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防汛抗旱水文气象综合业务系统的开发与应用

“防汛抗旱水文气象综合业务系统”是在计算机网络和地理信

息系统支持下，以50年以来的历史和实时雨情气象信息综合数据库为

核心，集水文气象信息的收集、处理、管理和应用于一体，为国家防

汛抗旱工作及时准确地提供雨水情和天气的实况、预测及分析成果的

综合信息服务业务系统。水利部水利信息中心1993年开始进行系统的

开发建设，1995年投入业务运行，多年来边应用边改进扩充，目前已

成为国家防汛抗旱工作不可替代的重要信息服务系统。由于系统体现

了现代信息技术的先进水平并在防汛抗旱工作中发挥了显著效益，被

评为2002年度国家科技进步二等奖。

一、系统开发的技术路线

1．计算机网络和软硬件环境

系统在水利部计算机网络的支持下建立运行。硬件系统由3台服

务器、多台专用计算机和大量的客户计算机及输入输出外围设备组

成。软件系统是操作系统为Windows98/2000/NT，数据库采用MSSQL

Server数据库系统，开发工具选用Delphi系统。

2．地理信息系统业务应用

以地理信息系统软件为基础建立业务应用系统存在如下问题：第

一，支持大量用户的地理信息系统软件价格昂贵，系统建设运行成本

大大提高；第二，系统灵活性差，升级发展受到制约；第三，不利于

推广。为此，本系统开发采用了在地理信息系统软件环境中进行图形

数据输入编辑和算法研究调试，脱离地理信息软件支持进行业务系统

开发和运行的策略，取得了令人满意的效果。

3．基础数据环境和数据标准化建设

首先确定系统的地图投影标准，建立了全国统一的地理坐标系，

其次又确定了系统点、线、面数据标准和格式。在建立雨情气象实时

资料数据库的基础上，逐步建立了近50年来我国降水、热带气旋、致

洪暴雨资料库以及北半球历史再分析天气资料库，同时还建立了水文

气象测站数据库，全国行政、流域和降水气候区划图和代码数据库，

为深入分析雨情和天气创造了基本条件。

4．以应用需求为动力，建立系统持续发展模式

为了使系统在适应科学技术发展的同时又能保持较长久的生命

力，在建设中采取了滚动开发的方针，即做好系统基本框架设计和基

础数据库设计，开发基本应用模块，实现基本功能并投入业务应用，

以此为基础将系统开发逐步深入，对各种应用需求随着技术条件的成

熟逐项解决。在进行每一步开发工作时为下一步工作打好基础，同时

不断进行新功能的研制试验并陆续改造早期投产的已不适应应用需

求的旧产品，逐渐形成了研究试验-开发调试-业务运行-维护改进的

循环过程，从而实现了系统的持续发展。系统规模和应用范围逐渐扩

大，功能不断增加，用户也越来越多。

二、主要成果

1．雨情气象信息接收处理应用计算机系统

在水利部计算机网络环境支持下，目前已建成了具有相当规模的

雨情气象信息计算机网络环境和服务器/客户机业务运行系统。其中

两台服务器承担业务运行任务，分别为数据库运行服务和业务处理及

用户服务，且互为备份，另一台为研究试验和调试测试用服务器。专

用计算机完成大量的自动和定时任务以及系统状态监控，包括卫星云

图接收处理、水文站雨量资料接收入库、中国气象局资料(地面高空

观测报告、数值预报格点资料、气象传真图、热带气旋警报等)接收

解码入库、天气雷达资料接收解码、固定时段雨量图制作、旱情监视

产品制作、致洪暴雨天气信号提取、对外服务产品发布传输、系统运

行调度控制和安全监测等。系统长年连续运行，稳定可靠并高度自动

化。

2．雨情气象信息数据库

(1)实时数据库

实时数据库信息包括降水量、地面天气、高空天气、热带气旋、

卫星云图、天气雷达、气象传真、数值预报格点资料等。其中降水量、

地面高空天气、热带气旋资料存人关系型数据库，其他数据为图像数

据或格点数据，主要存储管理方式是将数据描述部分存入关系型数据

库，数据体为文件形式存储。

(2)历史数据库

系统建立了近几十年以来的历史雨情气象资料数据库，存有基

本气象站逐日、旬、月雨量观测值，多年平均值，降水概率和多层次

多要素的历史再分析格点数据。同时还建立了历史热带气旋数据库和

历史致洪暴雨数据库，存放的内容有数据、文字和图像。基础数据库

为全国水文站基本资料、气象站基本资料、全国行政区划图、流域区

划图、降水气候区划图和相关区域代码及特征参数资料以及其他基础

资料。