鄭州氣象信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的思考

（鄭州市氣象局，河南 鄭州 450005）

1 引言

信息化正對(duì)人類社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生越來越巨大而深遠(yuǎn)的影響,網(wǎng)絡(luò)正逐步深入到社會(huì)生活的各個(gè)方面，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，氣象現(xiàn)代化水平也有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，新形式下的信息需求對(duì)氣象信息網(wǎng)絡(luò)也有了更高的要求，在這里我對(duì)氣象信息網(wǎng)絡(luò)今后的發(fā)展做一些探討。

2 鄭州市氣象局網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

首先，簡(jiǎn)單介紹一下鄭州市氣象局網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，鄭州市氣象局網(wǎng)絡(luò)由政府部門氣象信息網(wǎng)、局機(jī)關(guān)業(yè)務(wù)信息網(wǎng)和縣——市——省寬帶網(wǎng)組成，鄭州市氣象局網(wǎng)絡(luò)是在2000年完成升級(jí)改造的，2004年并同時(shí)開通縣——市——省寬帶網(wǎng)；2003年1月，開通鄭州政府部門氣象信息網(wǎng)。下圖為鄭州市氣象局網(wǎng)絡(luò)概況圖：

2.1 政府部門氣象信息網(wǎng)

政府部門氣象信息網(wǎng)是為政府各部門提供氣象信息的寬帶網(wǎng)，它是由電信公司的光纖接入和一臺(tái)專用的政府專網(wǎng)服務(wù)器組成，通過WEB和FTP服務(wù)來實(shí)現(xiàn)氣象信息的瀏覽，采用百兆和千兆雙網(wǎng)卡，局內(nèi)用戶通過局域網(wǎng)IP訪問地址，政府用戶通過寬帶 IP訪問地址。下圖為鄭州氣象信息網(wǎng)主頁面。“鄭州市人民政府政務(wù)信息系統(tǒng)”是鄭州市氣象局與市政府公文交換的平臺(tái)，它是WEB和EMAIL結(jié)合數(shù)據(jù)庫以及復(fù)雜的安全機(jī)制來實(shí)現(xiàn)的，該系統(tǒng)客戶端采用瀏覽器的方式進(jìn)行郵件收發(fā)、請(qǐng)示審批、公文處理等操作。

2.2 鄭州市局機(jī)關(guān)業(yè)務(wù)信息網(wǎng)

局機(jī)關(guān)信息網(wǎng)是鄭州市氣象局局機(jī)關(guān)進(jìn)行公文傳輸、PCVAST資料處理和氣象信息共享的局域網(wǎng)。使用一臺(tái)專用的氣象基本業(yè)務(wù)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)。服務(wù)器采用WINDOWS2000為操作系統(tǒng)，MICAPS資料處理程序?qū)CVAST資料進(jìn)行處理，并提供資料共享，高空和地面基本氣象資料通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)椒?wù)器中并共享。鄭州市氣象局自行開發(fā)了“鄭州市氣象臺(tái)短期預(yù)報(bào)平臺(tái)”，所有的氣象資料、業(yè)務(wù)信息都可以通過平臺(tái)進(jìn)行計(jì)算機(jī)操作，為預(yù)報(bào)員配置了“一人一機(jī)”，預(yù)報(bào)記錄、會(huì)商意見等都通過網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)資料共享。下圖為鄭州市氣象局局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖：

2.3 縣——市——省寬帶廣域網(wǎng)

省市縣局是通過寬帶連接省局、市局、縣局的廣域網(wǎng)，通過NOTES（綜合辦公網(wǎng)）軟件進(jìn)行省—市—縣的公文處理；通過“市—省實(shí)時(shí)資料傳輸系統(tǒng)”實(shí)現(xiàn)地面基本氣象資料的傳輸；通過WINDOWS2000服務(wù)器的FTP功能實(shí)現(xiàn)省—市—縣的基本氣象資料的接收和傳輸，各類報(bào)文的收集和發(fā)送等功能；為了更好的利用網(wǎng)絡(luò)資源，實(shí)現(xiàn)基本資料的規(guī)范化管理，鄭州市氣象局現(xiàn)在正在開發(fā)“市—縣實(shí)時(shí)氣象資料處理系統(tǒng)”。

2.4 存在的問題

（1）網(wǎng)絡(luò)安全隱患。鄭州市氣象局網(wǎng)絡(luò)基本屬于內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，基本的工作業(yè)務(wù)是在省市氣象部門和市級(jí)行政機(jī)關(guān)中傳輸?shù)模cINTERNET連接實(shí)現(xiàn)寬帶接入，因此沒有采用任何的網(wǎng)絡(luò)安全措施和物理隔離措施。這樣就存在很大的網(wǎng)絡(luò)安全隱患。

（2）縣—市—省網(wǎng)絡(luò)利用率低。鄭州市氣象局、各縣局、省局的連接采用中國移動(dòng)光纖實(shí)現(xiàn)，但網(wǎng)絡(luò)的利用率較低，沒有實(shí)現(xiàn)視頻、音頻等數(shù)據(jù)傳輸（比如：大數(shù)據(jù)量的傳輸、視頻會(huì)商等）。

（3）政府寬帶利用率低。鄭州市氣象局與市政府網(wǎng)絡(luò)通過光纖進(jìn)行，現(xiàn)在僅僅通過WEB來傳輸一些數(shù)據(jù)量很小的信息，沒有充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，可以在此網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)：城市防汛視頻會(huì)議系統(tǒng)，電子屏幕顯示系統(tǒng)等。

（4）網(wǎng)絡(luò)布局不合理。由于鄭州市氣象局網(wǎng)絡(luò)布線是在土建時(shí)就設(shè)計(jì)的，機(jī)房面積較小，設(shè)備的擴(kuò)充性較差。

3 近期鄭州氣象信息網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)

3.1 網(wǎng)絡(luò)安全

為加強(qiáng)安全管理機(jī)制，應(yīng)該安裝網(wǎng)絡(luò)防火墻和病毒防火墻，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)來進(jìn)行分類。按這樣的標(biāo)準(zhǔn)，可以有以下幾種類型的網(wǎng)絡(luò)防火墻：網(wǎng)絡(luò)級(jí)防火墻、應(yīng)用級(jí)網(wǎng)關(guān)、電路級(jí)網(wǎng)關(guān)、規(guī)則檢查防火墻。防火墻可以采用 NetScreen（綜合辦公網(wǎng)）全功能防火墻，它包括了包過濾、代理服務(wù)器和動(dòng)態(tài)線路級(jí)過濾器。該產(chǎn)品提供了高級(jí)的包檢查和事件日志功能。而病毒防火墻采用諾頓公司的網(wǎng)絡(luò)病毒防護(hù)軟件實(shí)現(xiàn)（這里不過過多贅述）。下圖為NetScreen防火墻的示意圖。

3.2 提高市—縣—省的網(wǎng)絡(luò)利用率

鄭州通信公司提供了VPN技術(shù)的IP寬帶網(wǎng)，通過市局帶寬為10M，縣局為2M，該廣域網(wǎng)除了進(jìn)行日常公文處理，氣象資料傳輸，各類報(bào)文收集和發(fā)送外，還要能夠?qū)崿F(xiàn)視頻傳輸，在鄭州市局建立一個(gè)主會(huì)場(chǎng)，可以隨時(shí)進(jìn)行可視化天氣會(huì)商和視頻會(huì)議。下圖為鄭州市氣象局視頻會(huì)商系統(tǒng)示意圖：

3.3 建設(shè)鄭州城市防汛系統(tǒng)

城市防汛系統(tǒng)包含自動(dòng)雨量站、城市防汛視頻會(huì)議系統(tǒng)，電子屏幕顯示系統(tǒng)。自動(dòng)氣象站通過專線向氣象局、市政府、市政局提供鄭州市各區(qū)雨量點(diǎn)的降水量及實(shí)況，為城市防汛和政府決策提供依據(jù)；通過視頻會(huì)議系統(tǒng)，可以幫助政府各局委、各部門了解最新的天氣預(yù)報(bào)，為今后城市防汛工作的部署提供重要依據(jù)；電子屏幕顯示系統(tǒng)是通過自動(dòng)氣象站傳輸?shù)馁Y料把天氣預(yù)報(bào)、天氣實(shí)況顯示出來，為公眾的活動(dòng)提供氣象參考。

3.4 實(shí)現(xiàn)無線局機(jī)關(guān)業(yè)務(wù)信息網(wǎng)

隨著無線局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，通過無線上網(wǎng)已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。為更好的解決局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃問題，在局域網(wǎng)的建設(shè)上，可以采取無線上網(wǎng)和有線上網(wǎng)相結(jié)合的方式。隨著通信事業(yè)的高速發(fā)展，無線網(wǎng)進(jìn)入了一個(gè)新的天地，其有標(biāo)準(zhǔn)作基礎(chǔ)，功能強(qiáng)，容易安裝，組網(wǎng)靈活，即插即用的網(wǎng)絡(luò)連接，可移動(dòng)性等優(yōu)點(diǎn)，提供了不受限制的應(yīng)用。無線數(shù)據(jù)通信不僅可以作為有線數(shù)據(jù)通信的補(bǔ)充及延伸，而且還可以與有線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境互為備份。在某種特殊環(huán)境下，無線通信是主要的甚至唯一的可行的通信方式。從通信方式上考慮，多元化通信方式是現(xiàn)代化通信網(wǎng)絡(luò)的重要特征。無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以選擇3Com AirConnect無線局域網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，它可以提供11Mbps的無線局域網(wǎng)解決方案。其產(chǎn)品包括無線訪問節(jié)點(diǎn)(Access Point)和AirConnect PC卡、PCI卡，快速可靠，易于安裝、配置和管理，安全性強(qiáng)。下圖為3Com AirConnect無線局域網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。

3.5 INTERNET公眾氣象服務(wù)網(wǎng)

INTERNET公眾氣象氣象服務(wù)網(wǎng)在INTERNET網(wǎng)上建立一個(gè)WEB服務(wù)器，為公眾提供氣象服務(wù)。這個(gè)可以采取DDN專線接入方式，申請(qǐng)固定的IP地址和域名，在INTERNET網(wǎng)上發(fā)布?xì)庀笮畔ⅰ?/p>

3.6 地面觀測(cè)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)

隨著地面觀測(cè)設(shè)備的不斷增加（像自動(dòng)站、四要素站、鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量站），設(shè)備安全及周遍環(huán)境問題日益突出。在地面觀測(cè)設(shè)備周圍安裝監(jiān)控裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)觀測(cè)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，保障設(shè)備安全。

4 氣象信息網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃

4.1 全國寬帶網(wǎng)

全國氣象寬帶網(wǎng)為星型結(jié)構(gòu)，所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置和維護(hù)管理都在中央節(jié)點(diǎn)集中進(jìn)行。寬帶網(wǎng)系統(tǒng)采用兩級(jí)星型結(jié)構(gòu)：以國家氣象信息中心節(jié)點(diǎn)為中央節(jié)點(diǎn)的一級(jí)星型結(jié)構(gòu)和以各省（區(qū)、市）為中央節(jié)點(diǎn)的二級(jí)結(jié)構(gòu)。國家級(jí)中心為全國觀測(cè)資料的匯聚點(diǎn)和路由的轉(zhuǎn)發(fā)點(diǎn)，選擇帶寬為155Mbps的SDH端口入網(wǎng)，各省級(jí)系統(tǒng)除直轄市采用4Mbps端口外，其余各省均以6Mbps帶寬入網(wǎng)；地市級(jí)節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一為2Mbps。

4.2 北京及省級(jí)節(jié)點(diǎn)接入

國家級(jí)中央節(jié)點(diǎn)的接入方式采用光纜雙路由的接入方式，利用SDH自愈環(huán)的保護(hù)功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖詣?dòng)熱備份。在國家氣象信息中心機(jī)房采用2個(gè)信道化的155Mbps端口直接接入電信運(yùn)營商的傳輸設(shè)備，通過光纖接入電信運(yùn)營商光纖環(huán)網(wǎng)的兩個(gè)方向完全不同的節(jié)點(diǎn)設(shè)備上。同時(shí)傳輸網(wǎng)絡(luò)采用物理線路和傳輸設(shè)備雙重保護(hù)，保障未來天氣雷達(dá)遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)在出現(xiàn)故障時(shí)完全無中斷的自動(dòng)切換。

4.3 接入設(shè)備

國家級(jí)的接入路由器通過與一臺(tái)三層交換機(jī)與防火墻相聯(lián)，最終與機(jī)房核心交換機(jī)相連，從而接入中國氣象局骨干網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。各省級(jí)的接入路由器則通過接入本省的防火墻與省級(jí)核心交換機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)與省級(jí)局域網(wǎng)的互聯(lián)。

4.4 衛(wèi)星數(shù)據(jù)網(wǎng)

衛(wèi)星數(shù)據(jù)網(wǎng)是進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)男l(wèi)星通信網(wǎng)，它支持?jǐn)?shù)據(jù)廣播和點(diǎn)通信業(yè)務(wù)。數(shù)據(jù)網(wǎng)由一個(gè)主站和300多個(gè)地市以上雙向數(shù)據(jù)站組成，是一個(gè)星狀網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在網(wǎng)中可以實(shí)現(xiàn)小站到主站、主站到小站、小站到小站的數(shù)據(jù)通信。但是由于其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為星狀，兩個(gè)小站之間的通訊必須通過主站進(jìn)行，也就是衛(wèi)星通信中通常所說的“兩跳”。衛(wèi)星數(shù)據(jù)網(wǎng)通過通信衛(wèi)星把國家級(jí)的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)和三百多個(gè)區(qū)域、省、地（市）的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)聯(lián)成一個(gè)計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)，與地面不同的是通過衛(wèi)星信道實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)的互聯(lián)。

4.5 衛(wèi)星話音網(wǎng)

衛(wèi)星話音網(wǎng)是以傳輸話音為主兼?zhèn)髦械退贁?shù)據(jù)的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，除傳輸話音外，還可以進(jìn)行傳真和數(shù)據(jù)傳輸。帶內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸速率 9.6kbps。采用數(shù)據(jù)通道傳輸數(shù)據(jù)，異步數(shù)據(jù)傳輸速率為19.2kbps，同步速率為64kbps。另外，系統(tǒng)還具有會(huì)議電話功能，會(huì)議主席可設(shè)在網(wǎng)中任意小站。

4.6 數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)

該網(wǎng)采用衛(wèi)星多媒體廣播系統(tǒng)，完全獨(dú)立與TES和PES系統(tǒng)。主要用于氣象信息的廣播業(yè)務(wù)，面向全國基層氣象臺(tái)站和各類專業(yè)氣象臺(tái)站。也可用于全國氣象部門的可視會(huì)議電話及教學(xué)培訓(xùn)。

5 氣象信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)展綜述

以上介紹了氣象信息網(wǎng)絡(luò)未來發(fā)展的方向。隨著社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，對(duì)氣象信息的需求會(huì)更加突出，對(duì)政府氣象服務(wù)決策水平的要求也越來越高，而氣象信息的快速收集、加工與傳輸所要依靠的就是氣象信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)氣象信息“暢通工程”為目標(biāo)，以改善氣息信息加工、傳輸為重點(diǎn)，以光纖通訊和IP寬帶網(wǎng)建設(shè)為契機(jī)，建立完善的氣象業(yè)務(wù)服務(wù)體系，為鄭州市的可持續(xù)性發(fā)展提供可靠的氣象保障。

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