氣象災(zāi)害預(yù)警信號(hào)制作、發(fā)布與檢驗(yàn)一體化平臺(tái)的開(kāi)發(fā)與建設(shè)

于增華 才奎志 萬(wàn)千惠

摘 要：該文介紹了與國(guó)家氣象中心預(yù)報(bào)系統(tǒng)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室共同開(kāi)發(fā)的基于Micaps網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)（簡(jiǎn)稱WebMicaps）開(kāi)發(fā)的氣象災(zāi)害預(yù)警信號(hào)制作平臺(tái)，根據(jù)省市縣三級(jí)預(yù)警實(shí)際需求，開(kāi)發(fā)了預(yù)警制作發(fā)布功能?；赪EB的省市縣三級(jí)預(yù)警信號(hào)制作、發(fā)布與檢驗(yàn)一體化平臺(tái)的建設(shè)利用JavaScript及HTML5實(shí)現(xiàn)預(yù)警信號(hào)的制作模塊，通過(guò)現(xiàn)有的預(yù)警信號(hào)高速傳真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)預(yù)警信號(hào)傳真的快速發(fā)布，并集成ftp上傳與notes的同步發(fā)布。預(yù)警信號(hào)制作、發(fā)布與檢驗(yàn)一體化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了預(yù)警信號(hào)制作的規(guī)范化管理、精確化預(yù)警、快速化制作與發(fā)布，加快了現(xiàn)代氣象業(yè)務(wù)的集約化與精確化的進(jìn)度。

關(guān)鍵詞：氣象災(zāi)害；預(yù)警信號(hào)；集約化；快速制作；發(fā)布

中圖分類號(hào) P429 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2015）23-100-04

Integrated Platform of Meteorologic Disasters for the Production，Distribution and Inspection of Early Warning Signal

Yu Zenghua1 et al.

（1Liaoning Meteorological Disaster Monitoring and Early Warning Centre，Shenyang 110166，China）

Abstract：This paper introduces the development of the network platform（WebMicaps），which is based on the Micaps network platform（referred to as）. Based on the integration platform of the three levels of WEB in the provinces and cities，the construction of the FTP and the HTML5 and JavaScript are used to realize the early warning signal of the system. The integration platform of the production，distribution and inspection of early warning signal，the standardization management of early warning signal production，accurate early warning，rapid production and distribution，and accelerate the intensive and precise progress of modern meteorological service.

Key words：Meteorologic disasters；Early warning signal；Intensive；Rapid production；Release

1 引言

近年來(lái)，隨著大眾氣象災(zāi)害防御意識(shí)的不斷提高，氣象災(zāi)害預(yù)警信號(hào)已經(jīng)成為政府和老百姓防災(zāi)減災(zāi)中重要的“消息樹(shù)”和“信號(hào)燈”。隨著氣象現(xiàn)代化建設(shè)的開(kāi)展，遼寧省氣象災(zāi)害預(yù)警信息的發(fā)布手段也逐漸多樣化，包括：傳真、電話、手機(jī)短信、災(zāi)情直報(bào)系統(tǒng)、國(guó)家突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)、網(wǎng)站、微博、電視、廣播、電子顯示屏和農(nóng)村大喇叭等，這些技術(shù)手段在傳遞災(zāi)害預(yù)警信息中承擔(dān)著“主渠道”的功能，為各級(jí)政府部門和社會(huì)公眾提供了多樣的、立體式的信息來(lái)源。但同時(shí)，這也對(duì)氣象災(zāi)害預(yù)警信號(hào)的制作和發(fā)布工作提出了更高的要求，如何實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息的快速、同步發(fā)送，是當(dāng)前亟需解決的重要問(wèn)題。

目前，遼寧省還沒(méi)有一套比較完善的省、市、縣通用的氣象災(zāi)害預(yù)警信息制作及發(fā)布平臺(tái)，大部分單位預(yù)警信號(hào)制作仍主要依賴于文本修改，導(dǎo)致在預(yù)警發(fā)布過(guò)程中浪費(fèi)了一定的時(shí)間，嚴(yán)重影響到預(yù)警信息的及時(shí)性。另外，由于遼寧省氣象災(zāi)害預(yù)警信號(hào)精細(xì)化程度較高，暴雨預(yù)警需精細(xì)化到鄉(xiāng)鎮(zhèn)，在鄉(xiāng)鎮(zhèn)站點(diǎn)的編輯過(guò)程中操作繁瑣，極有可能造成較多的人為錯(cuò)誤。同時(shí)，預(yù)警信號(hào)檢驗(yàn)信息需要在預(yù)警文檔中提取，預(yù)警信號(hào)備份機(jī)制不夠健全，給預(yù)警信號(hào)的檢驗(yàn)工作造成了很大的阻礙。因此，建立適用于省、市、縣三級(jí)，快速化、集約化的氣象災(zāi)害預(yù)警信號(hào)制作檢驗(yàn)平臺(tái)，已成為當(dāng)務(wù)之急。

通過(guò)該項(xiàng)目的建設(shè)，可實(shí)現(xiàn)預(yù)警信號(hào)的快速制作和客觀化檢驗(yàn)，減少人為操作錯(cuò)誤，暴雨預(yù)警信號(hào)制作簽發(fā)時(shí)間可縮短到3min，其他預(yù)警信號(hào)制作簽發(fā)可縮短到2min，并提供客觀化、自動(dòng)化的預(yù)警信號(hào)檢驗(yàn)，為管理部門提供最新數(shù)據(jù)，提高管理效率，減少管理成本。項(xiàng)目完成后預(yù)警信號(hào)可通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)檢索直接發(fā)布，減少二次加工程序、并可為氣象災(zāi)害從自動(dòng)監(jiān)測(cè)到預(yù)警信號(hào)制作提供二次開(kāi)發(fā)接口，最終實(shí)現(xiàn)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)到預(yù)警制作、發(fā)布、檢驗(yàn)一體化，提高預(yù)警信號(hào)的準(zhǔn)確性和時(shí)效性，減少人民財(cái)產(chǎn)的損失。

2 平臺(tái)開(kāi)發(fā)背景

與國(guó)家氣象中心預(yù)報(bào)系統(tǒng)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室共同開(kāi)發(fā)的基于Micaps網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)（簡(jiǎn)稱WebMicaps）開(kāi)發(fā)的預(yù)警信號(hào)制作平臺(tái)，根據(jù)省市縣三級(jí)預(yù)警實(shí)際需求，開(kāi)發(fā)預(yù)警制作發(fā)布功能。

3 平臺(tái)開(kāi)發(fā)語(yǔ)言及環(huán)境

平臺(tái)基于Windows的WEB環(huán)境開(kāi)發(fā)，使用java服務(wù)器完成后臺(tái)核心服務(wù)，通過(guò)基本語(yǔ)言JavaScript與標(biāo)記語(yǔ)言HTML5交叉使用設(shè)計(jì)預(yù)警制作前端界面，并通過(guò)樣式語(yǔ)言CSS及圖片處理工具Photoshop對(duì)界面進(jìn)行美化。通過(guò)調(diào)用現(xiàn)有的C#接口完成預(yù)警的傳真、ftp、notes、短信的同步發(fā)布。

4 平臺(tái)結(jié)構(gòu)及功能亮點(diǎn)

4.1 搭建預(yù)警信息數(shù)據(jù)庫(kù) 建立基本信息、配置信息、接收部門、站點(diǎn)信息、預(yù)警內(nèi)容、預(yù)警模板、預(yù)警產(chǎn)品、天氣實(shí)況等信息數(shù)據(jù)庫(kù)，并支持XML語(yǔ)言進(jìn)行交互，方便平臺(tái)調(diào)用與修改，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理，使預(yù)警業(yè)務(wù)集約化（圖1）。文件名格式：MSP2_預(yù)警類型_級(jí)別_發(fā)布單位_發(fā)布時(shí)間_持續(xù)時(shí)間.XML。預(yù)警信號(hào)站點(diǎn)信息除縣級(jí)單位外增加鄉(xiāng)鎮(zhèn)站點(diǎn)；預(yù)警內(nèi)容統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式，按地點(diǎn)錄入數(shù)據(jù)庫(kù)，每條記錄包含預(yù)警序號(hào)預(yù)警類型、級(jí)別、發(fā)布時(shí)間、預(yù)警信號(hào)內(nèi)容、站點(diǎn)名稱、站點(diǎn)所屬縣（市）、目前時(shí)長(zhǎng)（小時(shí)）、目前實(shí)況、預(yù)報(bào)時(shí)長(zhǎng)（小時(shí)）、預(yù)報(bào)量級(jí)、實(shí)況出現(xiàn)時(shí)間、實(shí)況量級(jí)、預(yù)警提前時(shí)間（分鐘）、預(yù)報(bào)員等信息。預(yù)警實(shí)況包括即時(shí)天氣、3h地面數(shù)據(jù)、加密自動(dòng)站、閃電定位儀等數(shù)據(jù)（圖2）。

圖2 預(yù)警信號(hào)類型規(guī)則示意

4.2 預(yù)警信息制作模塊開(kāi)發(fā) 基于中國(guó)氣象臺(tái)系統(tǒng)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的“WebMicaps省市縣預(yù)報(bào)預(yù)警綜合業(yè)務(wù)平臺(tái)”的基礎(chǔ)上進(jìn)行開(kāi)發(fā)。根據(jù)省、市、縣預(yù)警業(yè)務(wù)分工，授予不同業(yè)務(wù)單位相應(yīng)的預(yù)警制作權(quán)限，縣級(jí)預(yù)警可制作大霧、冰雹、雷電3類所有級(jí)別的預(yù)警信號(hào)，市級(jí)預(yù)警可制作非重大類所有級(jí)別預(yù)警信號(hào)，省級(jí)預(yù)警可制作重大類預(yù)警信號(hào)以及其他所有預(yù)警信號(hào)，同時(shí)此權(quán)限可由省級(jí)部門進(jìn)行更改（圖3）。

預(yù)警制作平臺(tái)包括預(yù)警相關(guān)信息查看、預(yù)警制作發(fā)布等功能。建立2種制作預(yù)警選項(xiàng)分別為圈畫(huà)、選擇，針對(duì)省市縣分工指定不同的操作流程。在預(yù)警制作發(fā)布產(chǎn)品列表面板上，點(diǎn)擊新建預(yù)警按鈕或圖標(biāo)。在彈出的預(yù)警制作面板上新建預(yù)警，主要分為4步操作：（1）選取預(yù)警類型及等級(jí)；（2）在地圖上繪制落區(qū)、并雙擊結(jié)束（此步驟可以不操作，即不畫(huà)落區(qū)，直接進(jìn)入文字編輯）；（3）編輯預(yù)警正文：點(diǎn)預(yù)警制作按鈕；（4）審核發(fā)布（圖4）。

選擇預(yù)警信號(hào)的種類和級(jí)別后可在GIS系統(tǒng)地圖中圈畫(huà)需要預(yù)警的范圍（圖5）。

在確定預(yù)警地點(diǎn)后點(diǎn)擊圈畫(huà)落區(qū)，加載出地理信息后，可補(bǔ)充其他內(nèi)容，并檢查、訂正。確認(rèn)無(wú)誤后點(diǎn)擊可生成預(yù)警文檔，可預(yù)覽查錯(cuò)，最后簽發(fā)（圖6）。

為簡(jiǎn)化市、縣級(jí)預(yù)警制作的步驟，對(duì)于小范圍以縣為單位的預(yù)警信號(hào)的制作，可由直接選擇預(yù)警類別、級(jí)別、預(yù)警地點(diǎn)按鈕，同時(shí)勾選時(shí)效，經(jīng)確認(rèn)后直接生成相應(yīng)的預(yù)警信號(hào)。

4.3 預(yù)警信號(hào)檢驗(yàn)?zāi)K開(kāi)發(fā) 根據(jù)預(yù)警信息中的預(yù)警站點(diǎn)、實(shí)況量、預(yù)報(bào)量、發(fā)布時(shí)間等信息，結(jié)合天氣實(shí)況信息進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)的具體方法依據(jù)氣象災(zāi)害預(yù)警信號(hào)質(zhì)量檢驗(yàn)辦法，檢驗(yàn)工作在后臺(tái)完成。具體檢驗(yàn)流程：按照預(yù)警信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)過(guò)去24h內(nèi)出現(xiàn)的天氣要素進(jìn)行搜索，將滿足條件氣象要素分類存儲(chǔ)，然后將發(fā)布過(guò)的預(yù)警信號(hào)位置與實(shí)況進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)行分級(jí)檢驗(yàn)和不分級(jí)檢驗(yàn)。檢驗(yàn)內(nèi)容包括預(yù)警信號(hào)的準(zhǔn)確性和時(shí)效性，準(zhǔn)確性檢驗(yàn)指標(biāo)為TS評(píng)分、空?qǐng)?bào)率、漏報(bào)率和命中率；時(shí)效性檢驗(yàn)指標(biāo)為預(yù)警信號(hào)時(shí)間提前量，評(píng)定3個(gè)指標(biāo)，分別為準(zhǔn)確預(yù)警的時(shí)間提前量（T1）、預(yù)警的時(shí)間提前量（T2）和有效預(yù)警的時(shí)間提前量（T3）。對(duì)于錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，建立標(biāo)記更正功能，人工進(jìn)行訂正，保證預(yù)警信號(hào)檢驗(yàn)的質(zhì)量（圖7）。

5 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的技術(shù)路線及難點(diǎn)

預(yù)警信號(hào)制作與發(fā)布一體化平臺(tái)基于中央氣象臺(tái)系統(tǒng)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的“WebMicaps省地縣預(yù)報(bào)預(yù)警綜合業(yè)務(wù)平臺(tái)”，用于需要面向全國(guó)氣象預(yù)警業(yè)務(wù)，但各省份的預(yù)警業(yè)務(wù)形式各異，因此，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，既要體現(xiàn)出全國(guó)統(tǒng)一的規(guī)范規(guī)定，又要兼顧各地區(qū)的特色。預(yù)警制作界面以本省預(yù)警業(yè)務(wù)特點(diǎn)結(jié)合，根據(jù)需求定制預(yù)警編輯界面，制作全國(guó)版與本地版2個(gè)預(yù)警制作界面（圖8、圖9）。

暴雨預(yù)警需要精細(xì)到鄉(xiāng)鎮(zhèn)，在“WebMicaps省地縣預(yù)報(bào)預(yù)警綜合業(yè)務(wù)平臺(tái)”地圖基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中添加遼寧省鄉(xiāng)鎮(zhèn)邊界數(shù)據(jù)，使鄉(xiāng)鎮(zhèn)的精細(xì)化預(yù)警。預(yù)警模板采用統(tǒng)一樣式模板，經(jīng)過(guò)Java后臺(tái)服務(wù)根據(jù)編輯界面的信息進(jìn)行替換，方便模板布局靈活更改。

6 結(jié)語(yǔ)

本文建立了適用于省、市、縣三級(jí)，快速化、集約化的氣象災(zāi)害預(yù)警信號(hào)制作平臺(tái)，該平臺(tái)具有快捷性、集約化、網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)共享、智能化等特點(diǎn)，不僅能實(shí)現(xiàn)預(yù)警信號(hào)的快速制作，暴雨預(yù)警信號(hào)制作簽發(fā)時(shí)間可縮短到5min，其他預(yù)警信號(hào)制作簽發(fā)可縮短到3min，而且有效地將預(yù)警信號(hào)制作、發(fā)布與檢驗(yàn)3個(gè)步驟銜接起來(lái)，接入遼寧省氣象災(zāi)害預(yù)警傳真系統(tǒng)、郵件、短信等發(fā)布平臺(tái)，錄入自主研發(fā)的預(yù)警檢驗(yàn)平臺(tái)。同時(shí)，該平臺(tái)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化構(gòu)架實(shí)現(xiàn)了省市縣三級(jí)預(yù)警信號(hào)的實(shí)時(shí)共享，上下協(xié)調(diào)。

基于WebMicaps預(yù)警信號(hào)制作平臺(tái)的應(yīng)用大幅減少了預(yù)警制作發(fā)布時(shí)間，降低了人為因素產(chǎn)生的錯(cuò)誤率，提高了預(yù)警信號(hào)發(fā)布效率，為政府決策和人民防御氣象災(zāi)害贏得更多的寶貴時(shí)間。該平臺(tái)對(duì)市、縣級(jí)氣象臺(tái)推廣應(yīng)用后將對(duì)全省氣象災(zāi)害預(yù)警信號(hào)的制作與發(fā)布產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

預(yù)警模板與編輯界面使用可定制的開(kāi)發(fā)方法，最大程度適應(yīng)千變?nèi)f化的地方預(yù)警特色，使其可在全國(guó)范圍推廣。

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（責(zé)編：張宏民）