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湖南省气象业务内网平台的设计与实现

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钟艳雯尹新怀朱亮冯冼夏正龙

摘要：为了实现业务系统的集约整合，提供一站式数据在线访问和共享服务，建设了湖南省气象业务内网平台。该平台基于通用的J2EE应用架构;使用统一数据源;采用分布式架构，利用大数据技术提升查询统计速度;通过自定义各种组件实现地图图层叠加。该平台为省市县用户提供统一业务数据、产品与信息服务，为气象预报、测报、管理等业务提供有效补充手段和数据支撑。

关键词：气象业务内网;数据;分布式数据环境

中图分类号：S163

文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2020）20-0155-04

DOl：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.20.035

随着气象事业的发展，多来源、高密度、精细化的气象观测资料及产品对数据处理、应用、共享提出了新的要求，因此中国气象局及各省气象部门先后开展了内部信息资源整合工作，构建内部“业务内网”系统[1-5]。湖南省各类业务系统数量大、小而散现象突出，需要统一的平台进行集约整合;预测、预警、决策等用户需要统一的数据环境提供数据支撑与服务;基层各业务单位需要对各类气象数据与产品集中、便捷的在线访问[6，7]。为了充分发挥地面、高空、雷达、数值预报、卫星云图等气象资料的整体效益，实时、准确地获取观测数据与气象产品，增强对暴雨、冰雹、大风等灾害性天气的监测能力和气象防灾减灾能力，助力公众服务与农业生产，湖南省按照集约化发展思路，建设了气象业务内网平台（以下简称平台）。作为湖南省内统一的业务产品展示、服务和业务管理信息综合共享平台，气象业务内网平台满足了省内业务、管理和服务需求，实现了省一市一县三级用户信息共享和一站式在线访问，同时为预报、测报、管理等业务提供有效补充手段和数据支撑。

1系统设计与实现

平台的建设目标为基于统一数据环境，构建湖南省气象部门内部统一的业务数据、产品与信息共享门户系统;面向省内用户信息的共享和应用需求，向省一市一县三级用户提供快捷、高效的产品访问与共享支撑;提供省内实时观测、预报预警、气候业务、气象信息业务等气象信息与产品的一站式可视化展示。

1.1系统架构

采用“云端部署、终端应用”的模式建设，在省级分布式数据环境中建立一套部署在省级，以CIMISS（ChinaIntegratedMeteorologicalInformationSharingSystem，即全国综合气象信息共享系统）为主要数据源，为省一市一县用户提供统一业务数据、产品与信息服务[8]。该平台包括信息收集与处理系统、数据存储管理系统、信息共享服务系统等三个子系统，总体结构如图1所示。

该平台基于通用的J2EE应用架构（Velocity+SpringBoot），从逻辑上分为表现层、应用层、数据层（图2）。表现层是基于浏览器的客户端，为用户呈现一个丰富的、具有高交互性的可视化界面，以图文一体化的方式显示空间和属性信息，同时也为用户提供地图交互、信息查询、地图分析的交互接口。应用层接收来自客户端的请求，并根据用户请求类型做出相应响应;通过WebCIS服务器Ⅱ向应空间数据和属性数据请求，对空间数据进行分析和控制，同时利用应用网关、远程服务与业务数据库进行交互，完成业务数据的查询。数据层是平台的底层，负责空间数据的存取机制，维护各种数据之间的关系，并提供数据备份、数据存档、数据安全机制，为整个平台提供数据保障。平台建立了基于配置的产品发布模式，实现了数据获取与前端显示功能的独立分离，屏蔽了大量的后台数据获取复杂逻辑，每个数据获取逻辑只需在配置界面配置数据源、获取频次以及获取方式，在显示端即可通过制定ID方式获取所需数据，并使整个开发更专注于前端展示页面，考虑业务用户需求体验，后端数据源甚至数据结构的变化可以通过一键式配置快速调整，有效应对气象数据多样性特点。

该平台主要包括信息收集与处理系统、数据存储管理系统、信息共享服务系统三个子系统。信息收集与处理子系统依托地面宽带网以及CIMISS系统，快速、完整地收集各類气象资料数据及气象服务产品;根据业务的需求，对相关数据进行解码、格式转换、数据反演等处理加工，生成各类气象监测、服务产品等，并提供数据采集、分发、处理情况的监控以及监控信息的统计分析功能。数据存储管理子系统以文件和结构化数据库相结合的方式，建立高效、安全、稳定的数据存储管理子系统;采用科学合理的管理机制，提供统一、分级的数据检索接口和服务，满足用户对气象数据资料检索访问的各种需求，具有历史实时数据导入、追加、更新、数据的备份和恢复、数据清理维护等功能，并提供数据入库、存储资源使用情况的监控以及监控信息的统计分析功能。信息共享服务子系统采用共享文件目录接口、Web网站等方式，