王, 段燕楠, 姚 愚, 何 俊, 甄廷忠, 張秀年

(1.昆明市氣象局,云南昆明650034;2.云南省氣象局,云南昆明650034)

1 引言

近年來(lái),隨著中國(guó)極端天氣事件增多,突發(fā)性、局地性氣象災(zāi)害呈現(xiàn)多發(fā)、頻發(fā)、重發(fā)態(tài)勢(shì),氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警及信息發(fā)布工作面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn),傳統(tǒng)、單一、低效率的信息發(fā)布方式已難以滿足日益提高的氣象服務(wù)需求,各地氣象部門(mén)非常重視氣象監(jiān)測(cè)預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)的建設(shè),從提高氣象預(yù)警信息準(zhǔn)確率及制作發(fā)布的實(shí)效性和針對(duì)性出發(fā),利用GIS、數(shù)據(jù)庫(kù)、WAP Push、SMS、GPRS等多種信息技術(shù)或手段,以C/S、B/S等多種結(jié)構(gòu)在氣象監(jiān)測(cè)預(yù)警以及信息發(fā)布工作方面做了大量研究。其中吳孟春等利用無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)GPRS實(shí)現(xiàn)了預(yù)警終端的數(shù)據(jù)傳輸以及建立了氣象信息管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了氣象災(zāi)害預(yù)警信息的發(fā)布;羅保華等[1]從提高氣象預(yù)警信息準(zhǔn)確率及制作發(fā)布的實(shí)效性和針對(duì)性出發(fā),應(yīng)用電子地圖和雷達(dá)產(chǎn)品、區(qū)域自動(dòng)站等資料的疊加,研發(fā)了地市級(jí)氣象災(zāi)害短信預(yù)警系統(tǒng);深圳市關(guān)于氣象災(zāi)害分區(qū)預(yù)警系統(tǒng)研究實(shí)現(xiàn)了分區(qū)預(yù)警信號(hào)自動(dòng)提示、編輯、制作和各傳播渠道的自動(dòng)分發(fā)[2];此外福建省、河北省也分別以全球地理信息系統(tǒng)(GIS)為基本模式和針對(duì)山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警方面做了大量研發(fā)工作[3-4],全國(guó)各地其他氣象部門(mén)在氣象監(jiān)測(cè)預(yù)警信息發(fā)布方面也做了大量研究[5-6];針對(duì)GIS技術(shù)的應(yīng)用,段英杰等就基于Mapx控件的GIS系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)行了探討與實(shí)踐,王斌貝等[7]也基于delphi和MapObjects論述了桌面GIS系統(tǒng)在氣象自動(dòng)站方面的應(yīng)用。

結(jié)合各地氣象部門(mén)在預(yù)警信息制作發(fā)布上的經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展,昆明市氣象局為集成電子顯示屏、氣象預(yù)警機(jī)、手機(jī)短信等多種氣象服務(wù)信息的發(fā)布手段,提高對(duì)外服務(wù)的信息化水平,組織開(kāi)發(fā)了基于GIS的氣象監(jiān)測(cè)預(yù)警信息綜合發(fā)布系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

圖1 氣象預(yù)警綜合發(fā)布平臺(tái)實(shí)體關(guān)系圖

系統(tǒng)在功能上以實(shí)現(xiàn)電子顯示屏、氣象預(yù)警大喇叭、決策手機(jī)短信以及WEB網(wǎng)站等各類(lèi)信息終端基于GIS平臺(tái)的信息綜合發(fā)布主要目標(biāo),利用當(dāng)前主流的信息技術(shù)將觀測(cè)產(chǎn)品獲取及顯示、確定預(yù)警范圍、信息綜合發(fā)布有機(jī)的統(tǒng)一在一起,簡(jiǎn)化工作流程,提高對(duì)外服務(wù)的信息化和自動(dòng)化水平。主要功能分為以下5個(gè)方面：無(wú)錫、華創(chuàng)兩類(lèi)自動(dòng)氣象站的數(shù)據(jù)整合讀取;獲取雷達(dá)回波產(chǎn)品并在GIS平臺(tái)上的疊加顯示;以圖形、矩形、多邊形(圈、框、勾)選的方式在發(fā)布平臺(tái)界面上確定氣象預(yù)警信息發(fā)布的地理范圍并自動(dòng)對(duì)地理范圍內(nèi)所屬的信息終端進(jìn)行查詢(xún);將多類(lèi)終端的信息發(fā)布整合到本系統(tǒng);其他相關(guān)輔助功能。

2.2 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境

系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的編程語(yǔ)言使用CodeGear Delphi 2007,在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)MS-SQLSERVER的支持下,采用C/S(客戶/服務(wù)器)模式,嵌入Arc MapObjects地理信息控件,使用本地Shape矢量文件支持系統(tǒng)GIS資料訪問(wèn),內(nèi)置獨(dú)立數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)模塊,是一個(gè)集信息綜合發(fā)布、數(shù)據(jù)庫(kù)、GIS和雷達(dá)圖形產(chǎn)品為一體的綜合系統(tǒng)。系統(tǒng)使用的資料有：存放在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)中的兩要素氣象觀測(cè)資料(包括逐小時(shí)降水量、氣溫);GIS本地Shape矢量文件(雷達(dá)探測(cè)范圍的區(qū)域邊界、作為點(diǎn)對(duì)象存儲(chǔ)的氣象電子屏、氣象預(yù)警機(jī)、決策服務(wù)手機(jī)終端的圖層文件);1000*1000分辨率、GIF格式的基本反射率(Base Reflectivity)、組合反射率(Composite Reflectivity)的雷達(dá)回波圖形產(chǎn)品。

2.3 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)了具有4層邏輯結(jié)構(gòu)的框架體系：數(shù)據(jù)層、操作層、應(yīng)用層以及用戶層。除了最高層次用戶層直接實(shí)現(xiàn)終端服務(wù)以外,低層3個(gè)層級(jí)結(jié)構(gòu)業(yè)務(wù)邏輯分離,在實(shí)現(xiàn)中可以分布內(nèi)部局域網(wǎng)、外部聯(lián)網(wǎng)的信息設(shè)備中,層次基于不同的功能明確劃分,為系統(tǒng)的有效運(yùn)行創(chuàng)造了條件。數(shù)據(jù)層主要包括由區(qū)域自動(dòng)站資料服務(wù)器、國(guó)家級(jí)氣象站資料服務(wù)器獲取自動(dòng)氣象站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),由多普勒雷達(dá)資料服務(wù)器獲取GIF格式圖形數(shù)據(jù),支持地理信息系統(tǒng)的本地Shape矢量文件。操作層通過(guò)采用delphi開(kāi)發(fā)或使用具有獨(dú)立功能的通用組件,包括地理信息組件(Arc MapObjects組件),數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)組件(ADO)等。應(yīng)用層主要實(shí)現(xiàn)獲取操作層傳遞的數(shù)據(jù)并將寫(xiě)定的氣象預(yù)警信息發(fā)布到手機(jī)、電子顯示屏、氣象預(yù)警機(jī)等終端。

框架模型通過(guò)以下技術(shù)處理來(lái)滿足實(shí)際需要：在數(shù)據(jù)層中,通過(guò)利用SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)的作業(yè)調(diào)度、視圖處理實(shí)現(xiàn)不同自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)的整合,基于FTP技術(shù)實(shí)現(xiàn)雷達(dá)回波圖形產(chǎn)品的實(shí)時(shí)調(diào)用并在本地存儲(chǔ)Shape矢量文件,將各類(lèi)產(chǎn)品和相關(guān)地理信息資料也納入統(tǒng)一管理。在操作層中,結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)組件(ADO)編程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)站資料庫(kù)的數(shù)據(jù)訪問(wèn),利用Arc MapObjects組件實(shí)現(xiàn)地理信息系統(tǒng)功能,基于各類(lèi)信息終端提供的信息發(fā)布接口,通過(guò)結(jié)合Web Service的信息技術(shù)編程實(shí)現(xiàn)不同終端的信息發(fā)布。在應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)各種信息發(fā)布功能模塊的集成,通過(guò)接口和系統(tǒng)將功能相對(duì)獨(dú)立的不同終端的信息發(fā)布集成在一起,為用戶層提供統(tǒng)一的氣象災(zāi)害預(yù)警信息,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體目標(biāo)。

2.4 系統(tǒng)流程

由于系統(tǒng)涉及到的功能較多,因此需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程進(jìn)行規(guī)劃,根據(jù)業(yè)務(wù)功能的需求及系統(tǒng)框架模型的特點(diǎn),將整個(gè)系統(tǒng)流程劃分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)產(chǎn)品獲取,數(shù)據(jù)產(chǎn)品的處理及GIS功能的實(shí)現(xiàn)、信息綜合發(fā)布3個(gè)部分,系統(tǒng)首先須獲取自動(dòng)站、雷達(dá)回波等基礎(chǔ)觀測(cè)數(shù)據(jù)產(chǎn)品并將其集成于系統(tǒng)之中作為下一步預(yù)警范圍確定的參考,其次是綜合各類(lèi)產(chǎn)品,結(jié)合預(yù)報(bào),基于GIS功能實(shí)現(xiàn)預(yù)警內(nèi)容和預(yù)警范圍的確定,最終通過(guò)各類(lèi)信息終端的數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息在平臺(tái)之上的綜合發(fā)布。

圖2 系統(tǒng)框架模型

在數(shù)據(jù)獲取過(guò)程中,首先基于內(nèi)部網(wǎng)絡(luò),讀取數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)國(guó)家級(jí)氣象站及區(qū)域自動(dòng)站的觀測(cè)數(shù)據(jù),同時(shí)應(yīng)用ftp技術(shù)獲取存放于服務(wù)器上的固定格式雷達(dá)回波圖形產(chǎn)品,加以配準(zhǔn)后作為圖層疊加于地圖之上,結(jié)合短時(shí)臨近天氣預(yù)報(bào),以此作為確定預(yù)警信息范圍的依據(jù)。

地理信息功能的實(shí)現(xiàn)主要體現(xiàn)在GIS本地Shape矢量文件(區(qū)域邊界、信息終端圖層)與雷達(dá)回波圖形產(chǎn)品的疊加顯示,基于地理信息系統(tǒng)的空間關(guān)系、對(duì)象查找等功能,以圖形、矩形、多邊形確定預(yù)警的地理范圍并實(shí)現(xiàn)范圍內(nèi)信息發(fā)布終端的選擇。

信息發(fā)布方面,由于多種終端分別基于GPRS、CDMA1X等通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息的發(fā)布,如果重新編寫(xiě)所有終端的信息發(fā)布程序存在效率低、難度較大等問(wèn)題,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,主要考慮利用設(shè)備提供商或網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商預(yù)先開(kāi)發(fā)的信息發(fā)布接口來(lái)編寫(xiě)程序,以插入電子屏數(shù)據(jù)庫(kù)記錄發(fā)布電子屏信息,利用電信提供的Web Service短信發(fā)布接口發(fā)布決策預(yù)警短信,利用http協(xié)議發(fā)布數(shù)據(jù)包到互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)插入發(fā)送記錄到預(yù)警機(jī)信息發(fā)布平臺(tái)的功能,最終完成各類(lèi)預(yù)警信息在平臺(tái)上的綜合發(fā)布。

3 系統(tǒng)功能及實(shí)現(xiàn)

3.1 綜合觀測(cè)數(shù)據(jù)的獲取

自動(dòng)氣象站包括國(guó)家級(jí)站點(diǎn)和昆明地區(qū)區(qū)域自動(dòng)站,根據(jù)業(yè)務(wù)需求,國(guó)家級(jí)氣象站數(shù)據(jù)通過(guò)內(nèi)網(wǎng)光纖直接進(jìn)入省級(jí)氣象部門(mén)數(shù)據(jù)庫(kù),需要通過(guò)遠(yuǎn)程登錄到省局的SQL數(shù)據(jù)庫(kù)獲取數(shù)據(jù)并將其實(shí)時(shí)同步到本地。

區(qū)域自動(dòng)氣象站的觀測(cè)數(shù)據(jù)則基于GPRS技術(shù)發(fā)送到本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù),當(dāng)前昆明地區(qū)主要采用無(wú)錫和華創(chuàng)兩類(lèi)站點(diǎn),為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在系統(tǒng)上的高效查詢(xún),需要提前整合兩類(lèi)數(shù)據(jù),主要是利用Microsoft Sql Server的數(shù)據(jù)同步、SQL代理、作業(yè)調(diào)度、視圖等技術(shù),在SQL服務(wù)器上部署作業(yè),逐小時(shí)將兩類(lèi)站點(diǎn)的雨量數(shù)據(jù)同步到同一臺(tái)服務(wù)器下的同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù),再通過(guò)自定義SQL的SELECT語(yǔ)句以檢索數(shù)據(jù)來(lái)創(chuàng)建視圖,將分屬兩個(gè)數(shù)據(jù)表的無(wú)錫、華創(chuàng)自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一的字段名、統(tǒng)一的字段格式導(dǎo)入到同一個(gè)視圖,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的虛擬整合,便于后續(xù)軟件編程工作中對(duì)數(shù)據(jù)的提取及運(yùn)算。

以上的sql語(yǔ)句功能為創(chuàng)建視圖ALLStation(整合數(shù)據(jù)后的視圖),并將其字段統(tǒng)一為華創(chuàng)自動(dòng)站的字段名稱(chēng),以便在對(duì)兩類(lèi)自動(dòng)氣象站使用統(tǒng)一的代碼對(duì)視圖AllStation進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)操作以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)查詢(xún),簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)查詢(xún)部分的程序編制工作。

雷達(dá)觀測(cè)產(chǎn)品是短時(shí)臨近天氣預(yù)報(bào)的重要參考依據(jù)之一,通過(guò)雷達(dá)回波所處的位置、強(qiáng)度及移動(dòng)的方向與速度可以判斷短時(shí)間內(nèi)局地天氣過(guò)程發(fā)展的趨勢(shì),對(duì)于預(yù)警信息地理范圍的確定有著重要的參考性。

目前,由昆明市氣象局開(kāi)發(fā),在全省推廣使用的云南省雷達(dá)拼圖軟件以GIF圖形格式為軟件終端提供產(chǎn)品,這一模式已相當(dāng)成熟,基于該模式,在棋盤(pán)山天氣雷達(dá)站的產(chǎn)品生成服務(wù)器上增加功能,實(shí)現(xiàn)定時(shí)以固定格式、固定分辨率生成昆明雷達(dá)回波圖的GIF圖形格式產(chǎn)品并發(fā)布到指定的FTP服務(wù)器,以便預(yù)警信息綜合發(fā)布平臺(tái)的實(shí)時(shí)調(diào)用并將其作為確定預(yù)警地理范圍參考依據(jù)的Image圖層疊加到系統(tǒng)中的地圖圖層之上。

3.2 地理信息功能的實(shí)現(xiàn)

3.3.1 相關(guān)功能描述

系統(tǒng)采用ESRI公司供開(kāi)發(fā)人員使用的制圖與GIS功能組件(ActiveX控件)MapObjects實(shí)現(xiàn),基于MapObjects,可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)圖層的地圖操作,選擇要素特征的統(tǒng)計(jì),查詢(xún)和更新選擇要素特征的屬性數(shù)據(jù),基于要素統(tǒng)計(jì)制作各種專(zhuān)題分析圖。

圖3 氣象預(yù)警綜合發(fā)布系統(tǒng)流程圖

訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行各種數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)不是Mapobjects的強(qiáng)項(xiàng),因此在該系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù),基于時(shí)間、站點(diǎn)等條件對(duì)氣象數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)的功能部分由面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言Delphi完成,并將統(tǒng)計(jì)結(jié)果按指定格式導(dǎo)入MapObjects的圖層數(shù)據(jù)存儲(chǔ)文件(*.Dbf)文件中供系統(tǒng)調(diào)用。自動(dòng)站站點(diǎn)信息及數(shù)據(jù)在GIS平臺(tái)上數(shù)據(jù)的查詢(xún)通過(guò)Mapobjects的SearchExpression功能實(shí)現(xiàn)查找點(diǎn)或者是點(diǎn)定位,再將查詢(xún)到的點(diǎn)數(shù)據(jù)作為新的查詢(xún)參數(shù)對(duì)Dbf數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行再次查詢(xún),從而得到查詢(xún)的結(jié)果數(shù)據(jù)并在系統(tǒng)中顯示,作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)供下一步信息編輯、發(fā)布工作參考。

自動(dòng)氣象站、電子顯示屏、氣象預(yù)警機(jī)、決策服務(wù)手機(jī)均作為點(diǎn)對(duì)象圖層在系統(tǒng)中逐一疊加,同時(shí)將雷達(dá)回波的圖形產(chǎn)品通過(guò)進(jìn)行地理配準(zhǔn),以圖形分辨率、圖形范圍經(jīng)緯度進(jìn)行換算,編輯圖形配準(zhǔn)文件,確定圖形的每一個(gè)像素在地理坐標(biāo)上的精度,使圖像數(shù)據(jù)與具有大地坐標(biāo)的Shape數(shù)據(jù)精確集成在一起。此外,為了實(shí)現(xiàn)更加方便、準(zhǔn)確的定位,也可以采用ArcMap提供的Georeferencing工具,在無(wú)投影、無(wú)配準(zhǔn)的雷達(dá)回波GIF文件與雷達(dá)探測(cè)范圍的區(qū)域邊界之間添加多個(gè)控制點(diǎn)后自動(dòng)生成配準(zhǔn)文件(*.gfw),實(shí)現(xiàn)雷達(dá)回波在GIS平臺(tái)上的精確配準(zhǔn)、疊加顯示。

MapObjects可以識(shí)別地圖上被選中的元素,通過(guò)線,方框,區(qū)域,多邊形,圓來(lái)拾取物體。基于 MapObjects提供的開(kāi)發(fā)接口,系統(tǒng)的程序部分在選擇圓、矩形或多邊形的選擇方式后,對(duì)電子顯示屏、氣象預(yù)警機(jī)、決策服務(wù)手機(jī)的圖層逐層進(jìn)行查詢(xún)操作,判斷各圖層位于已確定地理范圍內(nèi)的信息終端。

3.3.2 部分功能的代碼實(shí)現(xiàn)

限于篇幅,列舉部分代碼如下：

以上代碼為實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)在地圖空間上移動(dòng)時(shí)自動(dòng)判斷若移動(dòng)到自動(dòng)氣象站某個(gè)站點(diǎn)之上則顯示該站點(diǎn)的基本信息。

以上代碼為實(shí)現(xiàn)查詢(xún)單一圖層站點(diǎn)是否在選定的地理范圍(rect)之內(nèi),如果確定這將其與信息發(fā)送相關(guān)的站點(diǎn)信息保存到一個(gè)字符串以備信息發(fā)送功能模塊的調(diào)用。

3.3 信息發(fā)布

考慮到重新編寫(xiě)較底層的Socket通信程序效率較低且存在穩(wěn)定性問(wèn)題,信息發(fā)布功能設(shè)計(jì)方面主要從應(yīng)用角度出發(fā),在結(jié)合地理信息系統(tǒng)技術(shù)確定信息發(fā)布終端的前提下,基于數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、http協(xié)議、Web Service等信息技術(shù),利用設(shè)備提供商、通信運(yùn)營(yíng)商提供的信息發(fā)送接口,實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息到多種終端的統(tǒng)一發(fā)布,同時(shí)為下一步實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息到本地氣象網(wǎng)站及其他WEB服務(wù)平臺(tái)的同步發(fā)送預(yù)留接口。

系統(tǒng)提供預(yù)警信息的人機(jī)交互編輯功能,可通過(guò)下拉列表快速選擇預(yù)警信息類(lèi)型、預(yù)警等級(jí),發(fā)布單位、預(yù)警時(shí)效等預(yù)警信息相關(guān)內(nèi)容,預(yù)警發(fā)布的行政區(qū)范圍可通過(guò)勾選指定的縣市區(qū)來(lái)確定,通過(guò)程序智能組合、在預(yù)警信息內(nèi)容的文本框自動(dòng)確定信息編輯時(shí)間并生成預(yù)警信息。簡(jiǎn)化了信息編輯的流程。

3.3.1 電子顯示屏信息發(fā)布

昆明地區(qū)的電子顯示屏信息發(fā)布目前已有成熟的發(fā)布平臺(tái),后臺(tái)的發(fā)布程序經(jīng)測(cè)試可支持至少4000個(gè)以上終端的信息發(fā)送,原有的發(fā)布平臺(tái)是先按固定的格式將需要發(fā)布的預(yù)警信息的類(lèi)型、內(nèi)容、時(shí)效、影響范圍、發(fā)布站點(diǎn)等相關(guān)數(shù)據(jù)寫(xiě)入SQL Server的數(shù)據(jù)庫(kù)表中,供多線程的Socket通信程序調(diào)用后,基于GPRS技術(shù),通過(guò)中國(guó)移動(dòng)的通信網(wǎng)絡(luò)將預(yù)警信息發(fā)布到終端。

系統(tǒng)中,通過(guò)確定預(yù)警范圍可確定作為信息發(fā)布對(duì)象的電子顯示屏并讀取出終端硬件ID號(hào),系統(tǒng)根據(jù)選擇的對(duì)象,將通過(guò)人機(jī)交互編輯好的預(yù)警信息作為表記錄逐條逐站點(diǎn)寫(xiě)入電子顯示屏數(shù)據(jù)庫(kù),供設(shè)備廠商提供的后臺(tái)發(fā)布程序查詢(xún)調(diào)用以實(shí)現(xiàn)信息發(fā)布的功能。

3.3.2 決策手機(jī)短信發(fā)布

系統(tǒng)將市、縣、鄉(xiāng)三級(jí)地方政府、氣象防災(zāi)減災(zāi)相關(guān)部門(mén)負(fù)責(zé)人或工作人員的手機(jī)以其所負(fù)責(zé)范圍或所在地的經(jīng)緯度坐標(biāo)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù),制作對(duì)應(yīng)的地理信息點(diǎn)圖層,通過(guò)預(yù)警范圍的選擇確定是否向該手機(jī)終端發(fā)送預(yù)警信息。

因考慮到?jīng)Q策用戶所使用的手機(jī)包含了移動(dòng)、聯(lián)通、電信3大運(yùn)營(yíng)商提供的手機(jī)號(hào)碼,故系統(tǒng)短信發(fā)送平臺(tái)主要采用中國(guó)電信提供的、可指定目標(biāo)號(hào)碼為3大運(yùn)營(yíng)商移動(dòng)號(hào)碼的發(fā)送接口,實(shí)現(xiàn)跨網(wǎng)絡(luò)、覆蓋面更廣的預(yù)警信息服務(wù)。

電信提供短信發(fā)送接口服務(wù)器,使用標(biāo)準(zhǔn)的Web服務(wù)描述語(yǔ)言(Web Services Description Language,WSDL)向外界應(yīng)用客戶端描述它所提供服務(wù)的內(nèi)容,客戶端需要以規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議來(lái)調(diào)用此服務(wù),基于互聯(lián)網(wǎng)提供的短信接口smssend.asmx可利用Delphi的導(dǎo)入工具將其轉(zhuǎn)化為可用的接口單元文件,以便系統(tǒng)調(diào)用其中的發(fā)送信息函數(shù)SendMsg將需要發(fā)送的短信數(shù)據(jù)通過(guò)簡(jiǎn)單對(duì)象訪問(wèn)協(xié)議(Simple Object Access Protocol,SOAP)的方式將數(shù)據(jù)經(jīng)MD5驗(yàn)證后發(fā)送至電信服務(wù)器。

系統(tǒng)將編輯好的信息基于Web Service技術(shù)通過(guò)10M光纖直接接入并發(fā)送到電信短信網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)氣象預(yù)警信息的高效發(fā)布。此外,預(yù)警信息的發(fā)布也可以通過(guò)中國(guó)移動(dòng)提供的短信機(jī),基于專(zhuān)線接入移動(dòng)短信網(wǎng)關(guān),實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)用戶短信的發(fā)布,通過(guò)提供短信發(fā)布的備用線路,提高信息發(fā)布的可靠性。

3.3.3 氣象預(yù)警機(jī)信息發(fā)布

昆明地區(qū)的氣象預(yù)警機(jī)本身提供了一個(gè)基于B/S(瀏覽器/服務(wù)器)結(jié)構(gòu)的預(yù)警信息發(fā)布平臺(tái),預(yù)警機(jī)的信息基于中國(guó)電信的CDMA1X網(wǎng)絡(luò)發(fā)布,為了實(shí)現(xiàn)預(yù)警機(jī)信息發(fā)布與論述的信息發(fā)布平臺(tái)的無(wú)縫對(duì)接,預(yù)警機(jī)廠商提供了一個(gè)基于http協(xié)議的發(fā)送接口(sendmsg.php),系統(tǒng)提交預(yù)警信息及發(fā)布對(duì)象的相關(guān)信息,實(shí)際的信息發(fā)布工作由氣象預(yù)警機(jī)信息發(fā)布平臺(tái)的后臺(tái)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。

Http協(xié)議的POST方法可以請(qǐng)求服務(wù)器接收包含在請(qǐng)求中的實(shí)體信息,可以用于提交表單,向新聞組、BBS、郵件群組和數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)送消息,平臺(tái)中對(duì)預(yù)警機(jī)的信息發(fā)布通過(guò)http協(xié)議post方法提交,提交的請(qǐng)求信息中包含預(yù)警短信的內(nèi)容、驗(yàn)證的用戶名、密碼、預(yù)警機(jī)終端的ID號(hào)、信息編碼的方式等一系列參數(shù),

以上代碼用于向服務(wù)器提交預(yù)警機(jī)信息發(fā)送的請(qǐng)求,post方法包含接收請(qǐng)求的服務(wù)器參數(shù)以及預(yù)警機(jī)信息的相關(guān)參數(shù),GetSendParam(參數(shù)略)為系統(tǒng)程序中獲取預(yù)警內(nèi)容、終端ID號(hào)等一系列請(qǐng)求信息參數(shù)的函數(shù),具體獲取各參數(shù)的過(guò)程及代碼因其難度較低且通用性不高,在此不再贅述。

圖4 預(yù)警短信發(fā)布流程圖

圖5 氣象預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)界面

4 系統(tǒng)應(yīng)用說(shuō)明

氣象預(yù)警信息綜合發(fā)布平臺(tái)基于地理信息系統(tǒng)(GIS),實(shí)現(xiàn)了雷達(dá)回波作為Image圖層、電子顯示屏、氣象預(yù)警機(jī)、決策服務(wù)手機(jī)終端作為點(diǎn)對(duì)象圖層在系統(tǒng)上的疊加,以雷達(dá)回波作為確定預(yù)警范圍的重要依據(jù),系統(tǒng)采用圓形、矩形、多邊形3種框選方式確定預(yù)警區(qū)域并對(duì)所選區(qū)域內(nèi)的圖層進(jìn)行逐層查詢(xún),獲取地理范圍內(nèi)電子顯示屏、氣象預(yù)警機(jī)、決策手機(jī)終端的硬件ID號(hào)以便信息發(fā)送模塊的逐個(gè)讀取調(diào)用后發(fā)送信息。系統(tǒng)界面主要分為顯示控制、圖層管理、數(shù)據(jù)顯示、預(yù)警范圍定位控制、預(yù)警信息編輯等多個(gè)功能區(qū),系統(tǒng)主界面如圖5所示。

5 結(jié)束語(yǔ)

基于GIS的氣象監(jiān)測(cè)預(yù)警信息綜合發(fā)布系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)、雷達(dá)回波圖形產(chǎn)品的自動(dòng)獲取以及在地理信息系統(tǒng)上的圖層疊加,利用SQL技術(shù)實(shí)時(shí)讀取自動(dòng)站雨量信息并寫(xiě)入自動(dòng)氣象站的圖層數(shù)據(jù),以?xún)深?lèi)綜合觀測(cè)數(shù)據(jù)產(chǎn)品作為參考依據(jù),更加直觀可視的確定預(yù)警信息發(fā)布的范圍。并提供了人機(jī)對(duì)話高效編輯氣象預(yù)警信息的功能,整合了氣象電子顯示屏、氣象預(yù)警機(jī)、決策短信以及WEB網(wǎng)站等多種信息發(fā)布終端的發(fā)布平臺(tái),基于GPRS、CDMA1X、WebService等通信、軟件技術(shù)實(shí)現(xiàn)了信息的同步、高效發(fā)送,提高了預(yù)警信息發(fā)布的信息化和自動(dòng)化水平。

致謝：感謝昆明市科技項(xiàng)目(昆科計(jì)字085080002)對(duì)本文的資助

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