公共气象服务系统整体的设计与实现
摘要: 随着人民生活水平的提高,对公共气象服务的需求越来越多。原有的气象管理发布系统已经不能充分的满足贵州省气象科技服务中心及其客户的需要。为了更好的发展贵州经济,提高贵州人民生活水平,满足新时期对气象服务的新需求,设计一个专业气象服务系统,可以Web为基础,实现方便快速的为客户提供质量高的气象信息服务。

我国气象观测初具规模,专业气象观测的功能越来越先进,在经济的推动下,现有专业服务系统已远远不能满足人们的要求,表现在其用户数量日益庞大,用户类型众多,需要的专业服务产品越来越多,用户在内容、时效、手段上要求高。当前专业气象产品少,质量低;产品采用手工制作其周期长,难度大;服务机构劳动强度大;存在客户资料发布或发送遗漏,管理落后;在发展新用户后需要人工修改程序或添加功能才能满足要求。实际访问量大时,系统无法实时响应,甚至导致服务器崩溃,现有系统在统一性、通用性、智能性、自动化程度均无法满足实际需要。基于上述原因,推出全新的专业气象服务系统提供多元化的、针对性强的、适用的各类专业专项服务产品,使气象资源利用尽可能最大化,通过不断的拓展与探索,解锁更多的服务领域,以达到更高的气象服务增长点。

1. 系统整体设计

1.1 总体结构设计

根据专业气象服务系统的建设需要,在B/S结构的基础上,针对不同用户的需求,进行客户端的简化设计,目的是为了方便系统的维护,提高工作效率。该应用软件平台主要包括专业气象服务显示子系统、专业气象服务管理子系统、气象产品制作平台。整个系统的逻辑结构如图1所示。

1741057622861706.png

图1 系统总体结构设计

1.2 网络架构设计

整个系统以气象局为系统中心,是系统资料收集、加工处理、存储、信息共享,实况、预报数据库管理子系统负责从气象局气象台及相关单位业务系统中采集专业气象服务系统业务和分析决策所需的基础数据,如观测数据、雷达卫星图像产品、各种预报数据、实况数据。制作平台将各种数据采用 ArcGIS 制作成图片或其他气象服务产品,通过显示系统显示处理后提供给不同行业特约用户使用,比如电力用户、水利用户、烟草用户、林业用户、交通用户、旅游用户等,同时气象局管理用户可通过网络实现业务管理。网络架构如图2所示。

1741057642959283.png

图2 系统网络架构

2. 系统功能设计

2.1 系统功能结构

贵州专业气象服务管理系统主要包括专业气象服务显示子系统、专业气象服务管理子系统、气象产品制作平台三大部分。

(1) 气象产品制作平台包括气象数据解析、气象服务产品制作、气象服务产品传输管理等功能。

(2) 专业气象服务显示子系统主要包括主页显示和特约服务内容显示两大功能模块。通用阅读器模块是对显示子系统功能的补充和辅助,完成对特约用户的有效身份验证及对包括 doc、docx、pdf、ppt、xls、txt 等多源类型数据文件进行一定处理后统一阅读显示。

(3) 专业气象服务管理子系统包括系统管理、特约用户管理、发布管理及留言管理四大功能模块。

具体的系统总体功能结构如图3所示。

1741057713244794.png

图3 系统功能结构

2.2 显示子系统功能

显示子系统包括首页及特约服务页面。

首页:提供本地区气象资料如温度、雨量、湿度各站点,多年度信息;展示重要产品如水电、农业、林业、旅游、交通、媒体、国土资源、卫生、环保等用户关心的产品;典型客户或合作案例;联系我们。通过重要信息展示向机构、客户、过客展示系统的专业化、精细化的服务,起到宣传和吸引客户的作用。主页展示可根据气象局专业气象服务的需要进行定制展示内容,美工布局。

特约服务页面:作为各种产品发布平台,按照产品分类进行展示,包括预报服务产品、实况服务产品、专题服务产品、天气其他信息、信息交流等版块部分,采用气象文本数据(txt、doc、ppt、excel 类型)、ArcGIS 色斑图、WebGIS填充图和数据检索、曲线图、表格等数据展示形式。客户可对服务产品按日期查询 GIS 产品、文档产品、表格产品、曲线产品。可将特约用户所关心的显示信息,划分为数据类产品和文件类产品。

2.3 服务子系统功能

服务管理子系统分为系统用户管理、特约用户管理、发布管理及留言管理4大管理模块。系统用户管理作用是管理使用该系统的用户。特约用户管理作为该系统的主要需求功能,设计为满足各类客户在模块权限上的动态分配和管理。发布管理作为授权管理员发布实时信息的窗口。留言管理的作用是管理客户的留言信息。

进一步对服务管理子系统的管理模块进行设计后,具体的功能结构如图4所示。

1741057733928926.png

图4 服务管理子系统功能结构图

服务管理子系统中特有的动态配置权限技术,最大化的满足了用户管理的权限需要,为系统的升级提供了良好的接口引入,对于用户的不同需求,可以在不同的功能模块中进行动态配置,以实现用户的自定义配置。通过配置角色和模块权限,方便各类用户更好的进行权限的动态管理,方便系统的后续开发,实现更好的拓展功能,提高系统的扩展性能。

3. 系统实现

显示子系统首页作为一个重要的展示界面,作用主要是展示系统的专业化、精细化的服务,起到宣传和吸引客户。因此,在界面中提供了特约用户登陆、天气实况、交通气象、全国主要城市天气预报、省内城市天气预报、旅游天气预报、城市环境指数、天气预报视频、气象科普、法律法规和访问量计数器功能。

首页效果展示如图5所示。

1741057750568562.png

图5 显示子系统首页

特约服务页面作为各种产品发布平台,按照产品分类进行展示,包括预报服务产品、实况服务产品、专题服务产品、天气总结、信息交流等部分,内容包括数据、图片、文档、表格、曲线等,其中曲线、表格是通过获取数据库中数据在页面生成。在专业气象服务系统中还有部分是采用图片形式展示气象信息。这类图片利用制作平台自动生成各种格式的图片可提供给网络、手机、电视、报纸等不同媒介。其实现原理和首页一样采用公共类提取图片分类信息,到服务器指定位置获取图片,并展示图片。图6主要展示的是雨量预报中的数值预报,是图片类产品的代表。

1741057766977123.png

图6 特约服务页面图片展示

结束语:

综上所述,一体化的专业气象服务集成系统设计,实际上就是将各类专业气象服务集成在一个系统中,通过该系统完成气象数据的发布、收集和管理,以提高气象服务水平,并为拓展服务领域奠定基础,以满足各类用户的不同需求。可以及时为相关用户提供快速、准确的气象服务。根据不同的登录用户,实现不同用户所需的不同服务产品的内容,从而提高工作效率和气象服务的质量。

参考文献:

[1] 雷升锴,刘红阳,张祥锋. 省级公共气象服务系统整体设计与实现[J]. 气象科技,2015,43(2):216-220.

[2] 崔新强,熊守权,王林,等. 省级新型公共气象服务体系设计[J]. 湖北农业科学,2016,55(21):5646-5650,5658.

[3]  任芳,梁佳,马磊. 基于百度地图Web API技术的WEBGIS气象服务研究及系统设计[J]. 计算机应用与软件,2021,38(4):11-16.