成海民

河北省氣象服務中心

淺談省級氣象科普資源庫建設

成海民

河北省氣象服務中心

隨著氣象預報預警信息發(fā)布渠道和發(fā)布手段的日益豐富，氣象科普的需求量越來越大，本文就省級氣象科普資源庫的建設原則和建設內(nèi)容進行了詳細介紹。在網(wǎng)絡安全和運行維護方面提出了可行性建議和方案，并對省市縣三級氣象科普資源共建共享可能帶來的經(jīng)濟效益和社會效益進行了分析。

氣象科普；資源庫；網(wǎng)絡化共享

1 前言

隨著科學技術和氣象現(xiàn)代化的迅速發(fā)展，氣象信息服務方式和發(fā)布手段不斷完善，覆蓋面不斷擴大，氣象服務產(chǎn)品不斷豐富，氣象服務能力顯著加強[1]。氣象信息發(fā)布渠道和發(fā)布手段的日益豐富，使得氣象科普的重要性迅速凸顯出來，氣象科普已經(jīng)成為貫穿氣象服務業(yè)務的非常重要的組成部分，不管是公眾氣象服務、專業(yè)氣象服務，還是突發(fā)氣象預警信息發(fā)布、氣象預報預測，都會涉及大量氣象專業(yè)知識和專業(yè)術語，如果不把這些專業(yè)知識及時向公眾解釋清楚，適時對公眾進行科普推廣，那我們的氣象服務工作就沒有意義，我們是在自說自話而已。

《全民科學素質(zhì)行動計劃綱要（2006－2020年）》（以下簡稱《剛要》）在科普資源開發(fā)與共享這一基礎工程中明確指出：要集成各類科普信息，建成數(shù)字化科普信息資源庫和共享交流平臺，通過互聯(lián)網(wǎng)為社會和公眾提供資源支持和公共科普服務[2]。隨著《綱要》實施的不斷深入，公眾對氣象科普知識了解的愿望也越來越迫切。因此，氣象科普工作者應以此為契機，加大力度推進氣象科普業(yè)務化建設，搭建氣象科普資源共享與傳播系統(tǒng)，實現(xiàn)氣象科普資源共享共用和集約化管理，強化網(wǎng)絡氣象科普資源開發(fā)[3]。通過統(tǒng)一的氣象科普業(yè)務平臺實現(xiàn)省級對市縣氣象科普業(yè)務的指導以及各業(yè)務單位的順暢溝通互動，提升氣象科普的實效性、互動性和網(wǎng)絡化。

2 目前氣象科普業(yè)務存在的主要問題和差距

1）氣象科普信息資源過于分散，氣象科普機構各自為政，沒有一個統(tǒng)一管理的平臺，嚴重制約了氣象科普工作的常態(tài)化開展。

2）省市縣缺乏有效的溝通、交流、互動機制，氣象科普宣傳多為由高到低的單項傳輸方式，社會公眾對于傳播的氣象知識只能被動接受，在一定程度上降低了氣象科普的實效性。

3）氣象科普資源共享平臺建設的經(jīng)費支撐不足，無論是部門內(nèi)部還是各級政府的投入一直處于較低水平，在一定程度上制約了氣象科普工作的推進與發(fā)展。

4）氣象科普與行業(yè)、部門間的網(wǎng)絡橫向聯(lián)系互動不足，大多處于單干的被動局面，致使氣象科普宣傳的廣度和深度不夠。

5）在氣象科普工作開展中，各地市、縣氣象局與公眾距離更近，但由于條件限制，他們的科普產(chǎn)品加工能力卻更為薄弱，科普產(chǎn)品更為缺乏。

基于上述的問題和差距，亟需一個平臺，將省市縣氣象科普業(yè)務機構聯(lián)動起來，實現(xiàn)氣象科普資源的共建和集約化管理，促進省級優(yōu)質(zhì)氣象科普資源與地方、基層的共享。

3 氣象科普資源庫建設原則

1）模塊化原則：功能模塊化，各功能模塊相對獨立，模塊之間按統(tǒng)一接口規(guī)則連接。

2）規(guī)范化原則：分類別制定氣象科普資源采集和共享規(guī)范，科普信息的采集處理按規(guī)范進行。省市縣三級在氣象科普資源的調(diào)用、加工、上傳、導出等各個環(huán)節(jié)，規(guī)范化管理。

3）先進性原則：數(shù)據(jù)庫平臺選用數(shù)據(jù)庫吞吐量大的、適于分布式計算環(huán)境的、各項指標領先的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，以保證先進性。

4）實用性原則：項目要完全適應目前和今后長時間內(nèi)服務對象的需求，實現(xiàn)用戶身份識別，對資源訪問方便快捷，用戶界面友好，以保證實用性。

5）兼容性原則：選用統(tǒng)一的網(wǎng)絡協(xié)議，規(guī)范的數(shù)據(jù)格式，主要采用科技信息分類方法和異構數(shù)據(jù)處理方法，以保證兼容性。

6）安全性原則：采用穩(wěn)妥的保護技術、恰當?shù)臄?shù)據(jù)保護方法、恰當?shù)拇嫒嘞蓿苊馔饨缜秩?，以保證安全性。

7）易用性原則：通過人工干預或智能提示，在重要節(jié)點、節(jié)氣、重大天氣過程，提示使用者相應的氣象科普點以及表現(xiàn)形式，用戶根據(jù)自己的需求和提示信息，有針對性的下載科普資源。

4 氣象科普資源庫的內(nèi)容設計

4.1 氣象科普資源庫

1）氣象科普文集庫。采集氣象科普文本信息，包括氣象基礎知識、氣象業(yè)務簡介、常見災害性天氣的特點及防御辦法等，進行標準化、規(guī)范化處理，對專業(yè)的氣象知識通俗化解讀，這里的通俗化解讀非常關鍵，舉個例子：

2）圖表庫。圖說氣象，通過各種方式的圖形（卡通、漫畫、普通畫面）說氣象，珍貴的歷史天氣事件圖片、與天氣有關的新聞圖片等；柱狀圖、折線圖、餅狀圖等各種數(shù)據(jù)圖表模板；氣溫、降水、濕度等氣象要素的區(qū)域填充色標模板。

3）培訓課件庫。針對中小學學校、大中專院校、氣象系統(tǒng)非氣象專業(yè)人員、社區(qū)、企業(yè)等不同群體制作有針對性的氣象科普教學課件。課件突破傳統(tǒng)的教學模式，突出趣味性、通俗性、可視化特點。

4）題庫。氣象知識題庫，涵蓋與氣象有關的各個方面、各個領域的試題，題型包括填空、單項選擇、多項選擇、連線、判斷、簡答等多種類型，通過隨機組合，可快速形成試卷。

5）科普專家?guī)?。按專業(yè)進行分類管理，專家信息包括職務職稱、單位、從事專業(yè)、所取得的成績，并可靈活查詢，快速定位。

6）根據(jù)具體天氣編輯制作科普產(chǎn)品?？梢允俏淖帧D形、動畫、視頻，也可以是多種形式混合編輯，加工好的產(chǎn)品根據(jù)需求輸出網(wǎng)站、微博、微信認可的形式。

7）創(chuàng)建氣象科普多媒體資源庫。創(chuàng)新氣象防災減災知識的表現(xiàn)形式，融合計算機三維模擬、虛擬現(xiàn)實、二維動畫等新技術，研發(fā)全新形式的氣象科普作品。

8）建立數(shù)字氣象科普館。通過網(wǎng)絡把氣象科普館從現(xiàn)場搬到電腦中，用戶可以按設計的路線瀏覽，并對要重點關注的展品進行放大、突出顯示等操作。

圖1是氣象科普資源庫建設的流程框圖：

圖1 氣象科普資源庫建設流程圖

4.2 氣象科普資源共享

1）省市縣三級氣象科普資源集約化管理，省級氣象科普機構對氣象科普資源庫的結(jié)構、內(nèi)容、形式進行策劃設計，市縣級氣象科普機構輔助省級對氣象科普資源庫補充、完善，形成省市縣三級優(yōu)勢互補、共建共享的良好機制。

2）開發(fā)市縣科普信息資源共享接口，市縣可根據(jù)需要瀏覽、下載科普信息。同時，開發(fā)反映市縣特色的科普產(chǎn)品，通過共享接口上傳，經(jīng)省級審核入庫。

3）開發(fā)開放式API輸出接口，實現(xiàn)一鍵式導出適合傳統(tǒng)媒體和新媒體的全格式氣象科普產(chǎn)品。

5 安全系統(tǒng)建設方案

安全風險隱患主要來源自互聯(lián)網(wǎng)，主要采用以下方法解決：

1）安全域劃分。對不同的科普機構其進行安全域劃分，并按照這些安全功能需求設計和實現(xiàn)相應的安全隔離與保護措施。安全區(qū)域的劃分主要規(guī)定了各個安全區(qū)域的重要級別和重點防護對象，同時將各區(qū)域之間的安全邊界嚴格制定。分為省級氣象科普業(yè)務區(qū)、市縣級氣象科普業(yè)務區(qū)和行業(yè)科普業(yè)務區(qū)，安全域之間通過防火墻進行邏輯隔離。

圖2 安全域劃分示意圖

2）安全解決方案。部署防火墻設備，將不同安全區(qū)進行有效的隔離，只允許應用端口通過，并對通過的流量進行檢測，確保各區(qū)域服務器、應用的安全。不同區(qū)域的安全級別通過0～100的數(shù)字表示，數(shù)字越大表示安全級別越高。

配置專用的入侵防御系統(tǒng)IPS，處理來自互聯(lián)網(wǎng)動態(tài)的、有害的攻擊。配置漏洞掃描設備，對于服務器目前的軟件配置及漏洞狀況，通過自動化手段進行自動記錄和統(tǒng)計，以便于管理員了解主機的具體應用部署及漏洞情況，清晰的了解軟件目前的狀態(tài)及其影響。

開啟實時檢測進行病毒防護，保證在病毒入侵時可以隨時發(fā)現(xiàn)并清除；定期進行病毒庫升級；定期進行服務器全磁盤查殺病毒，保障系統(tǒng)中不存在病毒；建立病毒防范的日常管理機制和審查機制。

6 標準規(guī)范建設內(nèi)容

標準規(guī)范建設包括管理性、業(yè)務性和技術性規(guī)范三個方面的內(nèi)容。

1）管理性標準規(guī)范。遵循國家檔案行政管理部門統(tǒng)一制定的管理規(guī)范，對文字信息、圖形信息、視頻信息、三維模擬的氣象科普信息以及硬件設備規(guī)范管理，包括合法性確認、服務器安全法規(guī)與標準等。

2）業(yè)務性標準規(guī)范。制定對常規(guī)科普信息的處理標準，包括文件格式、數(shù)據(jù)格式等，對將要入庫的文字信息、圖形信息、視頻信息、三維模擬的氣象科普信息進行標準化、數(shù)字化、規(guī)范化處理。

3）技術性標準規(guī)范。制定文字信息、圖形信息、視頻信息的格式要求和存儲標準；制定三維模擬氣象科普信息的格式要求和存儲標準。制定信息統(tǒng)計分析的標準，包括統(tǒng)計時段、統(tǒng)計因子、統(tǒng)計單位、顯示形式等。

7 運行維護方案

1）建立分工明確的運維組織，包括領導小組、技術支持小組。

2）建立詳細的運行保障體系流程，包括日常維護管理（例行巡檢、設備保養(yǎng)、數(shù)據(jù)備份）、運行監(jiān)測與故障預警、系統(tǒng)故障處理辦法。

日常維護管理主要包括定期檢查硬件設備的運行狀態(tài)，更換運行不穩(wěn)定的設備，并進行登記。定期對關鍵數(shù)據(jù)進行備份（數(shù)據(jù)庫），保障數(shù)據(jù)安全。

運行監(jiān)測與故障預警采用定制軟件自動監(jiān)測報警，實時監(jiān)測運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)故障時通過短信、郵件通知管理員進行處理。

8 效益分析

8.1 經(jīng)濟效益分析

氣象科普資源庫為科普工作者和公眾提供一個了解氣象知識、提高氣象防災減災意識，學習避災防御知識的開放平臺，提升公眾防災減災和自救避險能力，努力把氣象災害帶來的經(jīng)濟損失降到最低。

8.2 社會效益分析

1）氣象科普資源庫將填補省級氣象科普資源共享與傳播平臺的空白，實現(xiàn)省市縣三級氣象科普資源共享共用和集約化管理，真正成為氣象服務發(fā)展的基礎力量。

2）氣象科普資源庫將為省市縣氣象科普工作的開展提供數(shù)據(jù)支撐，為促進氣象科普工作業(yè)務化、規(guī)范化、系統(tǒng)化奠定堅實基礎。

3）通過有條件的開放接口，實現(xiàn)公眾與氣象專家順暢的溝通互動機制，提升氣象科普的實效性。

4）氣象科普資源庫將為公眾提供一個通過網(wǎng)絡瀏覽參觀科普館的通道，讓沒有時間到現(xiàn)場實地體驗科普館的公眾網(wǎng)絡體驗科普展品的魅力。

5）氣象科普資源庫將打破目前氣象科普單向、自閉的落后模式，實現(xiàn)跨行業(yè)、跨部門的橫向連通。促進氣象科普資源與行業(yè)、部門科普資源的共享共用。

6）氣象科普資源庫將大大提升省市縣氣象科普產(chǎn)品加工制作能力，豐富基層氣象科普產(chǎn)品的內(nèi)容和形式，大大促進基層氣象科普工作的開展，打通氣象科普工作的“最后一公里”，極大推動省市縣三級氣象科普業(yè)務化進展。

[1]孫健,陳振林.我國氣象服務發(fā)展歷程和展望[C].氣象服務發(fā)展論壇文集,北京：氣象出版社，2010：6.

[2]國務院.《全民科學素質(zhì)行動計劃綱要（2006-2020）》，2006.

[3]中國氣象局.《氣象科普發(fā)展規(guī)劃（2013—2016）》，2013.

成海民，河北省氣象服務中心，職稱：副研級高工。