成兆金，莊立偉，張媛媛，吳門新，李 軒，趙煜飛

農(nóng)業(yè)氣象測報業(yè)務(wù)系統(tǒng)上傳數(shù)據(jù)文件格式和傳輸方式的改進(jìn)*

成兆金1，莊立偉2**，張媛媛3，吳門新2，李 軒2，趙煜飛4

（1．山東省日照市氣象局，日照 276826；2．國家氣象中心，北京 100081；3．華云信息技術(shù)工程有限公司，北京100081；4．國家氣象信息中心，北京 100081）

隨著現(xiàn)代氣象觀測技術(shù)的迅速發(fā)展，氣象資料的數(shù)量及類型急劇增加。目前基于傳統(tǒng)的TCP/IP協(xié)議的FTP文件傳輸方式以及TXT格式的純文本報文文件，已無法滿足大數(shù)量、多種類的觀測數(shù)據(jù)高時效傳輸和存儲要求。為滿足氣象信息化標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)的需求，著重研究了Java消息服務(wù)傳輸和新XML數(shù)據(jù)文件格式技術(shù)在AgMODOS中的開發(fā)應(yīng)用，包括RabbitMQ消息隊列技術(shù)中的消息中間件技術(shù)、消息傳輸架構(gòu)設(shè)計、觀測數(shù)據(jù)消息過濾與封裝、數(shù)據(jù)緩存、數(shù)據(jù)補(bǔ)傳等。業(yè)務(wù)試運(yùn)行結(jié)果表明：XML格式文件內(nèi)容正確，消息傳輸穩(wěn)定，無丟失，99%的觀測數(shù)據(jù)從臺站到國家局在1s以內(nèi)完成傳輸，并通過交換控制策略將數(shù)據(jù)及時轉(zhuǎn)發(fā)給業(yè)務(wù)單位，大幅提升了農(nóng)業(yè)氣象觀測數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r效性和服務(wù)能力。

農(nóng)業(yè)氣象測報業(yè)務(wù)系統(tǒng)；XML數(shù)據(jù)格式文件；Java消息傳輸

為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)氣象觀測業(yè)務(wù)信息化、自動化，陳懷亮等[1-3]研發(fā)了農(nóng)業(yè)氣象管理系統(tǒng)，系統(tǒng)具備資料錄入、錯情檢查、資料查詢、機(jī)制報表、數(shù)據(jù)入庫以及服務(wù)等功能。莊立偉等[4-7]研發(fā)了農(nóng)業(yè)氣象測報業(yè)務(wù)系統(tǒng)軟件（AgMODOS），并于2010年1月1日在全國農(nóng)業(yè)氣象觀測站正式投入業(yè)務(wù)運(yùn)行，該系統(tǒng)主要基于微機(jī)開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)氣象觀測資料的處理、加工、存儲、傳輸信息化，報文文件采用TXT格式存儲、FTP方式傳輸。隨著時代的發(fā)展，農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)服務(wù)內(nèi)容已由當(dāng)年單一的糧食作物觀測增至當(dāng)前種類繁多的糧食、蔬菜、果樹、花卉、林木、自然物候、土壤水分、畜牧氣象等諸多方面[8]，由于農(nóng)業(yè)氣象觀測資料地區(qū)差異性強(qiáng)，觀測要素種類多、內(nèi)容雜，缺乏統(tǒng)一、規(guī)范的數(shù)據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及其存儲和管理方法，為有效規(guī)范農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、高效傳輸、制作標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的產(chǎn)品，莊立偉[9]遵照《QX/T 435-2018 農(nóng)業(yè)氣象數(shù)據(jù)庫設(shè)計規(guī)范》6.2 的新規(guī)定,采用XML語言，設(shè)計開發(fā)了新XML數(shù)據(jù)格式文件模塊。XML是一種可擴(kuò)展的標(biāo)識語言（eXtensibleMarkupLangu age），簡單、易讀寫，是數(shù)據(jù)交換的唯一公共語言，滿足農(nóng)業(yè)氣象觀測數(shù)據(jù)不斷增加和變化的需求。王恩文等[10-12]利用Java語言，采用RabbitMQ消息隊列技術(shù)，設(shè)計開發(fā)了消息傳輸服務(wù)模塊，目前，氣象通訊傳輸多采用RabbitMQ消息隊列技術(shù)，能支持多種客戶端，臺站通過消息傳輸客戶端將生產(chǎn)的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行消息封裝后發(fā)布到消息隊列（Message Queue）中，省級消息服務(wù)器從隊列中獲取消息后，以秒級的時間推送到國家級消息服務(wù)器，能夠完成高時效的數(shù)據(jù)傳輸。

本研究在AgMODOS的基礎(chǔ)上，改進(jìn)觀測數(shù)據(jù)上傳文件編制和文件傳輸模塊，以XML標(biāo)準(zhǔn)化格式要求，重新組織作物、自然物候、土壤水分、畜牧氣象和農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害五大類觀測資料所形成的上傳文件內(nèi)容結(jié)構(gòu)。引入Java的消息服務(wù)機(jī)制，研發(fā)臺站客戶端的消息服務(wù)軟件，進(jìn)行有效的文件傳輸監(jiān)控與管理，與全國各省氣象部門部署的消息服務(wù)器形成一體，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)對單點(diǎn)或多點(diǎn)的快速信息傳輸。系統(tǒng)已于2020年9月在全國農(nóng)業(yè)氣象觀測站業(yè)務(wù)試運(yùn)行，2020年12月1日進(jìn)行農(nóng)業(yè)氣象人工觀測標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)存儲與傳輸業(yè)務(wù)切換。

1 資料與方法

1.1 農(nóng)業(yè)氣象測報系統(tǒng)

AgMODOS采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)與模塊化結(jié)構(gòu)技術(shù)，以Visual Basic開發(fā)工具[13-14]、Access數(shù)據(jù)庫存儲系統(tǒng)，應(yīng)用ADO數(shù)據(jù)訪問接口讀寫系統(tǒng)觀測參數(shù)和各類觀測資料，通過FlexCell組件設(shè)計與操作，完成作物、土壤水分、自然物候和畜牧氣象等各類觀測資料的輸入與報文、報表的分析處理與傳輸。系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于全國農(nóng)業(yè)氣象觀測站、農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站, 以及省一級的業(yè)務(wù)管理部門，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)氣象觀測資料錄入、傳輸、管理等業(yè)務(wù)的信息化[15-17]。農(nóng)業(yè)氣象觀測站上傳的數(shù)據(jù)文件，是指農(nóng)業(yè)氣象觀測站（含農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站）通過人工觀測或儀器自動記錄的數(shù)據(jù)，按一定規(guī)則記錄形成的實(shí)時數(shù)據(jù)文件，包括作物要素數(shù)據(jù)、土壤水分要素數(shù)據(jù)、自然物候要素數(shù)據(jù)、畜牧要素數(shù)據(jù)和災(zāi)害要素數(shù)據(jù)共五大類。

1.2 農(nóng)業(yè)氣象XML數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

農(nóng)業(yè)氣象觀測數(shù)據(jù)由XML聲明和實(shí)體數(shù)據(jù)兩部分構(gòu)成。XML聲明部分位于數(shù)據(jù)格式的第一行，表示XML數(shù)據(jù)的開始。XML聲明部分有且僅有一個，定義XML語言的版本和所使用的語言字符集，位于數(shù)據(jù)格式的第一行。內(nèi)容為。

實(shí)體數(shù)據(jù)部分包括若干數(shù)據(jù)段，每個數(shù)據(jù)段包括若干元素和子元素。XML格式[18-19]中必須有且僅有一個根要素，標(biāo)簽為。

數(shù)據(jù)內(nèi)容部分位于根要素之下，可包括1個或多個臺站觀測數(shù)據(jù)，每個臺站的觀測數(shù)據(jù)位于標(biāo)簽之內(nèi)。

每個臺站的觀測數(shù)據(jù)包含6個數(shù)據(jù)段，除臺站基本信息數(shù)據(jù)段必須存在以外，作物、土壤水分、自然物候、畜牧氣象和農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害可以根據(jù)觀測規(guī)范選擇出現(xiàn)或不出現(xiàn)。各數(shù)據(jù)段對應(yīng)的標(biāo)簽分別為：

臺站基本信息數(shù)據(jù)段，標(biāo)簽為。

作物數(shù)據(jù)段，標(biāo)簽為。

土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)段，標(biāo)簽為。

自然物候數(shù)據(jù)段，標(biāo)簽為。

畜牧氣象要素數(shù)據(jù)段，標(biāo)簽為。

農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害數(shù)據(jù)段，標(biāo)簽為。

每個數(shù)據(jù)段可包括多個要素集和要素。

1.3 開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)

消息服務(wù)客戶端軟件，利用Java語言，采用RabbitMQ消息隊列等技術(shù)，完成消息服務(wù)傳輸模塊的開發(fā)。農(nóng)業(yè)氣象觀測上傳數(shù)據(jù)文件編制模塊和消息服務(wù)傳輸模塊繼承AgMODOS開發(fā)技術(shù)框架，由Visual Basic 6語言開發(fā)完成，運(yùn)用XML可擴(kuò)展標(biāo)識語言，完成輸出標(biāo)準(zhǔn)格式的農(nóng)業(yè)氣象觀測數(shù)據(jù)文件，調(diào)用消息服務(wù)客戶端軟件，實(shí)現(xiàn)觀測數(shù)據(jù)文件的實(shí)時傳輸與管理，如圖1所示。

2 結(jié)果與分析

2.1 XML文件編制

XML文件編制模塊是AgMODOS系統(tǒng)的核心模塊之一，由“記錄簿”、“瀏覽文件”、“讀取狀況”、“編報信息”、“選項(xiàng)”、“分析時間”和“編報方式”欄目及功能按鈕、信息處理提示等組成（圖2），通過改進(jìn)原模塊的數(shù)據(jù)組織方式，遵循農(nóng)業(yè)氣象觀測數(shù)據(jù)XML格式技術(shù)規(guī)程，完成實(shí)時或歷史觀測數(shù)據(jù)的有序組織，形成一定標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)文件。

（1）分析時間：包含分析的觀測記錄年度、起始時間和終止時間范圍，用于控制分析年度內(nèi)的記錄簿相應(yīng)年度存儲的觀測數(shù)據(jù)。

（2）記錄簿：記錄簿列表框列出該分析年度內(nèi)臺站所有的觀測記錄簿信息，用于選擇是否參與上傳數(shù)據(jù)編報。

（3）瀏覽文件：可以直接瀏覽生成的上傳數(shù)據(jù)文件，閱讀文件內(nèi)容。

（4）讀取狀態(tài)：查詢作物、土壤水分、自然物候、畜牧氣象等觀測項(xiàng)目編報情況，記錄開始時間、終止時間、操作時間、讀取次數(shù)等內(nèi)容。

（5）編報信息：提供編制文件過程中的詳細(xì)信息，包括發(fā)生不明的項(xiàng)目（名稱）及采用的編碼。

（6）選項(xiàng)：設(shè)置規(guī)定上傳的要素，快速定位編報的記錄簿信息；設(shè)置“編報小時”和“編報分種”文件參數(shù)；設(shè)置是否編制“未進(jìn)入下個發(fā)育期”、“分蘗動態(tài)觀測密度”、“標(biāo)注要素名稱”和“土壤水分常數(shù)”等附加內(nèi)容。

（7）編報方式：系統(tǒng)提供常規(guī)、更正、補(bǔ)充、年度以及自定義等五種制作文件編報方式。

常規(guī)報：自動編報模式（默認(rèn)方式），日常業(yè)務(wù)使用。系統(tǒng)分析、處理自上次發(fā)報以后（包括最后一天）到當(dāng)前發(fā)報日期的未發(fā)報觀測數(shù)據(jù)，要求新觀測記錄的時間必須是延續(xù)上次的記錄時間。

更正報：若發(fā)報后發(fā)現(xiàn)觀測數(shù)據(jù)錯誤而重新輸入（修正）觀測數(shù)據(jù)，則編制更正報。系統(tǒng)重新分析、處理上次發(fā)報期間的已發(fā)觀測數(shù)據(jù)，不包括期間新補(bǔ)充的觀測數(shù)據(jù)，生成Z文件更正報。更正“次數(shù)”下拉列表中選擇當(dāng)前更正的次數(shù)，從A到Z編碼，對應(yīng)于1～26次，更正報一般要求在3d內(nèi)修正數(shù)據(jù)及編報。

補(bǔ)充報：若發(fā)報后發(fā)現(xiàn)期間漏、少輸入觀測數(shù)據(jù)而補(bǔ)充輸入觀測數(shù)據(jù)，則編制補(bǔ)充報。給定起始時間和終止時間范圍，系統(tǒng)重新分析、處理該期間新補(bǔ)充、未編發(fā)的數(shù)據(jù)，不包括期間已發(fā)的數(shù)據(jù)。

自定義：自定義重新編發(fā)任何時段觀測數(shù)據(jù)的報文，包括已發(fā)或未發(fā)報的數(shù)據(jù)。在“起始時間”欄下選擇重置初始制作日期，在“終止時間”欄下選擇重置終止制作日期。

年度報：編制年度內(nèi)的觀測數(shù)據(jù)，以年度報文件命名方式輸出。起始時間和終止時間為所有觀測記錄的時間范圍，系統(tǒng)已默認(rèn)給出最大化值域，一般不需要更改。

2.2 消息服務(wù)傳輸

2.2.1 消息服務(wù)整體架構(gòu)

消息服務(wù)傳輸使用C/S架構(gòu)[20-21]（Client/ Server，即客戶端服務(wù)器端架構(gòu)），消息傳輸服務(wù)的客戶端在全國農(nóng)氣臺站部署，消息處理程序在國家級/省級部署。

消息傳輸服務(wù)系統(tǒng)是在國內(nèi)氣象通信系統(tǒng)2.0基礎(chǔ)上進(jìn)行升級建設(shè)，整個數(shù)據(jù)傳輸流程采用分層設(shè)計理念[22]，包含數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、通訊層和展示層，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)氣象觀測XML標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)過濾/封裝[23]、數(shù)據(jù)緩存和數(shù)據(jù)補(bǔ)傳。

消息服務(wù)的整體架構(gòu)如圖3所示。

數(shù)據(jù)層包括文件系統(tǒng)、緩存數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫，其中文件系統(tǒng)提供給文件采集和歸檔使用，數(shù)據(jù)庫用來提供監(jiān)控信息使用。

服務(wù)層包括消息傳輸客戶端和消息處理程序兩部分。其中消息傳輸客戶端包括文件觀察、事件監(jiān)聽、事件處理、消息封裝、消息發(fā)送等功能，消息處理程序包括消息接收、消息處理、消息歸檔、生成監(jiān)控信息等功能。

通訊層采用RabbitMQ消息中間件，進(jìn)行消息的傳輸。

展示層包括終端監(jiān)控等。

2.2.2 消息傳輸客戶端

（1）交換服務(wù)微代理

交換服務(wù)微代理包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)過濾與封裝、數(shù)據(jù)發(fā)送三部分。

數(shù)據(jù)采集使用Common.io文件監(jiān)聽技術(shù)，對要觀察的目錄進(jìn)行監(jiān)控、設(shè)置相應(yīng)的監(jiān)控參數(shù)、對發(fā)現(xiàn)的文件和新增事件進(jìn)行監(jiān)聽。

數(shù)據(jù)過濾包括文件名過濾和資料時效過濾。監(jiān)聽到文件之后對文件名進(jìn)行識別，如果是已配置的農(nóng)業(yè)氣象觀測資料，則進(jìn)行采集，并從文件名中提取業(yè)務(wù)時次、臺站號等要素信息；同時對傳輸客戶端接收目錄中的資料進(jìn)行時效判斷，對超過規(guī)定時間范圍的資料數(shù)據(jù)，不再進(jìn)行傳輸發(fā)送。

數(shù)據(jù)封裝是將采集到的農(nóng)業(yè)氣象觀測XML標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)封裝為由消息屬性和消息體兩部分構(gòu)成的消息。其中消息屬性信息，主要包括數(shù)據(jù)接收服務(wù)器IP、發(fā)送者身份信息、編報中心、MD5校驗(yàn)碼等。

數(shù)據(jù)發(fā)送是將數(shù)據(jù)封裝形成的消息發(fā)送到數(shù)據(jù)接收服務(wù)器，對發(fā)送成功的數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)移到Sending及Sendback文件夾，如果發(fā)送失敗，重新調(diào)用回調(diào)接口，進(jìn)行數(shù)據(jù)補(bǔ)發(fā)。

（2）消息傳輸服務(wù)管理

消息傳輸服務(wù)管理模塊由“傳輸內(nèi)容”、“參數(shù)配置”、“傳輸日志”頁面及“檢測消息服務(wù)”、“啟動消息服務(wù)”、“推送”等功能按鈕組成（圖4）。結(jié)合消息服務(wù)客戶端，啟動及檢測消息服務(wù)的狀態(tài)，以及上傳文件的推送、接收或發(fā)生重復(fù)、錯誤等信息。

①傳輸內(nèi)容：包含“發(fā)生信息”和“傳輸文件”兩部分，提供觀測員準(zhǔn)確掌握XML文件上傳情況?！鞍l(fā)送信息”欄，可查閱待傳、成功、備份、重復(fù)或錯誤的傳輸文件信息；“傳輸文件”欄，列表待傳或在傳輸狀態(tài)下的文件信息。

②參數(shù)配置：窗口設(shè)置對消息傳輸?shù)膮?shù)配置功能，包括服務(wù)器地址、端口、用戶名、密碼、編報中心、發(fā)送者、監(jiān)視路徑，以及啟動/關(guān)閉消息監(jiān)控和自動推送功能。其中服務(wù)器、端口、用戶名和密碼按照每個?。ㄊ?、區(qū)）給定的地址配置，發(fā)送者和監(jiān)視路徑根據(jù)客戶端安裝參數(shù)自動獲取。所有消息傳輸?shù)膮?shù)配置均由系統(tǒng)自動獲取完成，也可通過“加載配置文件”獲取。

③傳輸日志：傳輸記錄日志采用Org.slf4j. Logger日志方法，采用常見的ERROR、WARN、INFO、DEBUG四種級別輸出，可以詳細(xì)展示日志記錄時間與位置，且自定義日志輸出內(nèi)容。項(xiàng)目啟動時會生成當(dāng)天的日志文件，如：Info-xxxx-xx-xx.log，每天一個文件記錄當(dāng)天所有日志信息（日志內(nèi)容當(dāng)天累計追加），同時還會生成一個臨時日志文件Info.log，可供查看當(dāng)次項(xiàng)目啟動到再次啟動之間的記錄信息（項(xiàng)目啟動內(nèi)容會刷新）。

2.2.3 消息處理程序

消息處理程序部署在國家級，實(shí)時監(jiān)聽RabbitMQ消息隊列中的消息，監(jiān)聽到消息之后，對消息的屬性進(jìn)行解析封裝，對消息的消息體進(jìn)行解析封裝為文件，從消息屬性中獲取文件名，從而將消息還原為文件格式，送入文件收發(fā)處理環(huán)節(jié)進(jìn)行后續(xù)處理。

3 結(jié)論與討論

（1）本研發(fā)主要是基于原AgMODOS的架構(gòu)技術(shù)，并引入Java消息服務(wù)傳輸技術(shù)，遵循農(nóng)業(yè)氣象觀測數(shù)據(jù)XML文件格式規(guī)程，解決了農(nóng)業(yè)氣象人工觀測資料新長Z文件TXT格式、FTP傳輸?shù)牟蛔恪?019?2020年2a的全國6省（區(qū)）業(yè)務(wù)試點(diǎn)運(yùn)行和上傳數(shù)據(jù)評估結(jié)果表明，上傳文件及時、文件入庫解譯正確、各項(xiàng)觀測數(shù)據(jù)齊全，達(dá)到了業(yè)務(wù)運(yùn)行能力，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)氣象觀測資料的標(biāo)準(zhǔn)化格式存儲和傳輸，對推進(jìn)氣象數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，進(jìn)一步提升國家級以及省地縣農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測業(yè)務(wù)服務(wù)的支撐能力具有重要意義。

（2）消息服務(wù)交換服務(wù)微代理的配置管理功能，繼承了消息服務(wù)客戶端軟件的管理配置，支持配置的臺站號、省中心代碼編號、臺站類別、傳輸方式等。為了滿足升級對臺站運(yùn)行情況的監(jiān)視，在系統(tǒng)中擴(kuò)展了臺站的配置信息，區(qū)分主站、備份站的類別。該功能支持用戶通過界面或配置文件方式實(shí)現(xiàn)對服務(wù)端地址的配置、分發(fā)/收集協(xié)議的選擇。其中，根據(jù)規(guī)范對站點(diǎn)信息進(jìn)行配置，包括臺站名稱、站號、所屬?。ㄊ?、區(qū)）等站點(diǎn)相關(guān)信息，增加臺站是主站還是備份站的區(qū)分信息。此主站、備份站的類別區(qū)分信息，可以給省級提供臺站運(yùn)行的檢測信息，滿足省級對臺站運(yùn)行狀況的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

（3）消息傳輸系統(tǒng)基于Java的jdk1.8.0開發(fā)，一方面消息服務(wù)客戶端對Java版本一致性要求較高，Java版本的自動升級對本系統(tǒng)應(yīng)用有影響；另一方面Java系統(tǒng)環(huán)境變量必須人工設(shè)置，操作繁瑣，給基層臺站的應(yīng)用造成一定的難度。將來需要進(jìn)一步完善消息服務(wù)客戶端軟件，適應(yīng)于計算機(jī)Win7及以上各版本操作系統(tǒng)兼容的需求，做到自動配置Java的系統(tǒng)環(huán)境變量。

[1] 陳懷亮,王良宇,張雪芬.農(nóng)業(yè)氣象觀測記錄報表資料管理系統(tǒng)設(shè)計方法[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2004,25(3):63-66.

Chen H L,Wang L Y,Zhang X F.Design methodology on management system on agro-meteorological observation report forms data[J].Chinese Journal of Agrometeorology, 2004,25(3):63-66.(in Chinese)

[2] 張淑杰,班顯秀.農(nóng)業(yè)氣象情報業(yè)務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2004,25(3):67-69.

Zhang S J,Ban X X.design and implementation of agrometeorological information service system[J].Chinese Journal of Agrometeorology,2004,25(3):67-69.(in Chinese)

[3] 楊太明,馬曉群,張愛民,等.農(nóng)業(yè)氣象觀測報表制作及管理系統(tǒng)[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2002,23(2):37-40.

Yang T M,Ma X Q,Zhang A M,et al.Study on the system for production and management of agrometeorological observation report[J].Chinese Journal of Agrometeorology, 2002,23(2):37-40.(in Chinese)

[4] 莊立偉,衛(wèi)建國,毛留喜.軟件設(shè)計模式在農(nóng)業(yè)氣象系統(tǒng)開發(fā)中的應(yīng)用[J].應(yīng)用氣象學(xué)報,2011,22(5):631-640.

Zhuang L W,Wei J G,Mao L X.The application of software design patterns in agrometeorology software systems development[J].Journal of Applied Meteorological Science, 2011,22(5):631-640.(in Chinese)

[5] 成兆金,莊立偉.農(nóng)業(yè)氣象測報業(yè)務(wù)系統(tǒng)的輸入技術(shù)[J].氣象科技,2011,39(3):352-355.

Cheng Z J,Zhuang W.Inputting techniques of agricultural meteorological observation and reporting system[J]. Meteorological Science and Technology,2011,39(3):352-355.(in Chinese)

[6] 成兆金,莊立偉,李軒,等.農(nóng)業(yè)氣象測報工作基數(shù)統(tǒng)計系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用[J].氣象科技,2019,47(2):367-372.

Cheng Z J,Zhuang L W,Li X,et al.Development and application of a basic data statistical system for agrometeorological observation reports[J].Meteorological Science and Technology, 2019,47(2):367-372.(in Chinese)

[7] 成兆金,莊立偉,吳門新,等.農(nóng)業(yè)氣象觀測記錄年報表審核系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J].干旱氣象,2019,37(3):490-495.

Cheng Z J,Zhuang L W,Wu M X,et al.Agrometeorological observation report verification system design and implementation[J].Journal of Arid Meteorology,2019,37(3): 490-495.(in Chinese)

[8] 毛留喜,呂厚荃.國家級農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)技術(shù)綜述[J].氣象, 2010,36(7):75-80.

Mao L X,Lv H Q.Overview of national level agrometeorological operational techniques[J].Meteorological Monthly[J].2010,36(7):75-80.(in Chinese)

[9] 中國氣象局.QX/T435-2018 農(nóng)業(yè)氣象數(shù)據(jù)庫設(shè)計規(guī)范[S].北京:氣象出版社,2018.

ChinaMeteorologicalAdministration.Meteorological industry standard QX/T435-2018 specification of agrometeorological database design[S].Beijing:China Meteorological Press,2018. (in Chinese)

[10] 王恩文.消息隊列技術(shù)在氣象軟件系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].氣象科技進(jìn)展,2018,8(6):167-171.

Wang E W.Application of message queue technology in meteorological software[J].Advances in Meteorological Science and Technology,2018,8(6):167-171.(in Chinese)

[11] 胡英楣,王甫棣,譚小華,等.有狀態(tài)消息隊列在國內(nèi)氣象通信系統(tǒng)的應(yīng)用[J].計算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用,2020,29(3):121-126.

Hu Y M,Wang F D,Tan X H,et al.Application of stateful message queue technology in national meteorological communication system[J].Computer Systems & Applications, 2020,29(3):121-126.(in Chinese)

[12] 余永城,翁秋華,段卿,等.RabbitMQ在氣象通信系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].計算機(jī)技術(shù)與發(fā)展,2020,30(4):216-220.

Yu Y C,Weng Q H,Duan Q,et al.research on application of rabbitmq in meteorological communication system. [J]Computer Technology and Development,2020,30(4): 216-220.(in Chinese)

[13] 姚俊萌,馮利平,黃文霖,等.常用農(nóng)業(yè)氣候指標(biāo)計算軟件的研制[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2012,33(4):595-602.

Yao J M,Feng L P,Huang W L,et al.Development of common agro-climatic index computing software[J]. Chinese Journal of Agrometeorology,2012,33(4):595-602.(in Chinese)

[14] 劉麗,劉清,宋國強(qiáng),等.基于GIS組件的農(nóng)業(yè)氣象信息服務(wù)系統(tǒng)[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2006,27(4):305-309.

Liu l,Liu Q,Song G Q,et al.Agro-meteorological information service systems based on comGIS[J].Chinese Journal of Agrometeorology,2006,27(4):305-309.(in Chinese)

[15] 樊新燕.淺談基層如何巧妙利用農(nóng)業(yè)氣象觀測記錄年報表審核系統(tǒng)[J].石河子科技,2017(4):17-18.

Fan X Y.How to skillfully use the agricultural meteorological observation record annual report audit system at the grass-roots level[J].Shihezi Science and Technology,2017(4):17-18.(in Chinese)

[16] 徐淑華,孫麗莉,李玉春,等.農(nóng)業(yè)氣象測報業(yè)務(wù)系統(tǒng)與農(nóng)氣觀測規(guī)范相關(guān)技術(shù)規(guī)定統(tǒng)一的分析[J].黑龍江氣象,2017, 34(3):37-39.

Xu S H,Sun L L,Li Y C,et al.Analysis of the unification of the agrometeorological observing data operation system and the related technical regulations of the agricultural gas observation code[J].Heilongjiang Meteorology,2017,34(3): 37-39.(in Chinese)

[17] 宋善俊,梁良.農(nóng)業(yè)氣象測報業(yè)務(wù)系統(tǒng)軟件使用中的注意事項(xiàng)[J].吉林氣象,2014(1):34-45.

Song S J,Liang L.Points for attention in the use of agrometeorological observing data operation system software[J].Jilin Meteorology,2014(1):34-45.(in Chinese)

[18] 陳道遠(yuǎn),孫兆輝.基于XML配置的Excel通用導(dǎo)入組件設(shè)計與應(yīng)用[J].電腦編程技巧與維護(hù),2019(8):99-100.

Chen D Y,Sun Z H.Design and application of Excel Universal Import Component based on XML configuration[J]. Computer Programming Skills & Maintenance,2019(8):99-100.(in Chinese)

[19] 賀挺,楊柳,陳真玄,等.一種支持動態(tài)XML文檔的存儲模式設(shè)計與應(yīng)用[J].水利信息化,2020(4):27-30.

He T,Yang L,Chen Z X,et al.Design and application of storage mode supporting for dynamic XML documents[J]. Water Resources Informatization,2020(4):27-30.(in Chinese)

[20] 王磊,王皓.基于C/S架構(gòu)的機(jī)場地理信息系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J].信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全,2020,39(3):68-72.

Wang L,Wang H.Design and implementation of airport geographic information system based on C/S architecture[J]. Information Technology and Network Security,2020,39(3): 68-72.(in Chinese)

[21] 吳門新,莊立偉,侯英雨,等.中國農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)(CAgMSS)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J].應(yīng)用氣象學(xué)報,2019,30(5):513-527.

Wu M X,Zhuang L W,Hou Y Y,et al.The design and implementation of China Agricultural Meteorological Service System(CAgMSS)[J].Journal of Applied Meteorological Science,2019,30(5):513-527.(in Chinese)

[22] 趙四強(qiáng),莊立偉,王建林,等.國家級農(nóng)業(yè)氣象產(chǎn)量預(yù)報業(yè)務(wù)自動化系統(tǒng)[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,1992,13(5):45-49.

Zhao S Q,Zhuang L W,Wang J L,et al.Automation system of national agricultural meteorological output forecast operation[J].Chinese Journal of Agrometeorology,1992, 13(5):45-49.(in Chinese)

[23] 張來恩,王鵬,韓鑫強(qiáng).CTS2.0消息封裝及交換控制策略設(shè)計及實(shí)踐[J].氣象科技進(jìn)展,2018,8(1):271-273.

Zhang L E,Wang P,Han X Q.Design and practice of CTS2.0 message encapsulation and exchange control strategy[J]. Advances in Meteorological Science and Technology,2018, 8(1):271-273.(in Chinese)

Improvement of the Format and Transmission Mode of the Uploaded Data File in the Agrometeorological Observing Data Operation System

CHENG Zhao-jin1，ZHUANG Li-wei2，ZHANG Yuan-yuan3，WU Men-xin2，LI Xuan2，ZHAO Yu-fei4

（1.Rizhao Meteorological Bureau, Rizhao 276826, China；2.National Meteorological Center, Beijing 100081；3.Huayun Information Technology Engineering Co.LTD, Beijing 100081；4.National Meteorological Information Center, Beijing 100081)

With the rapid development of modern meteorological observation technology, the quantity and type of meteorological data is increased sharply. At present, the FTP file transfer method based on traditional TCP/IP protocol and pure text message file in TXT format can no longer meet the high-time transmission and storage requirements of large quantity and multi-type observation data. To meet the needs of meteorological informatization standard system construction, this paper studies the Java message service transmission and new technology development and application of XML data file formats in AgMODOS including the message middleware technology, message transmission architecture design, observation data message filtering and encapsulation, data cache and data supplementary transfer etc. in RabbitMQ message queue technology. The results of the trial operation of the service show that the CONTENT of the XML format file is correct, the message transmission is stable, and there is no loss. 99% of the observation data are transmitted from the station to the national bureau within 1s, and the data are transmitted to the business unit timely through the exchange control strategy, and the timeliness and service capacity of the agricultural meteorological observation data transmission are greatly improved.

Agrometeorological observing data operation system; XML data format file; Java message transfer

10.3969/j.issn.1000-6362.2021.03.008

成兆金,莊立偉,張媛媛,等.農(nóng)業(yè)氣象測報業(yè)務(wù)系統(tǒng)上傳數(shù)據(jù)文件格式和傳輸方式的改進(jìn)[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2021,42(3):243-249

2020?09?23

國家重點(diǎn)研發(fā)計劃（2016YFA0600301）；山東省氣象局氣象科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目(2017sdqxm17)

莊立偉，研究員，從事農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)服務(wù)技術(shù)研究及應(yīng)用系統(tǒng)研發(fā)，E-mail：Zhuanglw@cma.gov.cn

成兆金，E-mail：czjau@163.com