區(qū)域自動(dòng)氣象觀測(cè)站網(wǎng)信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

汪瑋 趙寶義 章超 黃晶

[摘? ? 要] 分析梳理了安徽省氣象部門區(qū)域站網(wǎng)信息管理現(xiàn)狀，總結(jié)了業(yè)務(wù)過(guò)程中存在不足與問(wèn)題，設(shè)計(jì)了區(qū)域自動(dòng)氣象觀測(cè)站網(wǎng)信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了全省區(qū)域站網(wǎng)基礎(chǔ)信息管理，站點(diǎn)新建、遷移、撤銷業(yè)務(wù)管理，站點(diǎn)考核狀態(tài)變更管理，數(shù)據(jù)卡管理等功能，增加了各業(yè)務(wù)流程的工作效率，提高了站網(wǎng)信息管理的信息化水平。

[關(guān)鍵詞] 區(qū)域氣象站;站網(wǎng)信息;管理系統(tǒng)

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2019. 17. 069

[中圖分類號(hào)]? TP315? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? A? ? ? [文章編號(hào)]? 1673 - 0194（2019）17- 0177- 04

0? ? ? ?引? ? 言

截至2018年底，安徽省氣象部門已建成由單雨量站、單能見度站、四要素自動(dòng)氣象站、六要素自動(dòng)氣象及部分專業(yè)氣象觀測(cè)站等共計(jì)2 700余套區(qū)域站組成的區(qū)域自動(dòng)氣象監(jiān)測(cè)站網(wǎng)。區(qū)域站監(jiān)測(cè)資料為提高我省氣象監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警能力提供了有力的基礎(chǔ)支撐，在氣象防災(zāi)減災(zāi)、保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全方面發(fā)揮了重要作用[1-2]。然而規(guī)模龐大且更新頻繁的站網(wǎng)信息給管理部門及數(shù)據(jù)應(yīng)用部門帶來(lái)了極大的不便，目前安徽省仍采用以人工逐級(jí)上報(bào)，逐級(jí)匯總為主的站網(wǎng)信息管理方式，不僅耗費(fèi)人力，信息的及時(shí)性、準(zhǔn)確性也難以保證。

本系統(tǒng)詳細(xì)梳理了現(xiàn)有區(qū)域站建設(shè)、遷址及撤銷等業(yè)務(wù)流程，將現(xiàn)有以紙質(zhì)文檔填寫和申報(bào)的業(yè)務(wù)工作拆解為多個(gè)網(wǎng)頁(yè)端功能模塊供用戶使用，后臺(tái)自動(dòng)收集業(yè)務(wù)工作中站網(wǎng)變更信息，完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)數(shù)據(jù)表的更新操作，實(shí)現(xiàn)站網(wǎng)信息的信息化管理。同時(shí)系統(tǒng)以站網(wǎng)信息為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)站網(wǎng)信息展示、通訊數(shù)據(jù)卡管理、考核狀態(tài)變更等相關(guān)功能，滿足各級(jí)用戶的使用需求。

1? ? ? 總體設(shè)計(jì)

1.1? ?需求分析

目前安徽省區(qū)域氣象監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的建設(shè)、遷址及撤銷等業(yè)務(wù)，均需要一線工作人員與各級(jí)管理者進(jìn)行多次紙質(zhì)文檔的申報(bào)與受理。待全部業(yè)務(wù)過(guò)程完成以后，再由各級(jí)管理者逐級(jí)修改上報(bào)所轄站網(wǎng)信息并最終至省級(jí)管理者進(jìn)行匯總，最后下發(fā)各數(shù)據(jù)應(yīng)用部門進(jìn)行站網(wǎng)信息變更。如此站網(wǎng)信息的管理工作流程非常復(fù)雜，信息的準(zhǔn)確性、一致性難以得到保障。因此迫切需要實(shí)現(xiàn)站網(wǎng)信息的信息化管理，優(yōu)化信息變更流程同時(shí)，保證各級(jí)站網(wǎng)信息準(zhǔn)確一致，讓站網(wǎng)信息管理者能隨時(shí)向數(shù)據(jù)應(yīng)用部門提供一份準(zhǔn)確可靠的站網(wǎng)信息。

區(qū)域氣象監(jiān)測(cè)站資料為安徽省氣象監(jiān)測(cè)能力提升提供有力支撐，觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量直接影響了各類預(yù)警預(yù)報(bào)的產(chǎn)品質(zhì)量，為對(duì)各站點(diǎn)的運(yùn)行質(zhì)量進(jìn)行合理的評(píng)估，管理者會(huì)定期統(tǒng)計(jì)制作各類考核報(bào)告。然而區(qū)域氣象監(jiān)測(cè)站常由于一些不可控因素（自然因素、信號(hào)因素、站點(diǎn)搬遷等）導(dǎo)致站點(diǎn)無(wú)法正常工作且無(wú)法快速修復(fù)，為真實(shí)反映站點(diǎn)硬件質(zhì)量及保障人員的工作能力，評(píng)估者需從考核報(bào)告中人工剔除此類原因帶來(lái)的影響，這導(dǎo)致考核報(bào)告制作過(guò)程極為復(fù)雜，且不同部門不同評(píng)估者制作出的報(bào)告之間差異明顯，考核報(bào)告的真實(shí)性備受質(zhì)疑。因此亟待改變各站點(diǎn)考核狀態(tài)人工管理與變更的現(xiàn)狀。

安徽省區(qū)域自動(dòng)氣象監(jiān)測(cè)站的觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸方式均采用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)站點(diǎn)均安裝有一塊通訊數(shù)據(jù)卡提供數(shù)據(jù)流量通訊，并且臺(tái)站保障人員也配備有備用的通訊數(shù)據(jù)卡用于故障卡的替換。因此全省目前有接近3 000張通訊數(shù)據(jù)卡應(yīng)用于區(qū)域氣象監(jiān)測(cè)站網(wǎng)，由于長(zhǎng)時(shí)間缺乏有效的管理，數(shù)據(jù)卡使用情況發(fā)生混亂，偶有出現(xiàn)漏繳費(fèi)、錯(cuò)繳費(fèi)、錯(cuò)注銷從而導(dǎo)致站點(diǎn)業(yè)務(wù)可用性受影響的情況發(fā)生。如何對(duì)這些數(shù)據(jù)卡進(jìn)行統(tǒng)一的管理，也是本系統(tǒng)迫切需要解決的問(wèn)題。

1.2? ?系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

為實(shí)現(xiàn)站網(wǎng)基礎(chǔ)信息、站點(diǎn)考核狀態(tài)及數(shù)據(jù)卡的信息化管理，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)以下四個(gè)功能模塊：基礎(chǔ)信息管理模塊、站點(diǎn)變更業(yè)務(wù)管理模塊、站點(diǎn)考核狀態(tài)管理模塊與數(shù)據(jù)卡管理模塊，系統(tǒng)總體功能結(jié)構(gòu)如圖1所示?；A(chǔ)信息管理模塊主要完成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)環(huán)境封裝，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入、安全、災(zāi)備等基礎(chǔ)功能，提供其他三個(gè)管理模塊訪問(wèn)數(shù)據(jù)的接口。站點(diǎn)變更業(yè)務(wù)管理模塊主要實(shí)現(xiàn)日常站點(diǎn)變更業(yè)務(wù)的信息化管理，例如新建、搬遷、拆除等，提供臺(tái)站用戶變更業(yè)務(wù)的申請(qǐng)及管理者對(duì)其審核的功能，同時(shí)根據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)展實(shí)時(shí)采集站網(wǎng)變更信息并更新底層數(shù)據(jù)庫(kù)。站點(diǎn)考核狀態(tài)管理模塊提供臺(tái)站用戶和管理層對(duì)站點(diǎn)考核狀態(tài)變更的申請(qǐng)及審核的流程化管理，記錄整個(gè)考核周期內(nèi)，每個(gè)站點(diǎn)每一天的詳細(xì)考核狀態(tài)及變更緣由。數(shù)據(jù)卡管理模塊實(shí)現(xiàn)我省區(qū)域站所用數(shù)據(jù)卡的管理功能，實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)卡錄入、臺(tái)站分配、站點(diǎn)使用直到數(shù)據(jù)卡注銷的全流程跟蹤，統(tǒng)計(jì)每個(gè)地域或每個(gè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)卡使用情況等。系統(tǒng)采用省級(jí)部署，數(shù)據(jù)庫(kù)部署于省信息中心，客戶端采用B/S架構(gòu)，提供省市縣三級(jí)應(yīng)用。

2? ? ? 子模塊功能及流程設(shè)計(jì)

2.1? ?基礎(chǔ)信息管理

基礎(chǔ)信息管理模塊由數(shù)據(jù)庫(kù)資源、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)接口子模塊構(gòu)成。數(shù)據(jù)接口模塊用于提供其他功能模塊訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的接口，包括數(shù)據(jù)讀取、數(shù)據(jù)寫入等。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊則提供數(shù)據(jù)庫(kù)物理環(huán)境的封裝，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)、安全、災(zāi)備等基礎(chǔ)功能。數(shù)據(jù)庫(kù)資源是整個(gè)系統(tǒng)的存儲(chǔ)介質(zhì)，根據(jù)系統(tǒng)功能需求主要包括基礎(chǔ)站網(wǎng)信息表、擴(kuò)展站網(wǎng)信息表、考核狀態(tài)信息表、用戶信息表等，數(shù)據(jù)表簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)及關(guān)系如圖2所示。

2.2? ?站點(diǎn)變更業(yè)務(wù)管理

站點(diǎn)變更業(yè)務(wù)管理模塊包括變更業(yè)務(wù)申請(qǐng)、變更業(yè)務(wù)審核與變更信息采集等子模塊。變更業(yè)務(wù)申請(qǐng)模塊用于臺(tái)站工作人員新建、搬遷及撤銷站點(diǎn)時(shí)，向市級(jí)及省級(jí)管理者發(fā)起變更的請(qǐng)求，針對(duì)不同變更業(yè)務(wù)提交和填寫不同的單據(jù)。變更業(yè)務(wù)審核用于市級(jí)及省級(jí)管理者用戶對(duì)臺(tái)站工作人員發(fā)起的申請(qǐng)進(jìn)行審核工作，圖3展示的是該系統(tǒng)針對(duì)站點(diǎn)新建業(yè)務(wù)制定的系統(tǒng)流程。變更信息采集則是根據(jù)申請(qǐng)和審核模塊的交互流程及交互信息，收集業(yè)務(wù)必須的文檔素材，形成并存儲(chǔ)以備業(yè)務(wù)歸檔，同時(shí)根據(jù)變更的站點(diǎn)信息與基礎(chǔ)信息管理層進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，更新站網(wǎng)信息。

2.3? ?站點(diǎn)考核狀態(tài)變更

站點(diǎn)考核狀態(tài)變更管理模塊包括狀態(tài)變更申請(qǐng)、狀態(tài)變更審核、考核狀態(tài)統(tǒng)計(jì)等子模塊。站點(diǎn)考核狀態(tài)變更申請(qǐng)模塊用于臺(tái)站工作人員根據(jù)業(yè)務(wù)需求發(fā)起考核狀態(tài)變更的申請(qǐng)，主要需要填報(bào)狀態(tài)變更的原因、變更時(shí)間段等信息。狀態(tài)變更審核模塊用于管理者對(duì)臺(tái)站工作人員發(fā)起的申請(qǐng)進(jìn)行審核工作，主要需要填寫審核意見，確定變更時(shí)間和最終狀態(tài)。圖4展示的是省市縣三級(jí)站點(diǎn)考核狀態(tài)變更流程。考核狀態(tài)統(tǒng)計(jì)模塊是系統(tǒng)根據(jù)狀態(tài)變更申請(qǐng)及審核模塊的信息，統(tǒng)計(jì)各站點(diǎn)各時(shí)間段的考核狀態(tài)，實(shí)時(shí)展示給用戶每個(gè)站點(diǎn)考核周期內(nèi)每一天的考核狀態(tài)及考核狀態(tài)變更的緣由，結(jié)合其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)的質(zhì)量信息，真實(shí)的反應(yīng)各種考核指標(biāo)。

2.4? ?數(shù)據(jù)卡管理

數(shù)據(jù)卡管理模塊包含數(shù)據(jù)卡導(dǎo)入、數(shù)據(jù)卡流轉(zhuǎn)、數(shù)據(jù)卡狀態(tài)變更、數(shù)據(jù)卡注銷以及統(tǒng)計(jì)展示五個(gè)子模塊。數(shù)據(jù)卡導(dǎo)入與數(shù)據(jù)卡注銷子模塊是數(shù)據(jù)卡在系統(tǒng)中存在的起止點(diǎn)，權(quán)限僅配置給數(shù)據(jù)卡管理用戶。數(shù)據(jù)卡導(dǎo)入與注銷均支持批量操作。數(shù)據(jù)卡在被導(dǎo)入系統(tǒng)之后處于待用狀態(tài)，供用戶使用。數(shù)據(jù)卡僅處于待注銷狀態(tài)才能被數(shù)據(jù)卡注銷模塊使用。數(shù)據(jù)卡流轉(zhuǎn)子模塊實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中各用戶所轄數(shù)據(jù)卡的權(quán)限流轉(zhuǎn)，用戶只能使用權(quán)限內(nèi)的數(shù)據(jù)卡，支持主動(dòng)流轉(zhuǎn)與被動(dòng)申請(qǐng)兩種模式。數(shù)據(jù)卡狀態(tài)變更子模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)卡狀態(tài)的切換，數(shù)據(jù)卡狀態(tài)包括待用：功能完好，可隨時(shí)使用于站點(diǎn)的數(shù)據(jù)卡;在用：已與某個(gè)站點(diǎn)建立匹配關(guān)系，表示在用于某個(gè)站點(diǎn);待注銷：已經(jīng)不具備使用價(jià)值，需匯總注銷的數(shù)據(jù)卡。統(tǒng)計(jì)展示模塊記錄了整個(gè)系統(tǒng)中所有數(shù)據(jù)卡的使用狀態(tài)，可展示各用戶所轄數(shù)據(jù)卡狀態(tài)，各站點(diǎn)使用數(shù)據(jù)卡信息、數(shù)據(jù)卡流量及資費(fèi)情況（需要運(yùn)營(yíng)商提供接口支持）等。圖5為數(shù)據(jù)卡管理模塊簡(jiǎn)化的工作流程。

2.5? ?系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)采用Spring Boot開發(fā)框架，服務(wù)器端基于Oracle Database使用JAVA EE架構(gòu)技術(shù)進(jìn)行開發(fā)，系統(tǒng)前端使用Bootstrap技術(shù)框架實(shí)現(xiàn)。[3-5]各級(jí)用戶使用PC端主流瀏覽器登入系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)用戶權(quán)限展現(xiàn)不同功能窗體，對(duì)用戶各業(yè)務(wù)流程進(jìn)行全程跟蹤，同時(shí)在用戶每次登陸時(shí)進(jìn)行待辦事項(xiàng)提醒，特殊業(yè)務(wù)流程可配置短信推送提醒功能，保證業(yè)務(wù)流程的時(shí)效性。

3? ? ? 結(jié)? ? 語(yǔ)

本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了安徽省區(qū)域自動(dòng)氣象監(jiān)測(cè)站網(wǎng)信息管理及狀態(tài)變更業(yè)務(wù)的信息化，提高了相關(guān)業(yè)務(wù)過(guò)程的工作效率，也保證了省市縣三級(jí)站網(wǎng)信息的準(zhǔn)確性。同時(shí)系統(tǒng)還為其他觀測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)提供站網(wǎng)信息接口，保證各數(shù)據(jù)流程中基礎(chǔ)站網(wǎng)信息的一致性與準(zhǔn)確性，為安徽省氣象數(shù)據(jù)服務(wù)質(zhì)量提供基礎(chǔ)信息保障。

本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程除滿足安徽省區(qū)域自動(dòng)氣象監(jiān)測(cè)站站網(wǎng)信息的管理以外，還可適用于其他類型的探測(cè)設(shè)備。

主要參考文獻(xiàn)

[1]江海生，易圣才，陳章法，等.區(qū)域氣象站降水資料在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警中的應(yīng)用[J].高原山地氣象研究，2009（z1）：156-158.

[2]呂校華，賀捷顏，王楚鳳，等.利用區(qū)域氣象站資料進(jìn)行風(fēng)能資源評(píng)估研究地質(zhì)與環(huán)境保護(hù)[J].2011，22（2）：111-115.

[3]王永和，張勁松，鄧安明，等.Spring Boot研究和應(yīng)用[J].信息通信，2016（10）：91-94.

[4]鄔顯豪，徐彬凌，胡大川，等.基于J2EE架構(gòu)電子政務(wù)系統(tǒng)的研究和開發(fā)研究[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016（12）：81-82.

[5]吳海.Bootstrap模板在后臺(tái)管理系統(tǒng)應(yīng)用中的經(jīng)驗(yàn)探討[J].信息通信，2015（2）：101-103.