李 昕，涂 婷

南豐縣氣象局，江西南豐 344500

目前，南豐縣氣象局查看實(shí)時(shí)氣象數(shù)據(jù)存在多個(gè)平臺(tái)，且比較雜亂，預(yù)警發(fā)布精細(xì)化程度不夠，無(wú)法針對(duì)縣區(qū)各區(qū)域的特色，提供不同氣象數(shù)據(jù)的監(jiān)控、預(yù)警，只能通過(guò)人工查看數(shù)據(jù)監(jiān)控并進(jìn)行人工研判后發(fā)布預(yù)警，預(yù)警區(qū)域范圍較大，不能滿足對(duì)特色產(chǎn)業(yè)區(qū)域的精細(xì)化氣象預(yù)警服務(wù)。氣象服務(wù)展示平臺(tái)在業(yè)務(wù)使用中，可直接查看特定區(qū)域的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，包括氣象數(shù)據(jù)監(jiān)控和影像監(jiān)控等。再通過(guò)數(shù)據(jù)接口調(diào)用特定站點(diǎn)周邊氣象站的數(shù)據(jù)，自動(dòng)對(duì)不同站點(diǎn)的氣象實(shí)況數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)警閾值檢查，并通過(guò)手機(jī)短信或APP的方式，自動(dòng)發(fā)布預(yù)警信息到指定特定區(qū)域、指定相關(guān)人員等。

1 系統(tǒng)功能

氣象服務(wù)展示平臺(tái)將吸取預(yù)警系統(tǒng)和影像監(jiān)控的優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)日常服務(wù)僅靠自動(dòng)站采集的常規(guī)數(shù)據(jù)的不足。通過(guò)深入調(diào)研、綜合考量及業(yè)務(wù)人員的分析，最終實(shí)現(xiàn)符合業(yè)務(wù)需求的氣象服務(wù)展示平臺(tái)。因此，開(kāi)發(fā)統(tǒng)一的特色產(chǎn)業(yè)區(qū)域“預(yù)警+影像”融合平臺(tái)，對(duì)日常的氣象服務(wù)展示工作具有迫切的現(xiàn)實(shí)意義。該平臺(tái)的開(kāi)發(fā)成功，投入使用，將大大推動(dòng)對(duì)地方政府對(duì)氣象事業(yè)發(fā)展，提高特色產(chǎn)業(yè)區(qū)域精細(xì)化預(yù)警的力度，還能帶動(dòng)特色產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，為區(qū)域特色提高氣象保障。

南豐縣氣象物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)控平臺(tái)內(nèi)容涵蓋以下3個(gè)方面。（1）影像監(jiān)控通過(guò)云化對(duì)接服務(wù)平臺(tái)：影像監(jiān)控對(duì)接服務(wù)平臺(tái)的核心是在影像監(jiān)控云化，通過(guò)將影像監(jiān)控上傳至云端，連接云端獲取影像。（2）特色產(chǎn)業(yè)區(qū)域精細(xì)化預(yù)警：為特色產(chǎn)業(yè)區(qū)域提供精細(xì)化預(yù)警的核心是對(duì)該區(qū)域的氣象數(shù)據(jù)獲取及融合分析，某些特色產(chǎn)業(yè)區(qū)域無(wú)氣象觀測(cè)站及負(fù)氧離子站，對(duì)此，將通過(guò)空間分析獲取周邊氣象站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)特色產(chǎn)業(yè)區(qū)域精細(xì)化預(yù)警提供數(shù)據(jù)支持。（3）大屏展示功能：通過(guò)大屏幕可直觀地掌握特色站點(diǎn)預(yù)警信息、預(yù)警區(qū)域、氣象數(shù)據(jù)情況、特色站點(diǎn)的預(yù)警次數(shù)，對(duì)預(yù)警直觀監(jiān)控。從系統(tǒng)的實(shí)用性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性和可維護(hù)性等出發(fā)，設(shè)計(jì)了大屏幕投影顯示界面。

2 系統(tǒng)說(shuō)明

硬件環(huán)境要求：數(shù)據(jù)庫(kù)使用SQL Server2005或以上版本，瀏覽器使用IE（8）或以上版本，分辨率為1024×768，操作系統(tǒng)使用Windows7及以上版本[1]。

服務(wù)器硬件要求：最大支持2顆最新一代英特爾?至強(qiáng)?可擴(kuò)展系列處理器，支持英特爾睿頻加速技術(shù)3.0，英特爾高級(jí)矢量擴(kuò)展指令集（Intel?SSE4.2,Intel?AVX, Intel?AVX2, Intel?AVX-512）；8個(gè)內(nèi)存DIMM槽，最大支持2TB ECC LRDIMM/RDIMM；具有高級(jí)內(nèi)存容錯(cuò)功能；可選RAID配置，支持在線恢復(fù)RAID陣列，硬盤(pán)出現(xiàn)故障時(shí)可確保數(shù)據(jù)安全；支持8塊2.5/3.5寸SATA熱插拔存儲(chǔ)盤(pán)位，2塊2.5寸內(nèi)置存儲(chǔ)盤(pán)位；支持2條PCI-E 3.0×16速插槽，3條PCI-E 3.0×8速 插 槽，1條PCI-E 3.0×4速插槽，以及1個(gè)M.2接口；600 W專(zhuān)用電源[2-4]。

服務(wù)器系統(tǒng)：Windows Server 2003或以上版本。

服務(wù)器架設(shè)方式：外網(wǎng)+專(zhuān)業(yè)部署。B/S服務(wù)器：JDK1.7 + Tomcat7.0或以上版本[5]。

平臺(tái)采用B/S方式，整體運(yùn)用微服務(wù)架構(gòu)技術(shù)，更高效、合理地利用系統(tǒng)資源，通過(guò)數(shù)據(jù)一體化支持層服務(wù)應(yīng)用，提供使用功能，并做到氣象服務(wù)的指向性和特定性。在瀏覽器輸入網(wǎng)址即可進(jìn)入系統(tǒng)，推薦用IE11、360極速版等瀏覽器。平臺(tái)基礎(chǔ)功能包括用戶登錄、用戶注冊(cè)、忘記密碼等；系統(tǒng)管理功能包括機(jī)構(gòu)管理、角色管理、菜單管理、用戶管理、系統(tǒng)權(quán)限管理等。日志管理功能為記錄登錄用戶對(duì)每個(gè)操作系統(tǒng)的操作信息，系統(tǒng)管理員可對(duì)日志進(jìn)行刪除、導(dǎo)出等功能操作。站點(diǎn)管理功能新增站點(diǎn)信息，并對(duì)站點(diǎn)進(jìn)行管理，登錄進(jìn)入首頁(yè)后，可以從webGIS地圖上查看到所有站點(diǎn)，并能實(shí)時(shí)查看當(dāng)前時(shí)間以及當(dāng)天的天氣與溫度等信息。點(diǎn)擊地圖上的站點(diǎn)，可以查看站點(diǎn)對(duì)應(yīng)的要素信息。同時(shí)，對(duì)不同站點(diǎn)的信息進(jìn)行質(zhì)控，并對(duì)于有疑誤的數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警次數(shù)統(tǒng)計(jì)。

3 功能實(shí)現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)預(yù)警方式

一是鏈入本平臺(tái)的江西省12379預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)；二是依托本縣各氣象區(qū)域自動(dòng)站，對(duì)小范圍的氣象災(zāi)害預(yù)警的發(fā)布。

異常預(yù)警包括以下7個(gè)方面。

（1）站點(diǎn)信息展示：首頁(yè)中顯示所有站點(diǎn)列表，僅顯示南豐縣區(qū)域地圖；可通過(guò)列表中的站點(diǎn)或地圖上的站點(diǎn)顯示站點(diǎn)詳細(xì)信息以及最新站點(diǎn)要素?cái)?shù)據(jù)。

（2）在地圖中以藍(lán)、黃、橙、紅4種顏色變幻站點(diǎn)圖標(biāo)，實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)狀態(tài)預(yù)警。

（3）系統(tǒng)對(duì)預(yù)警信息自動(dòng)對(duì)特定人群短信或APP推送。

（4）站點(diǎn)管理：可新增、修改、刪除和查詢(xún)目前系統(tǒng)中以接入的站點(diǎn)基礎(chǔ)信息，可手動(dòng)設(shè)置各站點(diǎn)斷線報(bào)警閾值。

（5）要素管理：可新增、修改、刪除和查詢(xún)目前系統(tǒng)中接入的站點(diǎn)要素基礎(chǔ)信息、要素關(guān)聯(lián)站點(diǎn)，可設(shè)置各要素?cái)?shù)據(jù)閾值預(yù)警。

（6）應(yīng)用數(shù)據(jù)接口：對(duì)接已存在的數(shù)據(jù)接口，獲取站點(diǎn)信息、站點(diǎn)要素?cái)?shù)據(jù)等核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)接入頻率5 min/次。

（7）視頻圖片接口：與?？灯放朴布z像頭對(duì)接，實(shí)時(shí)獲取自動(dòng)區(qū)域站監(jiān)控圖片數(shù)據(jù)（僅對(duì)安裝了視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的自動(dòng)區(qū)域站）。

3.2 特色產(chǎn)業(yè)服務(wù)

本系統(tǒng)的一個(gè)重點(diǎn)就是：氣象服務(wù)本地的蜜桔種植、甲魚(yú)養(yǎng)殖和全域旅游，對(duì)突發(fā)性氣象進(jìn)行及時(shí)預(yù)警或提醒。

3.2.1 蜜桔種植通過(guò)蜜桔種植園的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)到種植環(huán)境情況有明顯變化時(shí)，對(duì)特定人群進(jìn)行短信或APP推送，及時(shí)提醒關(guān)注。通過(guò)分析總結(jié)得出南豐蜜桔生育對(duì)氣象條件的要求有以下幾方面。

第一，溫度。南豐蜜桔性喜溫暖，要求年平均氣溫在15℃以上，冬季極端最低氣溫不低于-7℃，最冷月平均氣溫不低于5℃。蜜桔生長(zhǎng)有效溫度在10℃~38℃范圍內(nèi)，最適宜生長(zhǎng)溫度以26℃為中心，23℃~34℃范圍內(nèi)均可。溫度低于10℃，南豐蜜桔停止生長(zhǎng)進(jìn)入休眠。圖1為南豐縣歷年平均氣溫?cái)?shù)據(jù)曲線圖[6]。

圖1 南豐縣歷年平均氣溫?cái)?shù)據(jù)曲線圖

第二，水分。南豐蜜桔不但要求熱量豐富，而且喜歡濕潤(rùn)。要求年降水量在1 500 mm左右，相對(duì)濕度在65%~75%之間，土壤相對(duì)含水量60%~80%為宜。柑桔生長(zhǎng)期內(nèi)每月需要120~150 mm的降水量，如果降水量低于120 mm，南豐蜜桔就會(huì)感到水分不足。如果雨水過(guò)多、土壤積水，均會(huì)導(dǎo)致南豐蜜桔根系吸收功能減弱，甚至爛根，引起葉片和花果掉落，嚴(yán)重時(shí)植株會(huì)死亡。圖2為南豐縣歷年平均降水?dāng)?shù)據(jù)曲線圖。

圖2 南豐縣歷年平均降雨數(shù)據(jù)曲線圖

第三，日照。南豐蜜桔系短日照果樹(shù)，喜漫射光，較耐陰，一般要求年日照1 200~1500 h。不同生育時(shí)期南豐蜜桔對(duì)日照的要求不同，在幼葉、花蕾形成、新梢成熟等生長(zhǎng)較弱的階段，在12℃左右溫度時(shí)，光照強(qiáng)度可降到晴天的50%~60%；但在新梢或果實(shí)旺盛生長(zhǎng)時(shí)期，當(dāng)平均溫度為15℃~16℃時(shí)，光照不能低于70%；果實(shí)成熟后期，充足的陽(yáng)光可以提高果實(shí)糖分。夏季過(guò)強(qiáng)的日照易使蜜桔患日燒病，特別是干旱時(shí)，日照過(guò)強(qiáng)，會(huì)使蜜桔長(zhǎng)勢(shì)不良，產(chǎn)生卷葉，果皮干裂，甚至落果。圖3為南豐縣歷年日照平均數(shù)據(jù)曲線圖。

圖3 南豐縣歷年日照平均數(shù)據(jù)曲線圖

3.2.2 甲魚(yú)養(yǎng)殖業(yè)特殊要求水產(chǎn)養(yǎng)殖水生物生長(zhǎng)發(fā)育都離不開(kāi)水，而水質(zhì)的好壞則會(huì)直接影響水產(chǎn)養(yǎng)殖的產(chǎn)量及質(zhì)量。因此，進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)是非常有必要的。往常，對(duì)于水質(zhì)的監(jiān)測(cè)多是依賴(lài)于人工檢測(cè)，不僅工作量大，而且檢測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)效性差，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)異常。為實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，使用專(zhuān)業(yè)的水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)獲取水質(zhì)pH值、溶解氧、溫度、鹽度、濁度、電導(dǎo)率、氨氮、亞硝酸鹽等多參數(shù)變化數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)預(yù)警提醒可通過(guò)電話、短信、微信公眾號(hào)和小程序、郵箱等方式第一時(shí)間接收，從而減輕養(yǎng)殖戶人工檢測(cè)成本、時(shí)間成本，提高經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量效益。針對(duì)甲魚(yú)養(yǎng)殖業(yè)，通過(guò)水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以GPRS/4G，監(jiān)測(cè)硬件設(shè)備作為前端，24 h不停地監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)水質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)，包括pH值、溶解氧、溫度、鹽度、濁度、電導(dǎo)率、氨氮、亞硝酸鹽等，同時(shí)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)影像等手段，自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)管理、系統(tǒng)監(jiān)控，當(dāng)數(shù)據(jù)超標(biāo)時(shí)，為養(yǎng)殖戶提供預(yù)警提醒服務(wù)[7]。

甲魚(yú)養(yǎng)殖水質(zhì)化學(xué)參數(shù)要求有以下幾方面。溶解氧：適宜的溶解氧4~6 mg/L，若小于4 mg/L或在低氧(1 mg/L)條件下，甲魚(yú)生長(zhǎng)緩慢。甲魚(yú)在生長(zhǎng)期間主要以肺呼吸，當(dāng)水體溶解氧極低時(shí)，可以浮出水面呼吸，因此，在使用調(diào)水產(chǎn)品時(shí)，甲魚(yú)產(chǎn)生缺氧嚴(yán)重應(yīng)激的情況比較少見(jiàn)。水體pH值：水的最適pH值在7.2~8.5之間。水體溫度：甲魚(yú)生長(zhǎng)適宜溫度為25℃~35℃，最適水溫應(yīng)為28℃~30℃，在冬棚的加溫養(yǎng)殖中，保持和穩(wěn)定甲魚(yú)在適宜水溫下生長(zhǎng)十分重要，若養(yǎng)稚、幼甲魚(yú)的水溫從30℃降至27℃，甲魚(yú)的日增重就會(huì)下降50%，體質(zhì)也明顯下降，可見(jiàn)維持溫度穩(wěn)定的重要性。開(kāi)春期間是一個(gè)天氣多變的季節(jié)，要注意掌握氣溫和水溫的變化，尤其是水溫變化以不超過(guò)3℃為宜。溫差過(guò)大，都極有可能引發(fā)嚴(yán)重的應(yīng)激反應(yīng)，造成大量死亡。

3.2.3 旅游環(huán)境監(jiān)控展示從氣候的特點(diǎn)看，對(duì)旅游構(gòu)成影響的各要素，如冷、熱、干、濕、風(fēng)、云、雨、雪、霜、霧等，不僅影響直接造景、育景功能，而且是影響人類(lèi)旅游活動(dòng)的基本條件。因此，將對(duì)旅游環(huán)境的監(jiān)測(cè)一并接入本系統(tǒng)：如潭湖水庫(kù)和觀必上水庫(kù)環(huán)境負(fù)氧離子監(jiān)測(cè)站，同時(shí)將多處環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)直接在系統(tǒng)中顯示出來(lái)，實(shí)現(xiàn)氣象數(shù)據(jù)發(fā)布和旅游環(huán)境預(yù)警于一體[8]。

4 總結(jié)

氣象服務(wù)展示平臺(tái)投入業(yè)務(wù)使用后，可在平臺(tái)中直接查看特定區(qū)域的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，包括氣象數(shù)據(jù)監(jiān)控和影像監(jiān)控等。再通過(guò)數(shù)據(jù)接口調(diào)用特定站點(diǎn)周邊氣象站的數(shù)據(jù)，自動(dòng)對(duì)不同站點(diǎn)的氣象實(shí)況數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)警閾值檢查，并通過(guò)手機(jī)短信的方式，自動(dòng)發(fā)布預(yù)警信息到指定特定區(qū)域、指定相關(guān)人員等。經(jīng)初步使用，具有以下3個(gè)方面優(yōu)勢(shì)。第一，減少多個(gè)軟件系統(tǒng)的反復(fù)切換等工作及混合使用量，通過(guò)一個(gè)平臺(tái)的使用實(shí)現(xiàn)氣象數(shù)據(jù)監(jiān)控、影像監(jiān)控，并自動(dòng)發(fā)布預(yù)警信息，工作效率提高50%以上。第二，可同時(shí)接入多個(gè)廠家的設(shè)備數(shù)據(jù)，及其他新增區(qū)域站數(shù)據(jù)或自建特色氣象站設(shè)備數(shù)據(jù)，對(duì)新增區(qū)域站及自建特色氣象站數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、入庫(kù)、管理，并以GIS地圖為基礎(chǔ)，監(jiān)控顯示采集設(shè)備的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息。第三，系統(tǒng)界面風(fēng)格偏向于大屏展示頁(yè)面形式，可在PC端監(jiān)控顯示大屏直觀地查看特色站點(diǎn)預(yù)警信息、預(yù)警區(qū)域、氣象數(shù)據(jù)情況、特色站點(diǎn)的預(yù)警次數(shù)等，能夠第一時(shí)間直觀地監(jiān)控顯示預(yù)警信息。

展示平臺(tái)投入使用后，可以直觀地展示氣象實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，有效提供對(duì)本地特色產(chǎn)業(yè)區(qū)域（精品蜜桔園、甲魚(yú)基地、旅游景區(qū)）的監(jiān)控、精細(xì)化預(yù)警，對(duì)單個(gè)或特定區(qū)域預(yù)警提供強(qiáng)有力的保障，為氣象信息現(xiàn)代化、智能化做出有力貢獻(xiàn)。該平臺(tái)對(duì)特色產(chǎn)業(yè)區(qū)域氣象預(yù)警的精細(xì)化服務(wù)上有顯著提高，減少預(yù)警與影像監(jiān)控平臺(tái)的切換，提高業(yè)務(wù)人員對(duì)特色產(chǎn)業(yè)區(qū)域影像監(jiān)控及預(yù)警監(jiān)控的效率，對(duì)產(chǎn)業(yè)災(zāi)害發(fā)生及時(shí)提前預(yù)警，對(duì)比歷年產(chǎn)生情況，使災(zāi)情有較大幅度的降低。