基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的丹東環(huán)境預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

董海濤 劉洪林 劉飛

摘要

丹東環(huán)境預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)氣象與環(huán)保間數(shù)據(jù)共享交換、電子郵件和FTP方式文件傳輸?shù)膶?shí)用性業(yè)務(wù)系統(tǒng)。系統(tǒng)采取多窗體框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以電子郵件為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心進(jìn)行資料共享交換，有效利用互聯(lián)網(wǎng)和氣象內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了跨部門(mén)間數(shù)據(jù)共享要求，自動(dòng)會(huì)話電子郵件和FTP文件傳輸技術(shù)，人工轉(zhuǎn)換為程序化操作。從系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路、技術(shù)結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)的主要功能和關(guān)鍵技術(shù)等方面介紹丹東環(huán)境預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

關(guān)鍵詞 電子郵件；數(shù)據(jù)共享；文件傳輸

中圖分類(lèi)號(hào) S126 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2014）26-09225-03

The Realization of Dandong Environmental Prediction System Based on Internet Technology

DONG Hai-tao et al

（Dandong City Meteorological Bureau， Dandong， Liaoning 118000）

Abstract Dandong environment prediction system is practical business system for share exchange， e-mail and FTP file transfer data between meteorological and environmental protection. The system adopts multi window frame structure design， with e-mail as the data storage center to share and exchange datal. The effective use of the Internet and the internal communication network， achieve data sharing， automatic session e-mail and FTP file transfer technology， artificial into programmed operation. The realization process of Dandong environmental prediction system was introduced from aspects of design ideas， technical structure， main function and key technologies.

Key words E-mail； Data sharing； File transfer

空氣質(zhì)量的好壞反映了空氣污染程度，它是依據(jù)空氣中污染物濃度的高低來(lái)判斷的?？諝馕廴臼且粋€(gè)復(fù)雜的現(xiàn)象，在特定時(shí)間和地點(diǎn)空氣污染物濃度受到許多因素影響。來(lái)自固定和流動(dòng)污染源的人為污染物排放大小是影響空氣質(zhì)量的最主要因素之一，其中包括車(chē)輛、船舶、飛機(jī)的尾氣及工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)排放、居民生活和取暖、垃圾焚燒等。城市的發(fā)展密度、地形地貌和氣象等也是影響空氣質(zhì)量的重要因素。

近年來(lái)，隨著城市建設(shè)的迅速發(fā)展，空氣質(zhì)量污染程度備受關(guān)注，環(huán)境保護(hù)進(jìn)入了發(fā)展新時(shí)期階段。目前環(huán)保單位是承擔(dān)空氣質(zhì)量環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的重要部門(mén)，運(yùn)用各種分析和測(cè)試手段，對(duì)影響環(huán)境質(zhì)量的代表值進(jìn)行測(cè)定，反映空氣質(zhì)量或環(huán)境污染程度的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，是保護(hù)和監(jiān)督環(huán)境重要手段之一^[1-2]。

遼寧省氣象部門(mén)經(jīng)過(guò)多年研究，將環(huán)保環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)引入氣象要素觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，形成氣象環(huán)境預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)。為此，氣象與環(huán)保部門(mén)應(yīng)合作協(xié)商，以提高空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)水平為重點(diǎn)，建立氣象與環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)共享機(jī)制，共同推動(dòng)環(huán)境保護(hù)和空氣質(zhì)量服務(wù)工作。

氣象部門(mén)獲取環(huán)保部門(mén)的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)主要有NO₂、SO₂和PM10等，環(huán)保部門(mén)共享氣象部門(mén)的數(shù)據(jù)主要有溫度、濕度、氣壓和風(fēng)向風(fēng)速等。在項(xiàng)目實(shí)施初期，部門(mén)間主要采取電話預(yù)約和手工抄報(bào)方式進(jìn)行，由于人的客觀原因影響數(shù)據(jù)共享業(yè)務(wù)，導(dǎo)致時(shí)效性滯后、數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確和工作效率低運(yùn)行機(jī)制呈現(xiàn)出諸多問(wèn)題，越來(lái)越難以適應(yīng)業(yè)務(wù)發(fā)展需要。

基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的丹東環(huán)境預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)以提高數(shù)據(jù)共享準(zhǔn)確性和時(shí)效性為目的，利用VB開(kāi)發(fā)語(yǔ)言^[3]對(duì)業(yè)務(wù)流程進(jìn)行程序化，加強(qiáng)自動(dòng)化處理方式^[4]，簡(jiǎn)化人工處理過(guò)程，從而節(jié)省業(yè)務(wù)人員工作時(shí)間，提高業(yè)務(wù)運(yùn)行效率。為此，筆者從系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路、技術(shù)結(jié)構(gòu)以及實(shí)現(xiàn)的主要功能和關(guān)鍵技術(shù)等方面來(lái)介紹丹東環(huán)境預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)情況。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

以往氣象部門(mén)環(huán)境預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)工作流程總體可分電話接收環(huán)保數(shù)據(jù)、手工編輯環(huán)境預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)和電話上報(bào)環(huán)境預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)3個(gè)部分。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路是將這3個(gè)工作流程通過(guò)軟件方式實(shí)現(xiàn)程序化和自動(dòng)化，從而提高實(shí)際業(yè)務(wù)工作效率。第1個(gè)流程的實(shí)現(xiàn)：氣象與環(huán)保在無(wú)專(zhuān)線網(wǎng)絡(luò)通信情況下，唯一的通信途徑就是互聯(lián)網(wǎng)連接，E-mail郵箱就成了兩個(gè)單位共享數(shù)據(jù)鏈接的紐帶，采用程序?qū)崿F(xiàn)電子郵箱自動(dòng)收發(fā)功能；第2個(gè)流程的實(shí)現(xiàn)：通過(guò)E-mail郵箱接收的數(shù)據(jù)必須能夠被業(yè)務(wù)系統(tǒng)識(shí)別，并以一定的文件格式進(jìn)行提取應(yīng)用，所以需要對(duì)發(fā)送的郵件格式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理；第3個(gè)流程的實(shí)現(xiàn)：借助于氣象內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，利用通信網(wǎng)絡(luò)API函數(shù)實(shí)現(xiàn)快速“綠色”傳輸（圖1）。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.1 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

丹東環(huán)境預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)可分?jǐn)?shù)據(jù)接收模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊3個(gè)部分。數(shù)據(jù)接收模塊是獲取環(huán)保部門(mén)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的核心功能，通過(guò)E-mail互聯(lián)網(wǎng)電子郵箱實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)間共享，實(shí)時(shí)監(jiān)控并自動(dòng)接收環(huán)境部門(mén)發(fā)送的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)郵件；數(shù)據(jù)處理模塊就是將環(huán)境監(jiān)測(cè)郵件解析成氣象部門(mén)標(biāo)準(zhǔn)化氣象環(huán)境預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，提供給業(yè)務(wù)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)分析；數(shù)據(jù)傳輸模塊包括郵件發(fā)送和FTP文件傳輸服務(wù)，其中郵件發(fā)送主要為實(shí)現(xiàn)兩個(gè)部門(mén)間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，環(huán)保部分通過(guò)E-mail郵箱能夠及時(shí)獲取最新的天氣實(shí)況信息，F(xiàn)TP文件傳輸服務(wù)是完成氣象環(huán)境預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)上傳到省級(jí)部門(mén)。系統(tǒng)3個(gè)功能模塊間是在統(tǒng)一的框架下實(shí)現(xiàn)，最大程度地保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可擴(kuò)展能力。

2.2 系統(tǒng)流程結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)流程結(jié)構(gòu)的核心數(shù)據(jù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)郵件數(shù)據(jù)的整個(gè)數(shù)據(jù)流是環(huán)保監(jiān)測(cè)部門(mén)→氣象部門(mén)進(jìn)行訂正→省氣象信息中心，為提高數(shù)據(jù)質(zhì)量和實(shí)際應(yīng)用，每個(gè)流程結(jié)合實(shí)際工作進(jìn)行了功能細(xì)化。①環(huán)保監(jiān)測(cè)部門(mén)是數(shù)據(jù)的初始端，保障氣象部門(mén)能夠順利接收郵件環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。②氣象與環(huán)保部門(mén)協(xié)商對(duì)發(fā)送郵件環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的標(biāo)題和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)一。氣象部門(mén)將收到的郵件環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)解析為氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和氣象環(huán)境預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，對(duì)于氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)行入庫(kù)處理，方便以后查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)和分析；對(duì)于氣象環(huán)境預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)提取到系統(tǒng)前臺(tái)功能窗體進(jìn)行人工訂正處理，并形成氣象環(huán)境預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)文件。③利用該系統(tǒng)FTP文件傳輸服務(wù)功能將氣象環(huán)境預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)文件上傳至省級(jí)數(shù)據(jù)服務(wù)中心。

3 系統(tǒng)主要功能

該系統(tǒng)主要是對(duì)環(huán)保環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行二次分析處理，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳功能，總體可分為郵件接收、數(shù)據(jù)編輯和網(wǎng)絡(luò)傳輸3個(gè)部分，每個(gè)部分根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需要設(shè)置不同的子功能模塊。

3.1 郵件接收

郵件接收主要是完成對(duì)指定E-mail郵箱的電子郵件檢索、讀取、下載和刪除等功能操作。根據(jù)氣象與環(huán)保部門(mén)預(yù)定的郵件預(yù)定規(guī)則（統(tǒng)一標(biāo)題和數(shù)據(jù)格式），自動(dòng)查詢(xún)和讀取當(dāng)前時(shí)次郵件，并按郵件的格式轉(zhuǎn)換成本地氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)入庫(kù)處理，當(dāng)電子郵件下載成功后，對(duì)郵件進(jìn)行立即刪除處理，確保讀取郵件的速度和時(shí)效，減輕電子郵箱負(fù)擔(dān)。

3.2 數(shù)據(jù)編輯

數(shù)據(jù)編輯主要包括產(chǎn)品模板制作以及環(huán)保環(huán)境監(jiān)測(cè)、氣象環(huán)境預(yù)報(bào)和環(huán)境交換的數(shù)據(jù)處理等。在產(chǎn)品模板制作模塊中可對(duì)生成的氣象環(huán)境預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)文件的格式進(jìn)行定義、添加、刪除和保存模塊數(shù)據(jù)處理；在環(huán)境監(jiān)測(cè)功能界面中可對(duì)環(huán)保環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行查看、初級(jí)審核和編輯，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)確定無(wú)誤后進(jìn)行入庫(kù)處理，同時(shí)，選擇觀測(cè)時(shí)間可以任意調(diào)取數(shù)據(jù)庫(kù)中監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢(xún)分析（圖2）；在環(huán)境預(yù)報(bào)功能界面中在環(huán)保環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上形成氣象環(huán)境預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，并形成上行文件，入庫(kù)處理，同樣更改觀測(cè)時(shí)間可以查詢(xún)預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；環(huán)境交換數(shù)據(jù)主要功能是將溫度、濕度、氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速等氣象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換生成環(huán)保部門(mén)所需格式的數(shù)據(jù)文件，并以郵件方式發(fā)送至電子郵箱中，供環(huán)保部門(mén)使用。

3.3 網(wǎng)絡(luò)傳輸

網(wǎng)絡(luò)傳輸功能主要包括FTP文件上傳和發(fā)送電子郵件兩個(gè)方面。FTP文件上傳是基于氣象內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，將氣象環(huán)境預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)文件上傳至省級(jí)，在環(huán)境監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)功能模塊中可隨時(shí)點(diǎn)擊相應(yīng)按鈕實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳，也可在文件傳輸服務(wù)模塊中對(duì)單個(gè)或多個(gè)文件進(jìn)行FTP文件傳輸。發(fā)送電子郵件是基于外部互聯(lián)網(wǎng)通信方式對(duì)環(huán)境交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸，實(shí)現(xiàn)部門(mén)間數(shù)據(jù)共享功能。

4 系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

4.1 數(shù)據(jù)共享技術(shù)

氣象與環(huán)保部門(mén)屬于兩個(gè)獨(dú)立單位。氣象部門(mén)主要需要環(huán)保部門(mén)的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，而環(huán)保部門(mén)則需要?dú)庀蟛块T(mén)的氣象要素?cái)?shù)據(jù)，彼此間需要的數(shù)據(jù)量很少，架設(shè)專(zhuān)線通信網(wǎng)絡(luò)不僅浪費(fèi)資源，而且系統(tǒng)安全性也很難保障。該系統(tǒng)采用互聯(lián)網(wǎng)電子郵件作為兩個(gè)單位數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站，利用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)程序?qū)崿F(xiàn)電子郵件的檢索、讀取和下載，以及承載環(huán)境交換數(shù)據(jù)的電子郵件發(fā)送功能，同時(shí)根據(jù)兩個(gè)單位的自身業(yè)務(wù)需要，可任意增加各類(lèi)數(shù)據(jù)共享電子郵箱的擴(kuò)展。

4.2 文件傳輸技術(shù)

該系統(tǒng)的文件傳輸主要包括基于互聯(lián)網(wǎng)的E-mail電子郵件傳輸和氣象內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)的FTP文件傳輸。E-mial電子郵件傳輸采用了VB開(kāi)發(fā)語(yǔ)言自帶的MAPI郵件組件，其中MAPISession 控件登錄并且建立或結(jié)束一個(gè) MAPI 會(huì)話，MAPIMessages 控件使用戶(hù)可以執(zhí)行多種消息系統(tǒng)功能，主要包括郵件的發(fā)送、獲取和刪除等^[5]。利用該組件可以快速建立電子郵件會(huì)話，Windows系統(tǒng)郵件驗(yàn)證使系統(tǒng)運(yùn)行更加可靠和穩(wěn)定。FTP文件傳輸主要采用了API函數(shù)開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)運(yùn)程會(huì)話、文件傳輸和結(jié)束會(huì)話等功能^[6]，最大程度地保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

4.3 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理

數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理主要包括電子郵件數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、環(huán)境預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和環(huán)境交換數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化3個(gè)方面。電子郵件數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化是將環(huán)?；驓庀蟛块T(mén)發(fā)送的電子郵件標(biāo)題和內(nèi)容格式進(jìn)行統(tǒng)一，便于系統(tǒng)檢索、定位郵件；環(huán)境預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化是根據(jù)上級(jí)部門(mén)對(duì)數(shù)據(jù)格式的要素進(jìn)行格式化處理，包括數(shù)據(jù)內(nèi)容和文件名稱(chēng)；環(huán)境交換數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化與電子郵件數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理方式基本一致，采用電子郵件方式發(fā)送數(shù)據(jù)，環(huán)保部門(mén)可根據(jù)郵件的內(nèi)容獲取所需氣象要素?cái)?shù)值。

5 應(yīng)用效益

傳統(tǒng)的環(huán)境預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)流程是電話方式聯(lián)系對(duì)方→人工編輯環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)→人工發(fā)送電子郵件或電話直接說(shuō)明→下載電子郵件或電話記錄數(shù)據(jù)→人工編輯環(huán)境預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)→人工登入遠(yuǎn)程服務(wù)進(jìn)行發(fā)送→人工編輯環(huán)境交換數(shù)據(jù)發(fā)送電子郵件，整個(gè)流程工作時(shí)間為40 min左右，耗時(shí)耗力。該系統(tǒng)以互聯(lián)網(wǎng)電子郵件為運(yùn)轉(zhuǎn)核心，將大部分手動(dòng)操作方式轉(zhuǎn)化為程序自動(dòng)方式，工作時(shí)間為5 min以?xún)?nèi)，且保存了大量的原始監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，必要的系統(tǒng)日志功能使得系統(tǒng)運(yùn)行和操作過(guò)程更加透明化，大大地提高了當(dāng)?shù)丨h(huán)境預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)實(shí)際工作效率和應(yīng)用價(jià)值。

6 結(jié)語(yǔ)

環(huán)境預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)氣象和環(huán)保部門(mén)間數(shù)據(jù)共享和完成環(huán)境預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)的編輯及傳輸任務(wù)的一套實(shí)用性業(yè)務(wù)系統(tǒng)。系統(tǒng)的自動(dòng)接收郵件、手動(dòng)發(fā)送郵件和FTP文件傳輸功能很好地滿(mǎn)足了環(huán)境預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)工作需求，減輕業(yè)務(wù)負(fù)擔(dān)，提高工作效率，然而，為了更好地發(fā)揮其效益，系統(tǒng)還需在郵件接收的類(lèi)別、報(bào)警和郵件發(fā)送內(nèi)容上進(jìn)一步豐富和完善。

參考文獻(xiàn)

[1]

王保全.當(dāng)前城市環(huán)境監(jiān)測(cè)方法存在問(wèn)題與對(duì)策建議研究[J].科技信息，2013（12）：72-73.

[2] 辜漢華. 沿海地區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作分析[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2013（5）：94-95.

[3] 高春艷，李俊民，劉彬彬，等.Visual Basic程序開(kāi)發(fā)范例寶典[M].北京：人民郵電出版社，2006：1-64.

[4] 謝希仁.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)[M].大連：大連理工大學(xué)出版社，2005：98-145.

[5] 高春艷，劉彬彬.Visual Basic控件參考大全[M].北京：人民郵電出版社，2006：701-714.

[6] 網(wǎng)冠科技.Visual Basic時(shí)尚編程百例[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002：141-146.