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探讨CIMISS综合气象业务平台应用分析

发表时间：2020/8/19 来源：《基层建设》2020年第10期作者：周彦

[导读] 摘要：本文阐述了CIMISS综合气象业务平台的重要，对CIMISS综合气象业务平台设计进行说明，做出CIMISS接口应用，希望对我国CIMISS综合气象业务有所帮助。

        中山市气象局 528400
        摘要：本文阐述了CIMISS综合气象业务平台的重要，对CIMISS综合气象业务平台设计进行说明，做出CIMISS接口应用，希望对我国CIMISS综合气象业务有所帮助。
        关键词：CIMISS；综合气象；业务平台
        一、CIMISS综合气象业务平台的重要性
        随着气象信息化建设的全面推进，我省大力建设基于CIMISS系统的省级集约化数据环境，初步形成以省为中心的数据环境，对气象数据进行集约化管理，并提供气象数据统一服务接口，面向气象业务和科研用户，提供全国统一、标准、丰富的数据访问服务和应用编程接口（API），向省市县各级用户提供标准规范的数据服务，实现唯一权威数据来源，解决数据一致性问题。目前MUSIC接口每周访问数达200万次，访问量达500G，随着MUSIC接口越来越丰富，本地业务应用需求也越来越庞大。近年来，县级气象业务转变为包括公共气象服务、气象预警预报、综合气象观测等在内的综合业务，按照中国气象局“信息化、集约化、标准化”的要求，气象局进行了“县级综合气象业务平台V2.0版”建设，其中最重要的部分就是对接基于CIMISS的省级集约化数据环境，实现气象业务的扁平化。
        综合观测业务、预报预测业务及公共气象服务水平均取得了明显提高，但对于以县级气象部门为主体的基层气象台站，在气象灾害监测、预报预警能力、公共气象服务和专业气象服务方面尚不能满足气象防灾减灾需要，主要存在各类业务系统众多且部分功能重复、数据源分散且时有不一致的现象、服务产品制作和分发不便捷、业务流程和管理不规范、业务多人员少而导致保障不力等问题。按照中国气象局对县级综合气象业务的改革发展的意见，县级气象部门要坚持公共气象发展方向，围绕气象防灾减灾中心任务，坚持贴近需求、集约高效、科技支撑、因地制宜的原则，以优化业务布局、明确业务分工、完善业务流程为主线，以改革观测业务、加强监测预警业务、强化公共气象服务、建设综合气象业务平台为重点，加快构建业务一体化、平台集约化、岗位多责化的县级综合气象业务。
        二、CIMISS综合气象业务平台设计
        针对县级综合气象业务与服务需求，整合县级各业务系统，以CIMISS为核心的统一数据环境和信息网络为支撑，自主研发建设了一套能够满足各县气象局观测保障、数据分析、预报预测、综合服务、信息发布、人工影响天气指挥、综合管理等现代气象业务需求的综合性、集约化的气象县级综合业务平台，实现对县业务工作的自动化、流程化管理，支持气象预报预警、气象服务产品的加工和自动发布，以及县局对气象观测数据、指导产品、观测设备运行状况的统一存储管理和查询监控等功能。该平台的建成，实现了我区县级气象局观测系统集约化、预报预警系统流程化、服务系统个性化和信息发布一键式等功能，满足了各县气象局综合观测、预报预测和综合服务等现代化气象业务需求。
        县级综合气象业务平台总体框架基于MICAPS4.0架构的“MICAPS县级预报预警业务平台2.0”，采用B/S、C/S混合架构和嵌入开发方式，运用WebGIs、分布式数据库、接口和组件化等技术，集成综合气象观测、气象预警预报、公共气象服务以及综合业务管理等模块，实现观测系统集约化、预警预报系统流程化、服务系统个性化和信息发布快速化，基本改变县级气象部门观测、预报、服务系统互不衔接的现状，为县级各类气象业务服务提供综合支撑平台。这种架构的优势如下。（1）基于CIMISS省级数据环境，可实现唯一权威数据来源，解决数据一致性问题。（2）提供WEB方式访问，界面直观，可适应于局域网、广域网及远程操作。（3）实现软、硬件及数据源由省级组织统一运维，实现了市、县级零维护。
        依托CIMISS、LWFD和省级共享服务器以及资料推送与补调平台，以县级综合气象业务平台作为载体，优化省市县一体业务流程，构建我省县级综合平台的数据环境基础，解决基层台站资料调阅不畅的问题，逐步形成扁平化省市县一体业务体系，其数据业务架构。
        三、CIMISS接口应用
        从2015年3月开始，县级气象综合业务平台实现与CIMISS系统的对接，完成了国家自动站、区域自动站、土壤水分站、大气成分站、雷达PUP产品、MICAPS数据等资料的接入。

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8月份开始通过省内广域网，在县局开展业务试用，9月在中国局对CIMISS系统更新完善后，县级综合气象业务平台实现了与CIMISS卫星产品、雷达产品、历史资料库的对接。12月，升级完善后的“县级综合气象业务平台V2.0版”在全省所有县级气象台站推广应用。
        气象数据统一访问接口针对气象应用系统，提供多种不同的服务方式，包括客户端调用服务、WebService、REST服务和脚本服务。其中，客户端调用主要面向大数据量的获取，提供高效的数据传输，支持主流的操作系统，包括Linux32/64bit、AIX、HPUX、Windows32/64bit等，提供多种语言的客户端开发包，包括C#、Java、C/C++、Fortran、PHP、Python等；WebService和REST服务支持所有平台和语言的调用，主要针对前台交互应用，提供便捷的编程体验；脚本调用主要服务于非编程人员，无需编程即可获取数据，如科研用户。返回格式包括内存对象（结构体/类对象）、序列化字符串（XML/JSON/HTML/TEXT等）、数据文件（XML/JSON/HTML/TEXT等）以及GIS数据格式（KML）等。其中内存对象和数据文件，只在客户端开发包中提供，适用于大数据量的获取和计算；序列化字符串，适用于数据的快速解析和前端显示应用；GIS数据格式，适用于GIS叠加显示分析。
        1.接口的应用情况。县级综合气象业务平台通过统一的API接口对接省级CIMISS系统，为全省县级气象台业务人员提供包含国家自动站、区域自动站、土壤水分站、雷达PUP产品、卫星云图等资料接入，并实现历史资料统计分析功能。
        2.响应测试。为评估县级综合气象业务平台接入后的应用效果，对CIMISS进行了一次系统响应时间测试。测试环境选用一台台式计算机，四核2.0G/4GB/1TB、Win2012、网络环境为内部局域网，1000Mbps。模拟100个用户并发访问CIMISS系统，调取全省自动站（国家站和区域站）1小时资料，包含站号、经度、纬度、降水、气温、气压、相对湿度、能见度、2分钟平均风向风速等。测试结果表明，基于CIMISS接口调取数据可以满足平台的时效性要求。
        3.资料校验。接入CIMISS系统后，对CIMISS中获取的资料进行了部分校验工作，包括及时性和准确性的校验。实际测试与应用情况表明，在整点过后3分钟左右，即可从CIMISS中获取相关站点数据，数据及时性高，基本能满足目前县级综合气象业务平台需求。对地面资料的准确性进行校验，将县级综合气象业务平台从CIMISS获取的国家自动站、区域自动站资料，与湖南省中小尺度天气资料应用系统进行了比对，结果表明从CIMISS中获取的资料准确无误。
        四、总结
        综合气象业务平台基于CIMISS省级数据环境，通过统一服务接口调取数据，数据及时性、准确性、权威性得到保障。实现了观测系统集约化、预警预报系统流程化、服务系统个性化和信息发布快速化，为县级各类气象业务服务提供综合支撑。平台目前已经成为全区县气象部门业务人员必不可少的应用工具。平台对业务流程进行综合分析、统一规划，充分利用内气象部门统一数据环境，实现了县级业务平台“零安装、免维护”，提升了县级业务自动化和集约化水平，适应了县局“一人多岗”的业务实际，有效改变了县局观测、预报、服务系统互不衔接的现状，切实提高了县局灾害性天气的监测、预报、预警水平和对决策部门、社会公众、专业用户的气象服务能力。随着县级气象业务的不断发展，平台仍将以需求为牵引，继续功能的完善和改进，特别是针对各县本地化产品再研制，以及产品和数据的统一管理、服务和展示；本着集约化的原则，在今后工作中继续做好县级各类气象业务系统向该平台的对接融合，提高县气象局工作效率。
        参考文献
        [1]蒋旻豫,蒋健,梁洪嶂.CIMISS基层综合气象业务平台应用研究[J].科学与信息化,2018,(6):19,22.
        [2]文立恒,冯冼,贾霓云.CIMISS县级综合气象业务平台应用研究[J].中国设备工程,2017,(16):212-213.DOI:10.3969/j.issn. 1671-0711. 2017.16.109.
        [3]史彩霞,黎颖智,张许斌.基于CIMISS的广西气象服务信息综合业务系统的设计与实现[J].气象研究与应用,2016,37(4):82-85.DOI:10. 3969/j.issn.1673-8411.2016.04.018.
        [4]南京洲源信息科技有限公司.一种基于CIMISS和综合库数据的气象综合业务系统:CN201810802227.6[P].2020-01-31.