基于移動(dòng)短信的氣象預(yù)警信息綜合發(fā)布平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘 要： 通過(guò)介紹氣象預(yù)警信息發(fā)布的渠道以及研究現(xiàn)狀，闡述移動(dòng)短信方式信息發(fā)布系統(tǒng)的簡(jiǎn)介和結(jié)構(gòu)。根據(jù)系統(tǒng)的要求，主要從通信接口、數(shù)據(jù)庫(kù)、不同業(yè)務(wù)的邏輯層以及應(yīng)用層對(duì)信息發(fā)布平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。最后，對(duì)該平臺(tái)進(jìn)行實(shí)際檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)此平臺(tái)的設(shè)計(jì)安全、高效、方便，很好地滿足了系統(tǒng)的要求，同時(shí)也為同類信息的發(fā)送提供相關(guān)參考。

關(guān)鍵詞： 氣象預(yù)警； 移動(dòng)短信； 信息發(fā)布平臺(tái)； 氣象服務(wù)

中圖分類號(hào)： TN92?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2016）21?0029?03

Design and implementation of meteorology early?warning information

comprehensive release platform based on mobile short message

LIU Xiujuan， CHEN Huahui， WANG Yantong

（East China Normal University， Huzhou 313000， China）

Abstract： The channels and research status of the weather early?warning information release are introduced. The information release system with mobile short message mode and its structure are expounded. According to the requirements of the system， the information release platform was designed in the aspects of communication interface， database， logic layer and application layer of different businesses. The platform was tested practically. It is found that the designed platform is safe， efficient and convenient， meets the requirements of the system well， and provides a relevant reference for the similar information routing.

Keywords： meteorological warning； mobile short message； information release platform； meteorological service

由于近年來(lái)發(fā)生在中國(guó)的自然災(zāi)害比較多，并且大多數(shù)是突發(fā)性和局部性的，引起人們對(duì)氣象服務(wù)行業(yè)的關(guān)注。傳統(tǒng)的氣象發(fā)布方式比較單一、效率較低，要實(shí)現(xiàn)氣象預(yù)警信息的及時(shí)發(fā)布，就必須加強(qiáng)對(duì)氣象預(yù)警信息的建設(shè)。學(xué)者們利用GIS、數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)手段對(duì)預(yù)警信息的發(fā)布做了大量的研究，結(jié)合這些手段的實(shí)際運(yùn)用，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)警信息的發(fā)布，但是費(fèi)用較高、使用起來(lái)比較復(fù)雜[1?3]。

移動(dòng)短信服務(wù)是以手機(jī)短信的方式實(shí)現(xiàn)信息的發(fā)送和接收。本文把計(jì)算機(jī)和短信服務(wù)平臺(tái)結(jié)合在一起，構(gòu)建預(yù)警信號(hào)的服務(wù)平臺(tái)，及時(shí)準(zhǔn)確地將災(zāi)害情況發(fā)送給公眾，有效地提高了災(zāi)害防御以及財(cái)產(chǎn)的保護(hù)，具有重大的意義。

1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介和結(jié)構(gòu)

整個(gè)預(yù)警系統(tǒng)采用Windows對(duì)界面進(jìn)行編輯，通過(guò)簡(jiǎn)單的操控和同步信息的發(fā)送，就可以實(shí)現(xiàn)信息快速到達(dá)用戶。此系統(tǒng)的功能主要包括不同用戶的管理、安全的處理、統(tǒng)計(jì)的分析等。此平臺(tái)還能根據(jù)實(shí)際的需要提供專用的接口，如不同組件的接口、二次開(kāi)發(fā)的接口以及不同合作的接口。系統(tǒng)框圖如圖1所示。

從不同的邏輯結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分主要有接口層、數(shù)據(jù)層、不同數(shù)據(jù)的支撐層、實(shí)際應(yīng)用層等。其中接口層主要實(shí)現(xiàn)電信商與用戶的對(duì)接，需要特定的協(xié)議建立通道；數(shù)據(jù)層主要是信息的核心內(nèi)容；數(shù)據(jù)支撐層主要實(shí)現(xiàn)預(yù)警內(nèi)容的發(fā)布方式；應(yīng)用層是指到達(dá)客戶終端的一系列服務(wù)[4?6]。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)框圖見(jiàn)圖2。

2 預(yù)警平臺(tái)設(shè)計(jì)

為了使平臺(tái)提供更好的信息服務(wù)，對(duì)系統(tǒng)的硬件進(jìn)行更新配置。服務(wù)器采用戴爾R710，其擁有16 GB內(nèi)存，硬盤是由6塊RAID磁盤構(gòu)成，另外，還有數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、雙電源等。根據(jù)上面預(yù)警平臺(tái)的層次，將整個(gè)系統(tǒng)分為接入電腦系統(tǒng)、數(shù)據(jù)支撐系統(tǒng)、界面管理系統(tǒng)。下面對(duì)這些系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)[7]。

2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)劃

計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)性能比較注重，能夠很好地評(píng)估數(shù)據(jù)以及內(nèi)存的分配等。在雙機(jī)的方案中，不同的網(wǎng)關(guān)服務(wù)器都需要建立自己的數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新和同步。整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)采用集中的方式進(jìn)行構(gòu)建，中心實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)的概括，然后實(shí)現(xiàn)數(shù)的分配。數(shù)據(jù)庫(kù)主要對(duì)權(quán)限管理、通道管理、用戶管理以及任務(wù)管理四個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。分布和集中的搭配實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)容量的擴(kuò)大，實(shí)現(xiàn)高效率的傳送。

業(yè)務(wù)庫(kù)的對(duì)象主要是業(yè)務(wù)配置、系統(tǒng)配置等，能夠保存設(shè)置業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)。對(duì)于話單庫(kù)，其能夠很好地運(yùn)用存儲(chǔ)系統(tǒng)，客戶利用管理系統(tǒng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)信息的及時(shí)查詢。所有經(jīng)過(guò)系統(tǒng)平臺(tái)發(fā)布的消息，在網(wǎng)關(guān)服務(wù)器都有備份，系統(tǒng)平臺(tái)可以保存近3個(gè)月的通信記錄，一旦中間故障，可以及時(shí)查詢。另外，運(yùn)營(yíng)商可以對(duì)短信進(jìn)行監(jiān)控和實(shí)時(shí)跟蹤，保證了信息的完整度。

2.2 支撐系統(tǒng)

數(shù)據(jù)的支撐系統(tǒng)能夠完成所有業(yè)務(wù)的支撐和擴(kuò)展，其可以把不同的業(yè)務(wù)引進(jìn)，不同的用戶擁有更多的選擇。支撐系統(tǒng)主要針對(duì)的是通信層，能夠及時(shí)與客戶進(jìn)行溝通。整個(gè)系統(tǒng)可以從數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)兩個(gè)方面進(jìn)行完善，支撐整個(gè)平臺(tái)的發(fā)展，保證不同數(shù)據(jù)的更新。

2.3 接口系統(tǒng)

整個(gè)系統(tǒng)的接口能夠保證與上級(jí)網(wǎng)關(guān)良好的接入，實(shí)現(xiàn)信息的互通。只有在網(wǎng)絡(luò)連通的情況下，系統(tǒng)的信息才能及時(shí)的發(fā)送出去。網(wǎng)關(guān)的功能除了保證上述的功能外，還具有共享不同技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信息流的暢通無(wú)阻，并且可以對(duì)日志進(jìn)行發(fā)送和接收的功能。在接口時(shí)，對(duì)混合接入也有優(yōu)先等級(jí)，發(fā)現(xiàn)故障的信息，還能夠自動(dòng)處理，發(fā)送故障的報(bào)告，進(jìn)行重新發(fā)送[8?9]。

2.4 管理系統(tǒng)

系統(tǒng)的管理主要包括業(yè)務(wù)、任務(wù)、內(nèi)容、號(hào)碼等，將這些信息提供給管理者，更好地實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息的管理和維護(hù)。

對(duì)于號(hào)碼的管理主要分為不同號(hào)段的劃分，并對(duì)不同區(qū)段的功能和屬性進(jìn)行分類。除此之外，還支持很多用戶信息及時(shí)錄入以及系統(tǒng)的打包。管理者就會(huì)根據(jù)不同的預(yù)警信息和設(shè)置號(hào)碼段的屬性發(fā)送不同的信息。如果用戶得不到相應(yīng)的信息，系統(tǒng)平臺(tái)支持多種查詢方式[10]。

信息平臺(tái)也對(duì)用戶提供多種服務(wù)，如信息的訂購(gòu)、日志查詢、訂閱信息等。操作人員根據(jù)客戶反饋的問(wèn)題，及時(shí)進(jìn)行處理并對(duì)發(fā)送的信息進(jìn)行瀏覽。整個(gè)系統(tǒng)的任務(wù)管理主要包括當(dāng)前的任務(wù)、待發(fā)以及暫停任務(wù)。當(dāng)前的任務(wù)主要指信息的不定期發(fā)送，填寫相應(yīng)的信息后，選擇所需要的城市情況完成內(nèi)容的發(fā)送。待發(fā)和暫停業(yè)務(wù)可以根據(jù)實(shí)際的情況對(duì)不同狀態(tài)的報(bào)告機(jī)制進(jìn)行維護(hù)。系統(tǒng)也能夠?qū)Σ煌瑯I(yè)務(wù)的用戶進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，包括不同時(shí)期的用戶統(tǒng)計(jì)、發(fā)展對(duì)比等[11?13]。

3 同類技術(shù)的對(duì)比

由于實(shí)際氣象情況的變化，較短的信息并不能滿足要求。普通的70字短信限制了發(fā)展的需要，為了解決此類問(wèn)題，特設(shè)計(jì)了長(zhǎng)短信的技術(shù)。

長(zhǎng)短信的技術(shù)就是指字符量超過(guò)70個(gè)漢字的短信。不同的用戶手機(jī)會(huì)根據(jù)要求使得界面顯示收到的多條信息。這些信息使得它們相互隔開(kāi)，客戶不能很好地利用發(fā)來(lái)的氣象信息。長(zhǎng)短信協(xié)議能很好地運(yùn)用這種情況滿足要求，除了使字體的字?jǐn)?shù)相互分開(kāi)，在邏輯上也是相通的，不會(huì)破壞信息的整體性。在格式上，主要有兩個(gè)地方不同，也就是UD和UDHI。

網(wǎng)絡(luò)安全也是保證信息發(fā)送的主要因素，主要包括訪問(wèn)、檢測(cè)、攻擊、操作等。設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)滿足以下幾個(gè)功能：

（1） 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)需具有冗余的能力，關(guān)鍵的網(wǎng)絡(luò)鏈路能夠應(yīng)對(duì)冗余的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)路由的切換；

（2） 網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)應(yīng)能夠區(qū)分安全的區(qū)域，針對(duì)不同的業(yè)務(wù)區(qū)設(shè)定不同的訪問(wèn)策略，也可以對(duì)IP以及端口進(jìn)行設(shè)置；

（3） 網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器能夠保證系統(tǒng)抵抗非法入侵以及帶有病毒的鏈接。此時(shí)的系統(tǒng)能夠自動(dòng)阻斷通信，實(shí)現(xiàn)整個(gè)通信的自定義；

（4） 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器能夠定期檢查安全情況，對(duì)檢測(cè)到的漏洞能及時(shí)補(bǔ)救；

（5） 保證信息的保密性以及遠(yuǎn)程的維護(hù)。

4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

根據(jù)上面對(duì)各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)要求，對(duì)各類的氣象信息進(jìn)行報(bào)錄和審核。因此，在進(jìn)行發(fā)布時(shí)需要建立預(yù)報(bào)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)SQL 2000進(jìn)行設(shè)計(jì)，在氣象平臺(tái)上錄入當(dāng)天的氣象。

以四川發(fā)布?xì)庀笮畔檠芯繉?duì)象。氣象的預(yù)報(bào)必須經(jīng)過(guò)一定的審核，才能正式發(fā)布。當(dāng)信息正式確定后，整個(gè)狀態(tài)就確定了。當(dāng)定制信息情況時(shí)，首先是預(yù)報(bào)的錄入、審核以及信息的發(fā)布。預(yù)警信息的錄入平臺(tái)登錄，進(jìn)入管理界面編輯。管理者可以選擇不同的運(yùn)營(yíng)商、地區(qū)，提取想要得到的信息，完成上述要求后，就可以點(diǎn)擊提交并完成錄入。預(yù)報(bào)審核圖如圖3所示。

信息提交后，管理者可以進(jìn)入預(yù)編輯管理，確定內(nèi)容無(wú)誤后，開(kāi)始單個(gè)或多個(gè)審核，完成審核后系統(tǒng)的界面顯示為待發(fā)布。

信息審核無(wú)誤后，可以預(yù)發(fā)布。預(yù)警的信息發(fā)送也是有時(shí)間限制的，在特定時(shí)間點(diǎn)之前是可以修改的，其后是不能進(jìn)行修改的。當(dāng)預(yù)警信息發(fā)送后，就需要對(duì)服務(wù)的效益進(jìn)行評(píng)估[14?15]。

后臺(tái)的處理主要是指數(shù)據(jù)的后臺(tái)處理，一旦到達(dá)指定發(fā)布時(shí)間，模板信息的內(nèi)容就會(huì)根據(jù)合成的內(nèi)容及時(shí)實(shí)現(xiàn)信息發(fā)送。用戶接收到這樣的信息后，就及時(shí)采取相應(yīng)的措施。在整個(gè)信息的發(fā)送過(guò)程中，其流程主要是模板的采用、特定任務(wù)的生成、氣象信息的發(fā)送、群發(fā)服務(wù)器。所謂的群發(fā)服務(wù)器就是實(shí)現(xiàn)天氣短信的群發(fā)。由于每天的通信量非常巨大，因此要保證信息的快速、高效、安全。當(dāng)上面的內(nèi)容完成之后，群發(fā)器經(jīng)過(guò)統(tǒng)一的調(diào)度實(shí)現(xiàn)信息發(fā)送。

定制點(diǎn)播功能主要包括上行信息的處理和相關(guān)業(yè)務(wù)的命令。上行信息的功能主要指網(wǎng)關(guān)程序與用戶之間的關(guān)系。當(dāng)生成定制命令時(shí)，系統(tǒng)每天會(huì)自動(dòng)發(fā)布；當(dāng)生成點(diǎn)播命令時(shí)，上行就會(huì)根據(jù)要求發(fā)送相對(duì)應(yīng)的信息。預(yù)警信息的發(fā)布主要根據(jù)Web網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行登錄和管理，包括權(quán)限、角色、群組以及操作員的管理。當(dāng)完成數(shù)據(jù)的發(fā)送后，可以對(duì)歷史任務(wù)進(jìn)行查詢以及通道的管理。

5 結(jié) 論

突發(fā)的天氣狀況給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了很大的損失，因此設(shè)計(jì)了移動(dòng)短信的預(yù)警信息的平臺(tái)開(kāi)發(fā)。手機(jī)短信能夠很快獲取重要信息。對(duì)設(shè)計(jì)好的平臺(tái)進(jìn)行檢測(cè)，主要是預(yù)警信息的錄入、審核、發(fā)布以及信息的統(tǒng)計(jì)等。信息發(fā)送后能夠準(zhǔn)確地到達(dá)用戶手機(jī)中。此平臺(tái)的設(shè)計(jì)安全、高效、方便，很好地滿足了系統(tǒng)的要求，同時(shí)也為同類信息的發(fā)送提供了相關(guān)的參考。

參考文獻(xiàn)

[1] 肖春光.氣象預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].呼和浩特：內(nèi)蒙古大學(xué)，2011.

[2] MACHIKO L， VEIJONEN T， AHOLA J， et al. A disaster information and monitoring system utilizing earth observation [J]. Management of environmental quality： an international journal， 2013， 18： 246?262.

[3] 李旭.四川省氣象短信服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].成都：電子科技大學(xué)，2009.

[4] 李明元.短時(shí)臨近預(yù)警業(yè)務(wù)平臺(tái)開(kāi)發(fā)研究[D].成都：電子科技大學(xué)，2012.

[5] 王赟，段燕楠，姚愚，等.氣象預(yù)警信息綜合發(fā)布平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].成都信息工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2011（6）：656?662.

[6] 苗傳海，潘靜，張超.基于CMPP協(xié)議的氣象災(zāi)害預(yù)警短信網(wǎng)關(guān)接口系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（4）：2194?2196.

[7] 王峰，史杏榮，張亞，等.氣象預(yù)警信息發(fā)布平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].信息安全與通信保密，2008（10）：100?101.

[8] MASINDE M. An innovative drought early warning system for sub?Saharan Africa： integrating modern and indigenous approaches [J]. African journal of science， technology， innovation and development， 2015， 7（1）： 8?25.

[9] 楊金華.內(nèi)蒙古手機(jī)短信氣象災(zāi)害預(yù)警發(fā)布平臺(tái)的開(kāi)發(fā)[J].內(nèi)蒙古氣象，2015（1）：36?38.

[10] 齊鑫.營(yíng)口市氣象服務(wù)信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].大連：大連理工大學(xué)，2014.

[11] 羅紅梅，周峰，陳湘華.湖南省氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布業(yè)務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2015（12）：23?24.

[12] 劉文，杜景林.基于LBS的氣象預(yù)警Android平臺(tái)設(shè)計(jì)[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013（24）：6161?6165.

[13] 劉忠平，郭俊福.基于GSM短信無(wú)線式LED氣象信息發(fā)布屏系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].氣象科技，2007（2）：303?306.

[14] PICOZZI M， BINDI D， PITTORE M， et al. Real?time risk assessment in seismic early warning and rapid response： a feasibility study in Bishkek （Kyrgyzstan） [J]. Journal of seismology， 2013， 17（2）： 485?505.

[15] 張文杰.基于用戶行為的信息竊取預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2013.