張掖市氣象災(zāi)害預(yù)測預(yù)警系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用

代德彬

摘要 主要結(jié)合張掖市氣象災(zāi)害防御工作及氣象預(yù)警信息傳播實際需求，對張掖市氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)進行開發(fā)及應(yīng)用研究。系統(tǒng)以C/S作為構(gòu)架，前臺開發(fā)平臺主要是Delphi，后臺數(shù)據(jù)庫為SQL server和ACCESS。系統(tǒng)主要依據(jù)SQL實現(xiàn)語言的查詢，憑借APT數(shù)據(jù)庫接口的途徑開展氣象信息推送。

關(guān)鍵詞 張掖市；氣象災(zāi)害；預(yù)測預(yù)警系統(tǒng)；開發(fā)

中圖分類號：S421 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3305（2018）05-091-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.05.037

張掖市地處甘肅省西北部，河西走廊中段，屬大陸性氣候，氣候干燥，由于黑河穿過全境，構(gòu)成了特別的荒漠綠洲景象，境內(nèi)地勢平坦、土地肥沃、林茂糧豐、瓜果飄香。但近年來，隨著全球氣候變暖趨勢的加劇， 干旱、雷電、暴雨、大風(fēng)、沙塵、冰雹、霜凍等氣象災(zāi)害頻發(fā)，對當?shù)厝罕娬Ｉa(chǎn)生活及社會經(jīng)濟快速發(fā)展造成影響，人們對氣象防災(zāi)減災(zāi)防御工作及氣象預(yù)測預(yù)警信息需求愈來愈廣泛。因此，張掖市氣象部門將氣象災(zāi)害預(yù)測預(yù)警信息發(fā)布技術(shù)發(fā)展作為現(xiàn)階段氣象事業(yè)發(fā)展重點來抓。筆者著重探討張掖市氣象災(zāi)害預(yù)測預(yù)警系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用，以不斷滿足社會公眾對氣象災(zāi)害預(yù)警服務(wù)的需求，避免或減少氣象災(zāi)害損失。

1 系統(tǒng)開發(fā)目的

張掖市氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)開發(fā)以移動代理服務(wù)器MAS為媒介開展預(yù)測預(yù)警信息發(fā)布，及將預(yù)測預(yù)警信息傳輸至用戶。該系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用切實做到了自動化操作，能在短時間內(nèi)精準地為各級領(lǐng)導(dǎo)、相關(guān)部門及公眾提供有效服務(wù)，確保其可以在第一時間獲悉預(yù)測預(yù)警詳情，迅速應(yīng)對部署；系統(tǒng)能夠直接應(yīng)用到氣象災(zāi)害預(yù)警服務(wù)。

2 系統(tǒng)開發(fā)結(jié)構(gòu)

MAS機一般裝設(shè)在氣象單位內(nèi)網(wǎng)，并且借助路由器NAT對互聯(lián)網(wǎng)進行訪問，憑借移動側(cè)VPN服務(wù)器給已經(jīng)完成VPN加密的MAS服務(wù)器匹配IP地址，隨后該服務(wù)器借助IP和行業(yè)網(wǎng)關(guān)保持連接，MAS服務(wù)平臺借助移動內(nèi)網(wǎng)IP地址向服務(wù)器展開相關(guān)業(yè)務(wù)。預(yù)測預(yù)警系統(tǒng)依據(jù)《甘肅省氣象災(zāi)害預(yù)警信號分級發(fā)布辦法》形成預(yù)警信息，同時可以對氣象信息搜索、查詢結(jié)果進行反饋，借助API及時向MAS服務(wù)器進行傳輸。

系統(tǒng)主要采取的構(gòu)架為C/S，前臺開發(fā)平臺主要是Delphi，后臺數(shù)據(jù)庫為SQL server和ACCESS，系統(tǒng)主要依據(jù)SQL實現(xiàn)語言的查詢，憑借APT途徑開展氣象信息推送。同時采取自動操作手段借助手機短信報警，還可以對用戶短信互動查詢進行接收，服務(wù)氣象預(yù)報人員及地方應(yīng)急單位，系統(tǒng)實現(xiàn)對短時強降水預(yù)警、暴雨、高溫、大風(fēng)、寒潮各色預(yù)警提示和實況通報，用戶可以對各個時段的區(qū)域氣象信息利用手機短信進行查詢。

3 系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用

3.1 本地數(shù)據(jù)庫

系統(tǒng)主要采取的數(shù)據(jù)庫為ACCESS，其不僅僅屬于一個本地數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，而且能夠與別的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)或者是編程語言進行協(xié)同開發(fā)，同時可鏈接源于別的ODBC數(shù)據(jù)源、Microsoft數(shù)據(jù)庫以及Excel表格等，將數(shù)據(jù)庫表格加以連接，創(chuàng)建新表格，大大降低數(shù)據(jù)繁瑣性，也提高了工作效率。此外，系統(tǒng)做到對SQL Sever數(shù)據(jù)庫信息、操作口令、軟件運行日志、報警參數(shù)及閾值、用戶信息、數(shù)據(jù)傳輸信息、監(jiān)測站點資料等相關(guān)信息的存儲，給該系統(tǒng)軟件可靠運行及其后續(xù)數(shù)據(jù)管理應(yīng)用提供了十分有力的數(shù)據(jù)源支持。

3.2 資料數(shù)據(jù)庫

采取Microsoft SQL Server數(shù)據(jù)庫，在相對成熟且較強的關(guān)系模型的前提上設(shè)置，能對客戶/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)模式進行較好的兼容，符合各類應(yīng)用對于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的諸多要求，數(shù)據(jù)庫保存市內(nèi)各區(qū)域自動氣象站每小時或每10 min加密監(jiān)測實測數(shù)據(jù)。

4 系統(tǒng)主要功能

4.1 短信息通告

該功能實現(xiàn)由軟件權(quán)限運用人員進行文字內(nèi)容的編輯，并且向數(shù)據(jù)庫內(nèi)全部的用戶開展信息群發(fā)，內(nèi)容比較隨意，可以編輯成為任意內(nèi)容，但是最好與主要業(yè)務(wù)有關(guān)，能夠做到長短信發(fā)送，如氣象預(yù)報、氣候分析、預(yù)警信息等相關(guān)的氣象通告信息，系統(tǒng)一般會自動在所編輯的文字前加入標題（某年某月某日某時通告）。

此外，功能設(shè)定密碼，在錄入準確的密碼后才可對短信息通告進行發(fā)布操作，保證氣象預(yù)警內(nèi)容發(fā)布的可靠性。

4.2 雨量預(yù)警

對于暴雨災(zāi)害，其預(yù)警信號主要劃分成4級，即采取藍、黃、橙及紅4種顏色進行展現(xiàn)。系統(tǒng)自動在市內(nèi)全部站點實時數(shù)據(jù)到達5 min后作出統(tǒng)計分析，12 h內(nèi)降雨量≥50 mm，發(fā)布暴雨藍色預(yù)警；6 h內(nèi)降雨量≥50 mm，發(fā)布暴雨黃色預(yù)警；3 h降雨量≥50 mm，發(fā)布暴雨橙色預(yù)警；3 h降雨量≥100 mm，發(fā)布暴雨紅色預(yù)警；1 h降雨量≥20 mm，發(fā)布短時強降雨預(yù)警。

1 h內(nèi)至閾值時需要在短時間內(nèi)對短信進行發(fā)布以及提醒，3、6、12 h累計時間內(nèi)若至預(yù)警級別便能夠構(gòu)成預(yù)警短信，若同時顯示出若干預(yù)警級別則只需對最高級別預(yù)警信息進行發(fā)布。若同一時間發(fā)生若干預(yù)警站點，需要依據(jù)所屬區(qū)域發(fā)布至對應(yīng)用戶手機上，市屬用戶對全市綜合信息短信進行接收，縣屬用戶則對該縣信息短信進行接收。

4.3 溫度預(yù)警

4.3.1 高溫預(yù)警 對于高溫天氣，其預(yù)警信號主要劃分成3級，即采取黃、橙及紅3種顏色進行展現(xiàn)。每日10：00—15：00若各時次數(shù)據(jù)到達5 min后自動對全部站點1 h最高溫度作出統(tǒng)計，若1 h最高溫度為35～36.9℃，這時需要發(fā)布高溫黃色預(yù)警；若1 h最高溫度為37～39.9℃，這時需要發(fā)布高溫橙色預(yù)警；若1 h最高溫度≥40℃，則需要發(fā)布高溫紅色預(yù)警。短信依據(jù)報警站點所屬地域?qū)傩韵蚴謾C用戶進行發(fā)布。

4.3.2 寒潮預(yù)警 對于寒潮天氣，其預(yù)警信號主要劃分成4級，即采取藍、黃、橙及紅4種顏色進行展現(xiàn)。當各時次的數(shù)據(jù)到達5 min后自動對全部站點1 h最低溫度和前1個20：00—20：00日界最低溫度加以統(tǒng)計，若1 h最低溫度≤5℃，同時不超過日界最低溫度6.1～8.0℃，這時需要發(fā)布寒潮藍色預(yù)警；若1 h最低溫度≤0℃，同時不超過日界最低溫度10.1～15.9℃，此時應(yīng)該發(fā)布寒潮橙色預(yù)警；若1 h最低溫度≤0℃，同時不超過日界最低溫度16℃，則需要發(fā)布寒潮紅色預(yù)警；預(yù)警短信依據(jù)站點所屬地域?qū)傩园l(fā)布至對應(yīng)用戶手機上。

4.4 大風(fēng)預(yù)警

對于大風(fēng)天氣，其預(yù)警信號主要劃分成4級，即采取藍、黃、橙及紅4種顏色進行展現(xiàn)。對于市內(nèi)配置風(fēng)傳感器的全部測站實時數(shù)據(jù)達5 min后自動加以統(tǒng)計，若該時次1 h平均風(fēng)速處于13.8～20.8 m/s，風(fēng)力達7～8級，需要發(fā)布大風(fēng)藍色預(yù)警；若1 h平均風(fēng)速處于20.9～28.4 m/s，風(fēng)力達9～10級，這時應(yīng)該發(fā)布大風(fēng)黃色預(yù)警；若1 h平均風(fēng)速處于28.5～36.9 m/s，風(fēng)力達11～12級，發(fā)布大風(fēng)橙色預(yù)警；若本時次1 h平均風(fēng)速>37.0 m/s，風(fēng)力達到12級以上，發(fā)布大風(fēng)紅色預(yù)警。短信依據(jù)報警站點所屬地域?qū)傩园l(fā)布至對應(yīng)用戶手中。

5 系統(tǒng)應(yīng)用效果

張掖市面積較大，轄區(qū)覆蓋測站較多，憑借系統(tǒng)可做到自動預(yù)測預(yù)警，相關(guān)部門均可在第一時間內(nèi)接收預(yù)警信息，同時及時采取措施應(yīng)對。此外，氣象工作人員可在較短時間找出故障問題且加以維修維護，同時可以讓國土部門，山洪、水務(wù)部門，農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、林業(yè)及政府應(yīng)急辦等相關(guān)部門及時預(yù)警、資料查詢，滿足人們對于氣象災(zāi)害預(yù)警服務(wù)及防災(zāi)減災(zāi)更多的需求。

參考文獻

[1] 劉文偉，減曉鐘，周霖華，等.氣象災(zāi)害預(yù)警預(yù)報信息發(fā)布渠道及手段的探討[C]//浙江省氣象學(xué)會，上海市氣象學(xué)會，江蘇省氣象學(xué)會.第七屆長三角氣象科技論壇論文集，2010.

[2] 保小林，陳堅.氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警信息系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用[J].貴州氣象，2013，37（S1）：88-91.

責任編輯：鄭丹丹