劉天琦+鄭玉峰++韓仲?gòu)?qiáng)+張德龍+陶鑫

摘 要：農(nóng)業(yè)氣象測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)軟件（簡(jiǎn)稱AgMODOS系統(tǒng)）已于2010年正式在全國(guó)氣象部門業(yè)務(wù)應(yīng)用，對(duì)于農(nóng)業(yè)氣象測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)已經(jīng)形成了全國(guó)統(tǒng)一的規(guī)范化業(yè)務(wù)流程。內(nèi)蒙古生態(tài)氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)是自治區(qū)氣象部門自行建立的對(duì)牧草、森林、水體、沙漠化、災(zāi)害等特色觀測(cè)業(yè)務(wù)，自2004年開(kāi)始觀測(cè)以來(lái)，一直采用Excel表格方式供用戶填報(bào)和應(yīng)用，在規(guī)范性、便捷性、實(shí)用性等方面均給業(yè)務(wù)和用戶帶來(lái)不便。鑒于生態(tài)氣象觀測(cè)與農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)的相似性，基于AgMODOS系統(tǒng)，進(jìn)行農(nóng)業(yè)與生態(tài)測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)的整合，實(shí)現(xiàn)內(nèi)蒙古生態(tài)氣象數(shù)據(jù)與全國(guó)綜合氣象信息共享平臺(tái)（簡(jiǎn)稱CIMISS系統(tǒng)）的統(tǒng)一數(shù)據(jù)環(huán)境對(duì)接，實(shí)現(xiàn)生態(tài)氣象測(cè)報(bào)規(guī)范化管理。

關(guān)鍵字：AgMODOS；生態(tài)觀測(cè)；集約整合；初步質(zhì)量控制；CIMISS

中圖分類號(hào)：S16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20171132009

引言

生態(tài)氣象觀測(cè)是內(nèi)蒙古自治區(qū)氣象部門的特色觀測(cè)業(yè)務(wù)，包括作物、天然草場(chǎng)植物物種多樣性監(jiān)測(cè)、天然牧草監(jiān)測(cè)、天然牧草營(yíng)養(yǎng)成分監(jiān)測(cè)、天然牧草干鮮重監(jiān)測(cè)、森林可燃物監(jiān)測(cè)、草場(chǎng)（農(nóng)田）風(fēng)蝕度監(jiān)測(cè)、地下水位監(jiān)測(cè)、氣象災(zāi)害及氣象衍生災(zāi)害監(jiān)測(cè)等，全區(qū)所有人工值守氣象臺(tái)站均進(jìn)行這類資料觀測(cè)，針對(duì)不同臺(tái)站地理環(huán)境、氣候特點(diǎn)、植被特征等承擔(dān)不同觀測(cè)任務(wù)。生態(tài)觀測(cè)業(yè)務(wù)為提高氣象服務(wù)能力、生態(tài)文件建設(shè)發(fā)揮著巨大作用。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展及在氣象領(lǐng)域中的應(yīng)用，現(xiàn)代氣象觀測(cè)已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化。農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)作為氣象基本業(yè)務(wù)之一，是農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)、服務(wù)和科研的基礎(chǔ)[1]，隨著計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，臺(tái)站現(xiàn)代化、自動(dòng)化水平越來(lái)高，已建立集觀測(cè)參數(shù)配置、觀測(cè)數(shù)據(jù)管理和觀測(cè)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)等功能于一體的業(yè)務(wù)系統(tǒng)[2]。而作為內(nèi)蒙古特色的生態(tài)氣象觀測(cè)，數(shù)據(jù)是通過(guò)Excel表格進(jìn)行填報(bào)和上報(bào)，造成了諸多不便，如下：

生態(tài)氣象與農(nóng)業(yè)氣象在觀測(cè)項(xiàng)目上有重復(fù)，但由于填報(bào)方式的不同，造成了臺(tái)站工作人員重復(fù)填報(bào)；

基于excel的人工填報(bào)方式不可避免造成數(shù)據(jù)及信息在格式及內(nèi)容上的不規(guī)范甚至是錯(cuò)誤；

基于文件級(jí)的應(yīng)用不方便用戶進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和加工處理；

鑒于上述情況，為了做好生態(tài)氣象測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)工作，加強(qiáng)生態(tài)氣象數(shù)據(jù)的集中、統(tǒng)一、高效、規(guī)范化管理，進(jìn)行“農(nóng)業(yè)氣象測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)（AgMODOS）” 本地化研發(fā)，整合生態(tài)與農(nóng)業(yè)氣象測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)與內(nèi)蒙古自治區(qū)氣象局CIMISS統(tǒng)一數(shù)據(jù)環(huán)境的直接入庫(kù)對(duì)接功能；使數(shù)據(jù)能直接、迅速、便捷、有效的進(jìn)行為農(nóng)服務(wù)[3]。

1 功能設(shè)計(jì)與整合

1.1 數(shù)據(jù)采集

在農(nóng)業(yè)氣象測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)軟件的基礎(chǔ)上，按照《內(nèi)蒙古自治區(qū)氣候生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與服務(wù)》中“氣候生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范[4]”要求開(kāi)發(fā)天然牧草監(jiān)測(cè)、地下水位監(jiān)測(cè)、森林可燃物監(jiān)測(cè)、沙漠化監(jiān)測(cè)、災(zāi)害及氣象衍生災(zāi)害監(jiān)測(cè)5類21項(xiàng)生態(tài)觀測(cè)數(shù)據(jù)填報(bào)方式，滿足生態(tài)氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)觀測(cè)填報(bào)需求。

調(diào)整后觀測(cè)簿布局分類如圖1所示。

圖1 整合后觀測(cè)簿布局分類

1.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

研究生態(tài)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)方式，擴(kuò)充軟件本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)和全國(guó)綜合氣象信息共享平臺(tái)CIMISS數(shù)據(jù)庫(kù)——CIMISS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，完成生態(tài)數(shù)據(jù)規(guī)范化處理和在線存儲(chǔ)。

按照AgMODOS軟件所具有的ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)要求，依據(jù)氣候生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范，進(jìn)行生態(tài)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)和記錄索引庫(kù)的設(shè)計(jì)和建設(shè)。

結(jié)合CIMISS數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，使用CIMISS數(shù)據(jù)庫(kù)預(yù)留字段和預(yù)留資料編碼標(biāo)識(shí)，進(jìn)行生態(tài)數(shù)據(jù)CIMISS數(shù)據(jù)庫(kù)的表設(shè)計(jì)和建設(shè)。

實(shí)現(xiàn)生態(tài)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化處理，實(shí)現(xiàn)生態(tài)數(shù)據(jù)的本地ACCESS存儲(chǔ)、備份、利用和CIMISS數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、共享、服務(wù)。

1.3 業(yè)務(wù)流程調(diào)整

生態(tài)數(shù)據(jù)傳輸改變?cè)瓉?lái)的報(bào)文傳輸模式，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)同步技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)由本地ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)寫入、修改、更新到CIMISS數(shù)據(jù)庫(kù)。 基于AgMODOS系統(tǒng)進(jìn)行農(nóng)業(yè)氣象和生態(tài)氣象業(yè)務(wù)整合后，對(duì)于全國(guó)統(tǒng)一規(guī)定的農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)流程保持不變，對(duì)生態(tài)氣象業(yè)務(wù)流程進(jìn)行調(diào)整，整合后農(nóng)業(yè)氣象數(shù)據(jù)和生態(tài)氣象數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲(chǔ)、服務(wù)流程如圖2所示。

圖2 數(shù)據(jù)傳輸入庫(kù)流程

原生態(tài)數(shù)據(jù)流程：臺(tái)站進(jìn)行Excel填報(bào)—NOTES上報(bào)生態(tài)中心—人工摘錄處理數(shù)據(jù)—數(shù)據(jù)使用

整合后生態(tài)數(shù)據(jù)流程：臺(tái)站進(jìn)行軟件填報(bào)—上傳至CIMISS數(shù)據(jù)庫(kù)保存—各單位共享服務(wù)。

1.4 數(shù)據(jù)服務(wù)

研究數(shù)據(jù)展示方式，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在線查詢獲取，滿足各用戶單位對(duì)數(shù)據(jù)需求。

1.4.1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)

為了便于生態(tài)數(shù)據(jù)共享，通過(guò)數(shù)據(jù)展示和CIMISS數(shù)據(jù)統(tǒng)一服務(wù)接口（簡(jiǎn)稱MUSIC接口）兩種方式提供數(shù)據(jù)支撐服務(wù)：采用JAVA語(yǔ)言、B/S架構(gòu)，將生態(tài)數(shù)據(jù)納入省級(jí)統(tǒng)一數(shù)據(jù)展示系統(tǒng)——數(shù)據(jù)綜合展示平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)生態(tài)數(shù)據(jù)展示、查詢和導(dǎo)出，對(duì)各用戶單位提供數(shù)據(jù)服務(wù)；同時(shí)，新建基于MUSIC接口方式的生態(tài)數(shù)據(jù)接口，便于用戶調(diào)用。

1.4.2 歷史數(shù)據(jù)服務(wù)

將2004年有生態(tài)觀測(cè)以來(lái)到2016年的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行加工、處理納入CIMISS數(shù)據(jù)庫(kù)中建設(shè)的生態(tài)數(shù)據(jù)表存儲(chǔ)管理，實(shí)現(xiàn)生態(tài)歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的銜接，為用戶對(duì)生態(tài)和農(nóng)業(yè)氣象方面的業(yè)務(wù)、科研等提供數(shù)據(jù)支撐。

1.5 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制

按照《內(nèi)蒙古自治區(qū)氣候生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與服務(wù)》中“氣候生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范”要求，在規(guī)范填報(bào)要素、類型、精度、一致性[5]等方面，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)初級(jí)質(zhì)量控制，具體方面如下。

1.5.1 填報(bào)內(nèi)容為選項(xiàng)初級(jí)質(zhì)量控制

對(duì)具有選擇性的填報(bào)數(shù)據(jù)，在軟件填報(bào)頁(yè)面實(shí)現(xiàn)時(shí)采用下拉選框的設(shè)計(jì)，使數(shù)據(jù)錄入以選擇為主，取代人工的錄入填報(bào)，杜絕填報(bào)的不規(guī)范、不標(biāo)準(zhǔn)。endprint

1.5.2 填報(bào)內(nèi)容為數(shù)字類型初級(jí)質(zhì)量控制

對(duì)填報(bào)內(nèi)容為數(shù)字類型的數(shù)據(jù)，在軟件填報(bào)頁(yè)面進(jìn)行精度設(shè)置，根據(jù)填報(bào)項(xiàng)的具體內(nèi)容，設(shè)置相應(yīng)精度及檢查，精度不夠自動(dòng)補(bǔ)齊，避免數(shù)字類填報(bào)的不規(guī)范。

1.5.3 填報(bào)內(nèi)容為文字類型初級(jí)質(zhì)量控制

對(duì)填報(bào)內(nèi)容為文字類型的數(shù)據(jù)，在軟件填報(bào)頁(yè)面實(shí)現(xiàn)設(shè)置字段長(zhǎng)度檢查的方式進(jìn)行規(guī)范。

1.5.4 報(bào)表頁(yè)面初級(jí)質(zhì)量控制

對(duì)整個(gè)報(bào)表的填報(bào)，必填項(xiàng)目填報(bào)情況進(jìn)行設(shè)置、檢查和提醒，必填項(xiàng)目全部填報(bào)完整才能進(jìn)行保存，保證報(bào)表的有效性。

初級(jí)質(zhì)控檢查流程圖如圖3所示。

2 創(chuàng)新點(diǎn)

2.1 集約優(yōu)化

基于AgMODOS系統(tǒng)將生態(tài)氣象測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)和農(nóng)業(yè)氣象測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)進(jìn)行集約整合，納入農(nóng)業(yè)氣象測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)了生態(tài)觀測(cè)資料從采集、傳輸、存儲(chǔ)、共享服務(wù)的優(yōu)化管理。

2.2 規(guī)范生態(tài)業(yè)務(wù)

調(diào)整生態(tài)氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸流程，取消基于Excel報(bào)文的傳輸形式，采用數(shù)據(jù)同步方式，簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)傳輸流程，在資料采集端進(jìn)行數(shù)據(jù)初級(jí)質(zhì)量控制；提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)效性，實(shí)現(xiàn)生態(tài)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范化處理。

2.3 統(tǒng)一數(shù)據(jù)環(huán)境

通過(guò)集約整合，優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，規(guī)范了數(shù)據(jù)生成、傳輸、存儲(chǔ)和共享，將生態(tài)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)納入CIMISS數(shù)據(jù)環(huán)境存儲(chǔ)管理和共享，進(jìn)一步加強(qiáng)統(tǒng)一數(shù)據(jù)環(huán)境建設(shè)，加強(qiáng)生態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)支撐，提高為農(nóng)服務(wù)能力，為內(nèi)蒙古自治區(qū)生態(tài)文明建設(shè)貢獻(xiàn)力量。

3 系統(tǒng)效益

該系統(tǒng)已于2017年5月19日通過(guò)氣象部門的驗(yàn)收，并與6月15日開(kāi)始在內(nèi)蒙古自治區(qū)各氣象部門臺(tái)站實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)運(yùn)行，內(nèi)蒙古自治區(qū)生態(tài)與農(nóng)業(yè)氣象中心從CIMISS系統(tǒng)調(diào)取生態(tài)數(shù)據(jù)應(yīng)用，減少臺(tái)站觀測(cè)人員重復(fù)性工作，減輕業(yè)務(wù)人員工作壓力，減少了數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理工作，提高了內(nèi)蒙古自治區(qū)生態(tài)氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)和生態(tài)數(shù)據(jù)應(yīng)用的效率和質(zhì)量，提升了生態(tài)觀測(cè)業(yè)務(wù)的自動(dòng)化水平。

軟件的業(yè)務(wù)試運(yùn)行，結(jié)束了生態(tài)業(yè)務(wù)從采集到數(shù)據(jù)應(yīng)用的純手工的時(shí)代，實(shí)現(xiàn)了生態(tài)業(yè)務(wù)的規(guī)范化、程序化，實(shí)現(xiàn)了生態(tài)與農(nóng)業(yè)氣象測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)的一體化整合。

4 不足及改進(jìn)

4.1 不足

本軟件在安裝和使用過(guò)程中安裝插件過(guò)多，用戶體驗(yàn)受到一定影響，需要在今后軟件升級(jí)優(yōu)化中加以考慮。

由于目前本軟件沒(méi)有實(shí)現(xiàn)與原AgMODOS系統(tǒng)以模塊形式的集成，而是與原編輯模塊一體開(kāi)發(fā)，造成在原AgMODOS軟件升級(jí)時(shí)本軟件同步升級(jí)的不便利。

4.2 改進(jìn)

對(duì)整合后軟件的功能結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，使生態(tài)氣象部分的功能加以模塊化改進(jìn)，與農(nóng)業(yè)氣象部分的功能既相互聯(lián)系又相互獨(dú)立，從而盡量保證各自升級(jí)均不會(huì)互相影響。

設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)臺(tái)站對(duì)該軟件生態(tài)功能的定制化功能，臺(tái)站只需定制本臺(tái)站所要進(jìn)行填報(bào)的生態(tài)功能即可。

參考文獻(xiàn)

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