■ 王春芳 李小汝

氣象災(zāi)害預(yù)警信息是各級氣象主管機構(gòu)所屬的氣象臺站向社會公眾發(fā)布的預(yù)警信息，包括災(zāi)害類別、預(yù)警級別、起始時間、可能影響區(qū)域、警示事項、應(yīng)采取的措施和發(fā)布機關(guān)等信息元素。預(yù)警信息編碼技術(shù)的應(yīng)用，可有效提高氣象預(yù)警信息的制作、交換、處理、存儲及發(fā)布的規(guī)范性和自動化程度，是預(yù)警業(yè)務(wù)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)。

氣象災(zāi)害預(yù)警信息是各級氣象主管機構(gòu)所屬的氣象臺站向社會公眾發(fā)布的預(yù)警信息。要實現(xiàn)預(yù)警信息在信息系統(tǒng)中的自動交換和處理，提高預(yù)警信息制作的規(guī)范性和預(yù)警業(yè)務(wù)的管理水平，需要對預(yù)警信息的關(guān)鍵信息元素進行編碼，使之成為智能設(shè)備可識別的信息。

美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）天氣廣播（NWR)系統(tǒng)從20世紀(jì)80年代起，使用特定區(qū)域消息編碼（SAME）技術(shù)進行預(yù)警信息發(fā)布，顯著提高了信息發(fā)布的針對性和時效性。2004年，為實現(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)的預(yù)警信息傳播和共享，結(jié)構(gòu)化信息標(biāo)準(zhǔn)促進組織（OASIS）制定了通用警報協(xié)議（Common Alerting Protocol，CAP)，并被國際電信聯(lián)盟（ITU）采納為X.1303推薦標(biāo)準(zhǔn)。CAP規(guī)定了預(yù)警信息的組成元素、數(shù)據(jù)字典和部分元素的編碼。但是作為國際通用標(biāo)準(zhǔn)，沒有給出所有元素，特別是與使用區(qū)域、預(yù)警領(lǐng)域關(guān)系密切的元素的編碼，無法在實際系統(tǒng)中直接使用。

國家氣象信息中心一直從事預(yù)警信息編碼技術(shù)研究，提出了我國預(yù)警信息發(fā)布部門、發(fā)布時間，災(zāi)害類別與級別以及影響區(qū)域的編碼方法。該編碼方法在北斗衛(wèi)星預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)（以下簡稱北斗發(fā)布系統(tǒng)）和國家突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)（以下簡稱國突發(fā)布系統(tǒng)）建設(shè)中獲得應(yīng)用。2013年，為推動預(yù)警信息編碼技術(shù)的應(yīng)用，從源頭上規(guī)范氣象災(zāi)害預(yù)警信息的制作、交換、處理、存儲及發(fā)布，提高氣象預(yù)警業(yè)務(wù)管理水平，國家氣象信息中心和國家氣象中心聯(lián)合編制氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《氣象災(zāi)害預(yù)警信息編碼規(guī)范》（QX/T 342-2016）。

本文以QX/T 342-2016為例，介紹氣象災(zāi)害預(yù)警信息的組成元素以及災(zāi)害類別、預(yù)警級別、影響區(qū)域、發(fā)布單位等關(guān)鍵信息元素的編碼方法，然后結(jié)合國突發(fā)布系統(tǒng)和北斗發(fā)布系統(tǒng)，介紹了預(yù)警信息編碼技術(shù)在實際系統(tǒng)中的應(yīng)用。

1　預(yù)警信息的組成元素

常規(guī)預(yù)警信息只是一段簡短的文字信息，隨著互聯(lián)網(wǎng)、多媒體技術(shù)的應(yīng)用，預(yù)警信息的內(nèi)容越來越豐富，元素數(shù)量不斷增加。CAP定義了44個通用預(yù)警信息元素及其組成結(jié)構(gòu)。QX/T 342-2016采納了CAP的信息結(jié)構(gòu)和大部分元素，并根據(jù)我國氣象災(zāi)害預(yù)警信息制作、交換、處理、存儲及發(fā)布的需要，增加了部分新元素，如圖1所示。

圖1　氣象災(zāi)害預(yù)警信息結(jié)構(gòu)及組成

預(yù)警信息實體是氣象災(zāi)害預(yù)警信息的基本信息單元，由其下屬信息元素和一個或多個內(nèi)容信息實體組成。預(yù)警信息實體下屬信息元素包括預(yù)警信息標(biāo)識、發(fā)布單位標(biāo)識、發(fā)布時間、信息種類、信息類型、信息來源、說明、引用信息和相關(guān)信息。內(nèi)容信息實體由其下屬信息元素和若干附件信息實體及影響區(qū)域?qū)嶓w組成。內(nèi)容信息實體下屬信息元素包括語種、預(yù)警信息名稱、預(yù)警級別代碼、預(yù)警類別代碼、附加預(yù)警、緊迫度、確定性、受眾、起報時間、過期時間、預(yù)警時效、發(fā)布單位、聯(lián)合發(fā)布單位、標(biāo)題、正文、正文縮寫、防御指南、制作人、簽發(fā)人、聯(lián)系方式、附加信息訪問地址和發(fā)布渠道。附件信息實體下屬信息元素包括附件描述、MIME類型、文件大小、獲取地址、Base-64編碼和Hash碼。影響區(qū)域?qū)嶓w下屬信息元素包括區(qū)域描述、大地坐標(biāo)系、多邊形區(qū)域、圓形區(qū)域、地理區(qū)域編碼、多點、線、海拔、最大海拔和影響測站。圖中“0..*”表示0或多，“0..1”表示0或1，“1..*”表示1或多，沒有標(biāo)明的情況，嚴格為1。圖中實體有必選的元素和/或可選的元素。可選的實體可以有必選的元素,只在選用了可選實體時，這些元素才成為必選。

不同的系統(tǒng)，不同的標(biāo)準(zhǔn)，由于建設(shè)和制定的時間不同，使用范圍不同，預(yù)警信息元素組成和編碼方法有所不同，但都包含預(yù)警（災(zāi)害）類別、預(yù)警級別、影響區(qū)域、發(fā)布單位等基本元素及編碼。本文結(jié)合國突發(fā)布系統(tǒng)、北斗發(fā)布系統(tǒng)和QX/T 342-2016，重點介紹這4種信息元素的編碼和應(yīng)用。

2　元素編碼

2.1　預(yù)警類別編碼

QX/T 342-2016作為氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，制定了已在氣象主管部門備案的16種氣象災(zāi)害預(yù)警，38種氣象災(zāi)害預(yù)警信號的5位字母編碼，如“TYPHW”表示臺風(fēng)預(yù)警，“RNSMS”表示暴雨預(yù)警信號。國突發(fā)布系統(tǒng)為支持自然災(zāi)害、事故災(zāi)難、公共衛(wèi)生事件、社會安全等所有突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布的需要，采用了《國家應(yīng)急平臺體系信息資源分類與編碼規(guī)范》制定的5位數(shù)字、字母匯合編碼，比如“突發(fā)事件/自然災(zāi)害/氣象災(zāi)害/臺風(fēng)”的代碼為“11B01”。

2.2　預(yù)警級別編碼

依據(jù)突發(fā)公共事件可能造成的危害程度、緊急程度和發(fā)展勢態(tài)，將預(yù)警級別劃分為四級：Ⅰ級（特別嚴重）、Ⅱ級（嚴重）、Ⅲ級（較重）和Ⅳ級（一般），依次用紅色、橙色、黃色和藍色表示。國突發(fā)布系統(tǒng)和北斗發(fā)布系統(tǒng)都采用了這一分級方法。QX/T 342-2016根據(jù)氣象業(yè)務(wù)的最新發(fā)展，將氣象災(zāi)害預(yù)警級別分為黑色、紅色、橙色、黃色、藍色、白色和其他7個級別，用BLACK、RED、ORANG、YELLOW、BLUE、WHITE、OTHER表示。

2.3　地理區(qū)域編碼

采用我國12位行政區(qū)劃代碼作為地理區(qū)域編碼方法，并在國突發(fā)布系統(tǒng)、北斗發(fā)布系統(tǒng)以及QX/T 342-2016的編制中獲得應(yīng)用。我國行政區(qū)劃代碼第1、2位為省級碼，第3、4位為地級碼，第5、6位為縣級碼，第7、8、9位為鄉(xiāng)級碼，第10、11、12位為村級碼。比如“420000000000”表示湖北省全省區(qū)域，“420500000000”表示湖北省宜昌市全市區(qū)域，“420527000000”表示湖北省宜昌市秭歸縣全縣區(qū)域，“420527104000”表示湖北省宜昌市秭歸縣沙鎮(zhèn)溪全鎮(zhèn)全鎮(zhèn)區(qū)域，“420527104203”表示湖北省宜昌市秭歸縣沙鎮(zhèn)溪鎮(zhèn)范家坪村全村區(qū)域。

2.4　發(fā)布單位編碼

將我國《中央黨政機關(guān)、人民團體及其他機構(gòu)代碼》(GB/T 4657)與行政區(qū)劃代碼結(jié)合，作為發(fā)布單位的編碼。比如“416420500”表示湖北省宜昌市氣象局。國突發(fā)布系統(tǒng)、北斗發(fā)布系統(tǒng)建設(shè)和QX/T 342-2016的編制都采用了這一方法。

3　實際應(yīng)用

3.1　國突發(fā)布系統(tǒng)

國突發(fā)布系統(tǒng)是根據(jù)《 “十一五”期間國家突發(fā)公共事件應(yīng)急體系建設(shè)規(guī)劃》建設(shè)的國家突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)，由中國氣象局負責(zé)系統(tǒng)建設(shè)、運行與維護，為黨中央國務(wù)院、各政府部門、各單位應(yīng)急責(zé)任人和社會公眾提供預(yù)警信息服務(wù)。

為實現(xiàn)政府各部門預(yù)警信息交換與共享，國突發(fā)布系統(tǒng)基于CAP協(xié)議，制定了預(yù)警信息的統(tǒng)一格式與編碼，示例如下。

其中，是發(fā)布單位標(biāo)識、是預(yù)警級別標(biāo)識，是預(yù)警類別標(biāo)識，是地理區(qū)域編碼標(biāo)識。與國突發(fā)布系統(tǒng)對接的各發(fā)布手段，基于這些標(biāo)識，獲取元素編碼，實現(xiàn)預(yù)警信息的自動和處理和轉(zhuǎn)發(fā)。

3.2　北斗發(fā)布系統(tǒng)

北斗是我國自主發(fā)展、獨立運行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BeiDou Navigation Satellite System，BDS），并具有短報文通信功能。利用北斗衛(wèi)星發(fā)布預(yù)警信息，可提高預(yù)警信息的覆蓋范圍和時效性, 填補我國海洋及陸地邊遠地區(qū)預(yù)警信息發(fā)布空白。

短報文通信系統(tǒng)傳輸能力有限。為節(jié)約信道資源，消除冗余信息，設(shè)計了基于ASCII碼和BCD碼的預(yù)警信息北斗發(fā)布協(xié)議，示例如下：

FFF801FF0000FF000416110000161026170100161 02617000016102717000011421720201101000000001102 28000000FFFE……FFFF

其中，“FFF801FF0000FF00”是起始信息編碼，“416110000”是北京市氣象局編碼，“1142172”是大霧橙色預(yù)警編碼，“110100000000”是北京市市轄區(qū)編碼， “110228000000”是密云縣編碼。

北斗預(yù)警終端（北斗發(fā)布系統(tǒng)的接收終端）接收到預(yù)警信息后，首先根據(jù)地理區(qū)域編碼，對預(yù)警信息進行過濾，消除冗余信息，然后根據(jù)預(yù)警信息級別編碼，啟動紅、橙、黃、藍等不同級別的報警，如正文顯示、語音朗讀、圖標(biāo)閃爍、振鈴等。

4　結(jié)語

預(yù)警信息編碼技術(shù)的應(yīng)用，可有效提高預(yù)警信息的制作、交換、處理、存儲及發(fā)布的規(guī)范性和自動化程度，是預(yù)警業(yè)務(wù)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)。但是，預(yù)警信息編碼技術(shù)的前提是元素內(nèi)容的分級與分類。由于我國預(yù)警信息編碼技術(shù)起步較晚，預(yù)警信息的組成元素還不夠完整，元素的分級、分類標(biāo)準(zhǔn)也不完善，給預(yù)警信息編碼技術(shù)的應(yīng)用帶來困難。隨著氣象現(xiàn)代、信息化的發(fā)展，預(yù)警信息分級分類標(biāo)準(zhǔn)將不斷完善，預(yù)警信息編碼技術(shù)的應(yīng)用也將越來越廣泛。該技術(shù)不僅為預(yù)警業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)提供支撐，也可為其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)提供有益參考。

深入閱讀

孫健, 裴順強, 李霞, 2012. 多渠道、多手段并用的預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)—國家突發(fā)公共事件預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)項目建設(shè)簡介.科技成果管理與研究, 10: 79-82.

王春芳, 陳永濤, 李春來, 等, 2014. 基于北斗衛(wèi)星的預(yù)警信息發(fā)布技術(shù)研究及實現(xiàn). 應(yīng)用氣象學(xué)報, 25(3): 375-384.

王春芳, 李春來, 陳永濤, 等, 2009. 衛(wèi)星通信預(yù)警信息發(fā)布編碼研究. 電信科學(xué), 25(12): 36-40.

楊軍, 曹沖, 2004. 我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用需求及效益分析.武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版), 29(9): 775-777.

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