來源、不同格式、不同特點性質(zhì)的數(shù)據(jù)抽取、轉(zhuǎn)換，進(jìn)行有機(jī)整合，成果導(dǎo)入平臺數(shù)據(jù)庫中做統(tǒng)一存儲，并根據(jù)不同數(shù)據(jù)來源制定不同的數(shù)據(jù)內(nèi)容更新及增量更新機(jī)制，將結(jié)構(gòu)化的科研業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)采用MYSQL集群存儲，針對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)抽取其需要檢索的字段以及檔案文件內(nèi)容，建立全文索引，提供全文檢索的功能，實現(xiàn)高速、精準(zhǔn)、熱詞推薦、語意聯(lián)想等功能。

四、結(jié)論

內(nèi)蒙古氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)，依托國家級氣象大數(shù)據(jù)云平臺的環(huán)境資源和省級基礎(chǔ)設(shè)施資源池、數(shù)據(jù)資源池，建成統(tǒng)一技術(shù)框架和標(biāo)準(zhǔn)體系，利用物聯(lián)網(wǎng)、3D虛擬、可視化等技術(shù),實現(xiàn)檔案館環(huán)境與安防設(shè)備的自動管控，以及檔案的自動化管理形成標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的檔案目錄與元數(shù)據(jù)體系，面向全類別氣象檔案建立多種類檔案專題庫，并提供專業(yè)、智能、高效的檔案信息在線服務(wù)，整體提升了內(nèi)蒙古自治區(qū)氣象檔案的工作效率和現(xiàn)代化管理水平，促進(jìn)檔案服務(wù)與信息資源共享能力的提升。