宁夏气象业务内网的功能与实现

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1、宁夏气象业务内网的功能与实现李新庆卫建国单新兰冯瑞萍中国气象局旱区特色农业气象灾害监测预警与风险管理重点实验室宁夏气象防灾减灾重点实验室构建气象业务N网，形成宁夏气象行业N部统一的数据共享服务平台，是宁夏全区气象信息化建设的重要任务之一。本文首先描述了系统建设思路、总体架构、功能结构，然后对气象元数据标准设计、数据收集和处理、数据存储以及数据可视化等关键技术作了阐述。最后，基于上述关键技术对宁夏气象业务内网进行设计和实现。0前，该系统己开始试运行，运行效果良好，能够对宁夏气象业务起到一定支撑作用。关键词：

2、气象业务;数据共享;元数据;数据可视化;宁夏;针对宁夏气象业务内网建设任务要求，首先对宁夏气象业务内网系统的总体框架设计和各功能模块进行阐述。其次，对宁夏本地各类气象数据进行梳理，数据存储标准在严格遵循CIMISS系统规范的前提下进行木地化扩充，制定木IX气象资料共享服务数据标准规范，在此基础上建立宁夏气象综合数据库，并按照业务逻辑进行划分，形成基础数据库、业务产品库和服务产品库，通过提取、转换和加载(extractiontransformationloading,ETL)技术实现气象数据的集约整合，为宁

3、夏气象业务内网提供数据支撑。为改善对非结构数据的存储和访问效率，提出了釆用开源Hadoop平台的HDFS分布式文件存储非结构化数据，充分利用分布式集群的存储能力，完成海量气象数据的存储和处理，从而保证各类气象业务数据的存储和检索效率。最后，采用Bootstrap响应式；框架设计实现宁夏气象业务内网，并结合开源WebGIS技术实现气象数据的可视化，为区内行业用户提供气象数据在线共享和可视化服务。1总体设计宁夏气象业务内网以CTMTSS系统和宁夏综合数据库(基础数据库、业务产品库和服务产品库)为数据源，以虚拟

4、化服务器为硬件支撑，系统采用B/S体系架构，基于WebG1S可视化技术，实现气象实吋、历史数据和业务产品的集中展示,并提供业务管理功能，系统总体框架如图1所示。由图1可知，系统总体架构采用成熟的三层体系架构:服务层、业务逻辑层和数据层XII。服务层为标准的Web客户端，负责与用户交互，并通过WebGTS、图表等方式实现各类气象数据的展示。业务逻辑层实现数据的加工、处理和质量控制，是各业务功能的集成，同时还包括数据的抽取和同步，实现上层数据的透明访问；另外，业务逻辑层还提供用户管理、文件服务、地图数据发布及

5、可视化图形管理等服务。数据层实现元数据、结构化数据、非结构化数据、地理空间数据的存储管理，并提供气象行业标准化的数据访问接口。图1宁夏气象业务内网总体框架Fig.1FrameworkofmeteorologicalservicesysteminNingxia2功能设计宁夏气象业务内网主要分为首页、实况观测、天气预报、气候预测、农业气象、人影天气、专业服务、数据服务、运维监控以及业务管理10个功能模块。(1)首页首页是综合观测信息的总览，包括各功能模块的导航，系统不仅可从菜单栏浏览所有功能，也可通过界面快速

6、功能入口进入各功能模块。在系统首页上，用户可读取宁夏5市常用气象要素的12h时序图及实况填图、天气预报及预警信息和最新公告等。(2)实况观测实况观测主要包括地面观测数据的实况展示，气象要素主要包括气温、气压、降水、风速、风向和相对湿度，时段上包括逐小时资料、逐日资料、逐月资料。展示效果分为要素色斑图、实况填图和折线图。(3)天气预报天气业务主要提供天气预报服务。按照时间尺度，涵盖中长期预报、短期预报、短时临近预报产品；按照预报方式，涵盖主观预报、数值预报、精细化预报等产品。此外，还包含灾害预警、决策服务信

7、息共享等内容。(4)气候预测气候预测模块伍括气候监测诊断、气候预测、影响评估、气候变化、气候模式、气候服务、气候检验7大类的产品发布和可视化展示。针对大多数图像产品，气象业务内网按照气候屮心规定的发布时间和发布频次及时更新产品，同时保留历史产品，以便业务和科研用户便捷获取。(1)农业气象农业气象主要括土壤水分逐小时要素资料的展示，气象要素括土壤相对湿度、土壤体积含水量、土壤重量含水率、土壤有效水分储存量的GTS地图展示。(2)人影天气人影天气包括人工影响天气指挥中心的基础数据和人影作业条件潜力预报产品，如

8、GRAPES_CAMS模式产品、丽5_CAMS模式产品、地面火箭作业数据、地面高炮作业数据、作业站点信息、人影作业简报等。(3)专业服务专业服务主耍包括气象服务中心的预报产品展示，如紫外线实况预报、空气质量预报、城市生活指数、交通预报、旅游预报、功能指数等。(4)数据服务实现宁夏全IX历史气象数据、实时气象数据的在线检索和下载服务，涵盖地面、高空、辐射、农气、数值预报、大气成分、雷达、卫星、气象服务产品及其他等10大类，提供数