基于消息通知机制的国省数据共享系统的设计与实现

为解决卫星广播传输缺陷及省级用户获取临省实时观测资料和实况分析产品等迫切的业务需求，设计并实现了基于消息通知机制的国省数据共享系统。系统基于RabbitMQ的消息机制进行业务和数据资源的整合及集成，采用多层体系架构，满足基于地面宽带的数据快速有序下载和卫星广播数据补调等国省数据共享需求，支持大容量多种数据的高速传输，支持HTTP、FTP、SFTP等多种数据传输协议。系统已经上线提供服务，实现智能网格、多源融合实况分析等25种气象资料的国省数据共享，月平均共享数据量达6.3 TB，且建立全流程监视，有效保障数据共享的时效性。     

江西省下行气象资料实时监视平台设计与实现

下行气象资料是省级气象部门重要的数据源。在分析下行气象资料接收流程基础上,提出了江西省下行气象资料实时监视平台的构建思路。基于日志分析,采用MVC架构、SQL Server数据库和HTML、JavaScript等Web技术对平台进行设计与实现。平台实现了对江西省实时下载资料和CMACast系统广播资料等下行气象资料的实时监视。平台具有对下行气象资料年、月、日和任意时段的统计分析和对后台日志处理系统的异常报警。平台投入业务应用后,大大提高了江西省下行资料接收和监控效率。     

国务院气象数据服务系统的升级改造

为了更好地保障国务院办公厅接收中国气象局提供的各类气象数据,解决旧有系统存在的问题,对现有国务院气象数据服务系统进行升级改造。全新开发的数据收集发送功能,解决了现有系统无法进行非法文件过滤和配置灵活性问题;升级现有的监视系统,使新系统满足业务需要的检索、报警、时效计算等功能;扩充的补调下载功能更加贴近操作员的使用习惯。改造后的系统通过数据传输与时效监视功能的分离和程序的改进,增强了传输可靠性和时效性,同时能够为未来业务应用扩展提供支持。经过实际业务测试,系统运行稳定,并为2011年国务院汛期服务提供了有效支撑。     

基于Web数值模式交互显示系统设计

针对目前高分辨率数值模式资料在预报业务中难以有效应用问题,开发了基于Web的数值模式交互显示系统,该系统分为服务器端和浏览器客户端2部分。服务器端由数据接收及处理、Web服务器2个核心模块组成,模式数据处理采用Grib码或NC格式,节省了存储空间并保留了完整的预报信息;利用Python语言Django框架搭建的Web服务器,通过httpRequest机制接收前端绘图信息,在服务器端应用Python扩展包pyGrADS在后台生成预报图形,并以图片的形式返回浏览器,实现了在B/S架构下进行实时交互显示数值模式的功能。在浏览器客户端建立了可自由选择区域和变量的交互前端显示界面,并根据预报思路,设计不同的天气预报图形模板,能够快速生成各种预报图形。     

Micaps原始数据的自动备份与处理系统

根据天气预报业务、气象服务实际情况和发展需要,基于局域网和省—地气象光纤通信网,实现各类Micaps原始数据的自动备份与压缩、完整性检测与补调、备份数据的自动处理、要素检索与报表输出,并提供缺失数据记录、网络测试、自动定时启停、补调进程显示等功能.对备份的各类Micaps原始数据,分时分段地进行自动处理,建立历史天气图分析处理与显示平台,通过人机交互方式生成各类Micaps系统数据格式的天气图表.提供灵活便捷的要素检索接口和输出方式,并具备图表输出功能.     

区域气象服务产品共享平台的设计与实现

基于Java EE系统架构、应用RIA技术,设计并实现了区域气象服务产品的共享平台,并对产品文件上传、查询、下载等核心功能的实现加以说明.     

气象数据文件快速下载服务系统的设计与实现

有效地为专业和业务用户提供快速批量下载气象数据服务,需要一种新型数据服务系统,以弥补现有气象数据共享服务系统的不足。该文在分析气象资料服务系统发展阶段和技术特点的基础上,根据业务需求设计了一个基于元数据技术的、针对专业和业务用户的、能快速批量下载数据的新型气象资料服务系统。该系统基于前台应用系统和后台管理系统实现了批量下载、文件目录导航、数据同步更新、多线程断点续传、安全管理和灵活配置等功能。该系统是对气象资料服务方式的一种全新设计,系统发布后得到专业用户的肯定,具有广泛的推广价值,对气象数据服务系统的技术开发有较好的参考作用。     

“天擎”预报服务客户端开发及接口应用技巧

本文结合省级气象大数据云平台“天擎”业务试运行以来系统运维、业务迁移融入和应用研发经验,以气象预报服务人员的技术视角，给出在客户端开发及系统融入过程中的服务接口应用技巧，包括：采用函数式编程简化服务接口调用实现；引入“重试”机制确保接口调用成功率；运用JSON返回数据方式提高云平台气象要素信息提取和处理效率；掌握规避系统访问限额技巧以提升应用研发体验。结果表明：开源“天擎”云服务算法和系列软件包能够加深应用人员对系统运行机制及其服务理念的理解，促进气象大数据云平台高效安全使用，推动气象业务系统深度融入融合。     

基于移动互联网的交通气象服务系统设计与应用

设计并实现了基于移动互联网的交通气象服务系统。通过对用户定位信息与天气现象、能见度、温度、降水、风力等精细化格点数据进行融合,提供了一系列基于位置的创新性交通气象服务:道路前方高影响天气路段语音提醒及气象信息自动化语言表达、基于WebGIS服务的交通气象服务信息展示和基于精细化格点预报数据的智能导航。与传统网页单向式的信息交互方式不同,交通气象服务系统绝大部分数据存储及处理工作在服务端完成,通过Web服务实现了与客户端的双向信息传递,向用户提供精准的基于位置的信息推送。本系统已经在浙江省气象局智慧气象手机客户端中作为一个独立模块实际应用。     

陕西省级CMACast的改进措施

介绍陕西省气象信息中心采取电磁环境优化、通信线路改造、卫星接收机升级和数据补调等措施,改进陕西省级CMACast(中国气象局卫星数据广播系统)的经验,为省级气象部门提升数据接收率提供参考。     

基于C/S模式的气象资料自动下载系统

我国各级气象台站主要应用PCVSAT单收站系统接收气象卫星广播资料,单收站系统一但发生故障就会影响气象资料的正常接收,导致气象资料缺失。为了确保在单收站设备发生故障时也能及时、完整地接收气象资料,应用计算机编程技术开发了一套气象资料自动下载系统。系统基于现代化的宽带网络传输体系,采用客户机/服务器(C/S)模式构建,当单收站系统发生故障时,应用该系统可以及时、快速、完整地补全缺失的气象资料,没有安装单收站的气象资料用户也可以应用该系统实时接收气象资料。     

风云气象卫星数据存档与服务系统

国家卫星气象中心依托风云卫星工程,对多批次工程建设采取统一设计、滚动开发、分批扩展的方法,建成气象卫星数据存档与服务系统。系统架构于多个高性能计算机集群,应用可配置的动态加载容器和多机作业负载均衡并发处理技术将集群构建为高扩展性、高可用、高效率的业务系统。对Internet的全集数据共享技术、分布式时空一体化数据库存储技术、基于WebGIS的全球卫星影像发布技术、可视化处理与显示技术、三维地球影像发布技术、多源数据融合处理技术等多项关键技术进行研究与应用,为用户提供多种数据共享服务方式,提高了数据下载效率。目前,国家卫星气象中心已存档国内外21颗气象卫星801类共1150 TB数据,为24258个注册用户提供各类数据共享服务,该系统亦可通过配置扩展,适应未来国家卫星气象中心数据存档与服务的需求。     

自动气象站和人工气象站气温差异特征分析

2006年5月27日,全国第一个新一代气象数据卫星接收站在山西省气象信息中心投入业务试运行,该系统采用的是D V B传输协议。DVB-S(Digital Video Broadcastby Satellite)气象数据接收站在山西省的成功安装,标志着我国新一代气象数据卫星广播系统建设工作拉开了序幕。该系统的业务化运行将大大增加气象信息的数据量,提供高质量的流媒体广播,为提高天气预报准确率和气象服务时效奠定坚实的基础。目前新系统运行一切正常。     

省级外网气象大数据服务平台研究与实现

随着社会经济发展，气象大数据已成为国家大数据基础性战略资源的重要组成部分。然而各省市集约化气象大数据环境均建设于气象业务内网，面向社会的气象数据服务则存在集约化程度低、时效性差、数据量少、安全隐患多等问题，因此，建立外网环境的统一、高效、安全的气象大数据中心是气象业务社会化服务发展的迫切需求。本文建立了外网气象大数据服务平台,采用GoldenGate和sersync+rsync技术实现内网与DMZ区(Demilitarized Zone,两个防火墙之间区域)实时稳定的触发式秒级数据同步；跨平台、多语言开发，标准化调用的统一访问接口设计，可实现高并发、稳定的数据响应请求；分时分类的用户数据访问控制，可实现数据权限的安全控制。该平台通过防火墙双网段控制，向互联网环境用户提供高效、安全、权威的气象大数据服务。     

河南省县级综合气象业务平台的建设及应用

河南省气象局组织开发的以标准化、规范化、统一数据环境和信息网络为支撑,集气象综合观测、气象预警预报、公共气象服务、农业气象服务、一键式发布和业务管理为一体的"河南省县级综合气象业务平台",为县级综合气象业务的开展提供集约高效的工作平台,为加快基层气象业务现代化建设、全面推进县级气象机构综合改革提供坚实的支撑。平台采用集约化的数据环境和B/S架构,利用跨平台的Java语言开发,采用开源框架结构设计,平台的运维在省级信息中心,减轻了基层业务人员的运维工作量。     

基于OkHttp与Jexl3技术的气象信息网络现代化能力动态采集评估方法

气象现代化是一项长期性综合性工作，也是一个动态的发展过程。为了能够持续、客观、实时评价气象现代化能力发展水平，依托分布式的气象综合业务实时监控系统（天镜）的技术框架，基于Okhttp与Jexl3等技术的同步高效请求、高稳定的通信机制和自定义规则引擎等功能特性，本文提出了一种针对多源气象监控大数据的现代化信息网络能力动态评估方法。该方法可以高效采集国省两级气象业务实时监视数据和性能指标，通过表达式动态逻辑规则实时统计评估和对比分析，有效解决静态统计评估方法标准不统一、时效滞后、评价与反馈不畅等问题。2021年以来，应用该方法实现了国家和省级气象现代化信息网络能力指标的自动采集和实时评估，将采集时间缩短到秒级，为气象信息网络的高质量发展提供了业务数据化解决方案。     

基于Flex的气象信息网络发布平台设计与实现

通过分析气象数据的特点和RIA (Rich Internet Applications) 技术的优势,结合系统建设目标提出了基于Flex的网络GIS气象信息发布平台的总体框架, 并详细介绍了该平台的主要功能。对系统建设的关键技术问题进行详细分析,主要包括数据组织与管理、气象数据转换、地图服务缓存以及基于Flex的地图展现技术等。系统运行结果表明:与传统气象网络GIS相比该系统具有界面元素丰富、交互响应快、大数据量的显示效率大大提高等方面的优势。该系统为气象工作人员、应急气象服务及公众提供了一个实时、快速、基于网络的气象信息共享平台。     

基于插件技术的湖南气象服务平台设计与实现

为达到整合省级气象服务数据资源、统一气象服务出口的目标，推动气象数据产品在防灾减灾和公共服务中的高效应用，基于Spring Cloud云架构，采用软件插件（Plugin）、WEB服务（WebService)等技术研发了湖南气象服务平台。本文详细介绍了此平台的分层模型和功能结构，以及所采用的多源气象数据融合处理、基于微服务的气象数据并行处理、基于可缩放矢量图形（Scalable Vector Graphics,SVG）的气象数据矢量化和数据安全交互等关键技术方法。此平台通过天擎获取气象数据产品，统一加工处理后封装为数据插件、图形插件和行业插件，通过标准接口提供观测资料、预报预警、卫星云图、雷达拼图等产品，基于气象数字对象标识符（Meteorological Digital Object Identifier，MOID）保障气象数据产品服务过程的安全性。此平台的气象服务插件已应用于湖南省应急管理厅、自然资源厅、水利厅等单位的业务系统。应用结果表明：此平台的插件服务模式适应C/S客户端、WEB网站、移动APP等不同类型的气象服务需求，实现了气象数据服务的统一管理、高效加工和规范应用，提升了省级气象服务的能力。     

气象卫星遥感资料微机处理系统(V3.2)简介

介绍了江苏省农业气象与卫星遥感中心开发的气象卫星资料微机处理系统软件的主要特点，功能和运行环境。该系统具有较强的遥感资料处理功能。显著的技术特点，适合于省级和省级以下气象部门开展气象卫星遥感研究和服务工作。     

分布式气象内容管理系统设计

提出了一套分布式气象内容管理系统的设计思路及其技术方法。以中国气象组织体系（包括中央及各省市的气象信息网络和服务器设备）为建设基础,采用LDM通信传输、存储/内容管理、图形化服务产品生成、本体化气象服务、行政区变尺度客观分析等构成组件,构建了覆盖中央及各省市气象业务和服务的分布式气象内容管理系统。实践运行表明,这种采用了统一定义、接口及信息表达方式的内容管理系统可有效提高气象数据的访问、分享及处理效率,加快了各种气象服务产品的开发速度,拓宽了气象信息的服务范围。