潍坊市气象灾害预警信息发布系统设计与实现 邱刚，李晓利（潍坊市气象局，山东潍坊２６１０１１） 【摘 要】为了提高气象灾害预警信息发布的及时性和有效性，结合Ｊ２ＥＥ、ｃ＃、数据库等技术，依托网络构建了潍坊市气象灾害预警信息发布系 统。该系统能够自动从多渠道收集气象灾害及相关资料进行再加工，并利用ＧＳＭＭＯＤＥＭ短信猫、传真服务器硬件设备以及Ａｎｄｒｏｉｄ平台应用 软件，将气象产品快速、高效的发布到多种类型的多个终端，有效地提升公共气象服务水平和气象灾害预警能力。 【关键词】气象预警；Ａｊａｘ；ＧＳＭＭＯＤＥＭ；传真服务器；数据库 【中图分类号】ＴＰ３１１．５ 【文献标识码】Ａ 【文章编号】１００６—４２２２（２０１５）１７—００１２—０２ 成：资料收集、资料处理、产品发布。其中资料收集与产品发布 主要以Ｃ｝｝技术的Ｃ／Ｓ架构为主，实现各种气象观测资料、气 引言 随着经济社会迅速发展．和广大人民群众对气象信 息特别是灾害性天气信息的需求急剧增强。气象防灾减灾体 系不断发展［”，气象预警信息的发布也采用多渠道、多手段的 象预警信息的整合，实现用于声讯发布平台、短信发布平台、 传真发布平台等各类发布服务。资料处理采用以Ｊａｖａ技术为 主的Ｂ／Ｓ架构。整个系统采用面向服务的体系结构（ＳＯＡ模 方式。目前我局现有预警发布渠道主要包括网站、电子邮件、 传真、１２１２１电话、手机短信、微博等。每种发布手段基本通过 型）来进行架构，它将各类服务通过相互之间的交互接口和功 人工发布，工作量大，需要消耗大量人力、物力，服务材料接收 能组件联系起来，由一种统一和通用的流程方式进行交互．各 也存在时间滞后的现象。为进一步提高预警信息的发布时效． 类服务可以因业务的需要而采用不用的开发语言进行开发 ……擞姑《￡ ……一 ｒ……… 磊缓前…………一 提高工作效率．有必要建立一套市级气象预警信息自动发布 系统。潍坊市气象局围绕这些服务需求和上级气象部门事业 发展规划，积极推进气象现代化建设和科技创新，建成了“一 键式”气象预警信息发布系统。该系统综合集成了业务处理及 气象服务功能，使预报分析、预报产品制作更加快捷，完成了 气象灾害预警服务基础信息收集、预警信息一键式发布、预警 信息发布运行监控等功能。实现了天气实况、天气预报和预警 信息等气象信息的自动化发布。通过在车站、商场等公共场所 安装发布终端ＬＣＤ电子显示屏．方便市民在第一时间获取到 气象信息，有效地提升公共气象服务水平和气象灾害预警能力。 １系统设计原则和方法 １．１系统设计原则 本系统的设计遵循先进性、可靠性、可扩展性以及易学易 用原则。系统使用先进、主流、成熟的的体系结构，在系统设计 和数据架构中充分考虑系统的可靠性和安全性，系统的设计 功能化、模块化，充分考虑系统的兼容性与跨平台性，支持多 种数据格式的存储，并尽可能设计的简明，使系统界面友好， 操作直观、简便．保证系统可用性且具有较长的生命力。 ２．２系统功能设计 主要有以下几个功能： （１）气象灾害数据收集及监控。主要实现收集省级气象部 门、周围相关地区气象部门发布的气象灾害预警信息．收集本 区域内气象资料及预报产品．对气象实况资料进行直观的显 示，对超出阈值的信息进行报警。 （２）气象灾害预警信息制作。对收集到的信息进行调整、 订正、制作。针对各种不同发布媒作相应的模板．达到发 布信息的规范化。 １．２系统设计方法 本系统以预报业务平台为核心、数据库平台为支撑、以信 息网络系统为基础、以业务发布平台为枢纽，依托服务管理系 统，按照开放式、跨平台、全透明、网络化、模块化的要求进行 定制开发。系统使用Ｃ＃编程，定时收集省级气象部门、周边地 （３）气象产品发布。主要达到在短时间内对多种媒体进行 气象预警信息、气象实况信息、气象预报产品的发布 主要的 媒体有网站、短信、传真、大喇叭、ＬＥＤ、ＬＣＤ等。其中ＬＣＤ显示 屏使用Ａｎｄｒｏｉｄ编程，在显示效果上得到很大提高。 区气象部门发布的气象灾害预警信息和本地区相关气象资 （４）统计分析。①实现对已发布产品的查询、统计、分析； 料、预报产品：使用Ｊ２ＥＥ、Ａｊａｘ、数据库等技术构建基于Ｂ／Ｓ架 ②统计当前终端显示设备在线率、历史在线率、在线天数等。 构的气象灾害信息自动发布系统；运用集成化思想开发气象 并可按单条信息统计、按单个设备统计、按设备类型统计、按 灾害数据收集及监控、气象灾害预警信息制作、产品发布、统 地区统计。 计分析、系统管理等一系列模块。此外，系统还为其他相关系 （５）系统管理功能。实现系统的验证登陆，为系统提供安 统提供统一接口．实现多个系统的融合 全机制；对具体定义的产品进行添加，修改，删除操作：对系统 ２系统结构和功能 ２．１系统结构设计 潍坊市气象灾害预警信息发布系统主要由三个部分组 资源如大喇叭、ＬＥＤ、ＬＣＤ等气象预警显示终端进行配置等。 ３系统设计关键技术 ３．１基于ＪＱｕｅｒｙ的Ａｉａｘ『２删技术 嗨每 ａｘ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ＪａｖａＳｃｆｉｐｔ＋ＸＭＬ，即异步ＪａｖａＳｃｉｆｐｔ＋ 的程序．也就是本系统在Ａｎｄｒｏｉｄ上运行的程序 应用框架层 ＸＭＬ）技术是由Ｊｅｓｓｅ Ｊａｍｅｓ Ｇａｒｒｅｔｔ首先提出来的。它并不是 是Ａｎｄｒｏｉｄ应用开发的核心．为开发者提供基础的ＡＰＩ框架 一个新的技术．是把一些已有的技术重新组合、锻造、延伸而 系统类库层是支持上层应用的一些底层的组件或模块 系统 内核层是具有和标准的Ｌｉｎｕｘ内核一样的功能．主要实现了 内存管理、进程调用、进程间通信等功能。 成的一个新的名词。随着ｗｅｂ２．０概念的出现．富客户端的普 遍应用，Ａｊａｘ技术越来越多的在网站中应用。这种基于富客户 端的异步传输技术使得ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ、ＸＭＬ、ＨＴＭＬ、ＣＳＳ等技术在 应用中既能够发挥出各自特长又能够很好的相互结合．使得 ４结束语 潍坊市气象灾害预警信息发布系统将现有的多种实况资 浏览器中反映的是应用，服务器交付的是数据，用户交互变得 料、服务材料全部纳入系统．实现服务材料的快捷生成输出． 流畅、连续．共同完成良好的用户体验。当然，基于富客户端的 并对生成的产品制作统一、标准的接口，为以后的业务调整和 Ｆｌａｓｈ及Ｊａｖａ Ｗｅｂ Ｓｔａｒｔ技术也能够给用户带来良好的体验． 但是相对与Ａｊａｘ对于Ｗｅｂ标准良好的定义、主流浏览器的广 扩展提供保障，提高了系统的扩展性。此外．系统将各种发布 手段进行整合，实现一次预警信息产品制作，多种途径（短信、 泛支持、于浏览器和平台的特性，使得Ａｊａｘ的生命力更 加顽强。 显示屏、微博、电子邮件等）自动发布功能，提高发布时效 系 统基于数据库的气象信息存储及检索，在向多种媒体发布气 ３．２ ＧＳＭ ＭＯＤＥＭ技术 实现短信发送功能的方法有很多，可以通过运营商的短 信网关发送．也可以通过提供短信发布功能的网站提供的 ＡＰＩ发送．还可以通过通过终端设备发送。借助像ＧＳＭ ＭＯ— 象信息时。存储各类信息发布的状态．系统用户能方便的对信 息的发布情况进行查询、统计。利用系统与各终端设备之间的 网络通信，实时监控到设备的运行情况并进行远程控制 通过 潍坊市气象灾害预警信息发布系统．有效缩短了预警信息发 布时间，减少了预报员的重复劳动，提高了工作效率．使得气 ＤＥＭ（短信猫）之类的终端设备，通过数据线连接到电脑来发 送短信．这种方式比较适宜于中小型的短信发送需求。本系统 就是选用这种方式 象预警信息发布更及时．在灾害来临时为各级领导决策和社 会大众采取防御措施争取了更多的时间．能最大限度的减轻 或者避免气象灾害造成的损失 短信猫和电脑之间通过串口进行通信．程序通过连接短 信猫的串口发送ＡＴ指令控制短信猫发送短信。许多编程软 件已经为其封装了相应的类，方便程序进行串口通信。 参考文献 ［１］郭进修，李泽椿．我国气象灾害的分类与防灾减灾对策［Ｊ】．灾害学 ［２】游丽贞，郭宇春，李纯喜．Ａｊａｘ引擎的原理和应用［ＪＪ＿软件时空 ［３１施伟伟，张蓓．征服Ａｊａｘ框架解析与实例［Ｍ】．人民邮电出版社 ２００７：８～２８． 实现收发短信的模式共有三种：Ｂｌｏｃｋ Ｍｏｄｅ、基于ＡＴ指 方式已经被淘汰，目前很少有应用：Ｔｅｘｔ Ｍｏｄｅ是纯文本方式， 持这种方式。ＰＤＵ Ｍｏｄｅ被所有手机支持，可以使用任何字符集。 ＰＤＵ串表面上是一串ＡＳＣＩＩ码，由‘０’一‘９’、‘Ａ’一‘Ｆ’这 令的Ｔｅｘｔ Ｍｏｄｅ、基于ＡＴ指令的ＰＤＵ Ｍｏｄｅ。其中Ｂｌｏｃｋ Ｍｏｄｅ ２００５，２０（４）：１０６－１ １０． ２０５—２０７． 比较简单，可使用不同的字符集．国内的手机产品基本上不支 ２００６，补充卷（２）：些数字和字母组成．它们是８位字节的十六进制数。ＰＤＵ串除 ［４］李刚．疯狂Ａｎｄｒｏｉｄ讲Ｙ－［Ｍ］．电子工业出版社，２０１３：２３－３０． 了包含可显示的消息本身。还包含很多其它信息，如ＳＭＳ服 务中心号码、目标号码、回复号码、编码方式和服务时间等。发 送和接收的ＰＤＵ串。结构不完全相同。 收稿日期：２０１５—８—６ 作者简介：邱刚（１９７８一），男，山东诸城人，工程师，本科，主要 从事网络管理及装备保障工作。 在ＧＳＭ的介绍中 ＰＤＵ由短信息中心地址（ＳＭＳＣ）和传 输协议数据单元（ＴＰＤＵ）两部分组成．可以采用三种编码７位 编码、８位编码和１６位（ＵＣＳ２）编码，其中ＵＣＳ２编码支持中、英文。 在发送短信时．系统先设置串口的端口号、波特率进行设 置，完成对串口的初始化工作，之后对从数据库短信信息表中 取出的接收号码、短信内容进行ＰＤＵ编码，编码完成后使用 ＡＴ指令将编码发送到短信猫 ３．３传真服务器技术 传真服务器的主要功能有：传真的发送和接收、文件的检 索、日志记录、状态监控、系统功能的配置。传真服务器在接收 到用户发送的请求后．从请求数据中读取发送传真的内容和 被叫号码，自动申请传真通道把传真发送出去。发送完毕后返 回给用户状态信息。遇到对方传真占线等情况，可根据配置进 行重播。整个过程都有相应的监控记录到数据库中。 ３．４ Ａｎｄｒｏｉｄ Ａｎｄｒｏｉｄｔ４￣是一种基于Ｌｉｎｕｘ平台的、开源的、智能移动终 端操作系统。Ａｎｄｒｏｉｄ系统分为四层：应用层、应用框架层、系 统类库层和系统内核层。应用层是运行在Ａｎｄｒｏｉｄ虚拟机上 蹲
