0 引言

重點工程建設(shè)是推動氣象現(xiàn)代化發(fā)展的核心驅(qū)動力，其規(guī)模和水平直接影響了氣象現(xiàn)代化的能力和核心競爭力。隨著全球氣候變化的加劇、國家重大戰(zhàn)略需求升級，以及人民生產(chǎn)生活對氣象服務(wù)依賴程度的不斷提高，作為氣象服務(wù)數(shù)據(jù)來源的氣象綜合觀測領(lǐng)域重點工程建設(shè)任務(wù)日益繁重。因此，迫切需要建立規(guī)范化、科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化的氣象重點工程管理手段。

然而，針對氣象綜合觀測領(lǐng)域的重點工程，精細(xì)化管理信息化平臺建設(shè)仍存在空白?；诖?，本文針對氣象綜合觀測領(lǐng)域重點工程數(shù)據(jù)異構(gòu)性和多層級協(xié)同管理的特點，設(shè)計了中國氣象局海洋等重點工程項自管理系統(tǒng)，旨在為氣象領(lǐng)域項目管理提供新的實踐指導(dǎo)。

近年來，國內(nèi)外學(xué)者在氣象重點工程管理領(lǐng)域開展了廣泛研究，通過數(shù)據(jù)治理和信息化技術(shù)，不斷提升項目管理效率[1]。例如，陽艷紅等[2-3]利用項自管理群思想開發(fā)了項自管理平臺，采用數(shù)據(jù)導(dǎo)入的方式進(jìn)行項目管理。關(guān)敏等4利用風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)工程，開展風(fēng)云三號及國內(nèi)外其他極軌遙感衛(wèi)星的數(shù)據(jù)接收、處理、存檔和分發(fā)服務(wù)，保證了衛(wèi)星工程的順利開展。此外，越來越多的研究開始關(guān)注重點工程項目的數(shù)字化管理[5-10] C

1氣象綜合觀測領(lǐng)域重點工程項目特點

氣象綜合觀測領(lǐng)域重點工程項目涉及多種高新技術(shù)設(shè)備，如S波段天氣雷達(dá)、C波段天氣雷達(dá)、X波段雙偏振天氣雷達(dá)、地基遙感垂直觀測系統(tǒng)、北斗探空觀測系統(tǒng)等。這些設(shè)備的研發(fā)、部署和運維具有高度的技術(shù)復(fù)雜性和專業(yè)性。同時，綜合觀測設(shè)備種類涵蓋地基、空基和天基觀測系統(tǒng)，協(xié)同形成立體化、多層次的觀測網(wǎng)絡(luò)。特別是近年來氣象部門承擔(dān)的氣象綜合觀測領(lǐng)域重點工程，觀測技術(shù)快速迭代和設(shè)備種類更加多樣化。建設(shè)任務(wù)覆蓋31個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）、4個計劃單列市和10余家國家級業(yè)務(wù)單位，并首次在全國范圍內(nèi)大規(guī)模建設(shè)了一系列新型觀測設(shè)備。這些工程呈現(xiàn)出建設(shè)范圍廣、投資金額大、項目數(shù)量多、設(shè)備種類多、參建單位多的特點，使得氣象綜合觀測領(lǐng)域重點工程數(shù)據(jù)異構(gòu)性較為突出。

不同項目的關(guān)鍵性階段和管理重點存在差異。例如，新建觀測設(shè)備項目的關(guān)鍵性階段主要包括選址、設(shè)備基礎(chǔ)建設(shè)、設(shè)備采購、設(shè)備生產(chǎn)和出廠發(fā)貨、設(shè)備安裝調(diào)試、試運行驗收及項目驗收等環(huán)節(jié)；而在已有觀測站新增觀測要素的項目，其關(guān)鍵性階段通常涵蓋設(shè)備采購、設(shè)備生產(chǎn)和出廠發(fā)貨、設(shè)備安裝調(diào)試、試運行驗收及項目驗收等環(huán)節(jié)。

不同設(shè)備的建設(shè)周期和管理方式也存在差異，同樣帶來了數(shù)據(jù)處理的異構(gòu)性。例如，天氣雷達(dá)設(shè)備基礎(chǔ)建設(shè)周期因地域差異而有很大不同，建設(shè)周期可能從6個月到1年，甚至長達(dá)3年。對于這類項目，工程數(shù)據(jù)動態(tài)評估側(cè)重于項目進(jìn)度、項目質(zhì)量和工程應(yīng)用。而對于新增觀測要素的項目，工程數(shù)據(jù)動態(tài)評估重點更多集中在建設(shè)質(zhì)量和工程應(yīng)用上。

氣象綜合觀測領(lǐng)域重點觀測項目的跨部門協(xié)同特征較為明顯。通常，國家級項目管理部門負(fù)責(zé)對全國項目進(jìn)行全局監(jiān)控和管理；省級項目管理部門負(fù)責(zé)對本省項目進(jìn)行全局監(jiān)控和管理，并組織關(guān)鍵節(jié)點的評審：項自建設(shè)單位負(fù)責(zé)具體實施建設(shè)。建設(shè)期涉及項目法人單位、設(shè)備供應(yīng)商、基建承建方等多個單位，需實時工程數(shù)據(jù)支撐，以實現(xiàn)工程多層級協(xié)同管理。因此，全生命周期數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策管理尤為重要。

2氣象綜合觀測領(lǐng)域重點工程項目管理系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

本研究針對氣象綜合觀測領(lǐng)域重點工程項目的獨特特征，創(chuàng)新性地將工程特征融入數(shù)據(jù)治理，設(shè)計了氣象工程數(shù)據(jù)生命周期模型，突破以往以單個項目為單位的管理模式。以單個項目、單個設(shè)備為顆粒度，細(xì)化了每個階段的管理流程，實現(xiàn)了重點工程質(zhì)量控制、進(jìn)度監(jiān)控、資源優(yōu)化、風(fēng)險評估等精細(xì)化管理需求。以“統(tǒng)一謀劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一部署、統(tǒng)一實施”為管理目標(biāo)，設(shè)計開發(fā)了一套面向氣象綜合觀測領(lǐng)域的“規(guī)劃 + 立項 + 采購 + 實施 + 驗收 + 監(jiān)督”全鏈條、一體化重點工程項目管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)旨在提升工作效率、降低管理成本、完善管理體系，有效解決因工程數(shù)據(jù)非結(jié)構(gòu)化、種類繁多、數(shù)量龐大、分布分散造成的工作效率低下等問題。系統(tǒng)采用國家級一級部署，“國省市縣”四級應(yīng)用的模式，依托大數(shù)據(jù)、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘等先進(jìn)技術(shù)，利用多手段、多形式的工程數(shù)據(jù)可視化分析方法，通過對工程數(shù)據(jù)的“CT”級掃描，實現(xiàn)對重點工程的智能化質(zhì)量控制、進(jìn)度監(jiān)控、資源優(yōu)化和風(fēng)險評估等。

3 系統(tǒng)開發(fā)與設(shè)計

3.1 系統(tǒng)框架

系統(tǒng)基于項目管理的整合管理和生命周期管理思路，結(jié)合系統(tǒng)工程方法論的分層解耦思想，構(gòu)建了以“1個系統(tǒng)” + “2個數(shù)據(jù)庫” + “2個體系” + “3個層級”的“1223型”總體系統(tǒng)框架（圖1），為氣象領(lǐng)域項目管理提供了新的管理模型和實踐指導(dǎo)。系統(tǒng)設(shè)計運用了定性和定量分析方法，組織專家赴全國31個省（自治區(qū)、直轄市）開展現(xiàn)場調(diào)研，通過定性分析提煉管理需求；基于2021—2022年426個項目的歷史工程數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析，確定系統(tǒng)功能優(yōu)先級。

系統(tǒng)應(yīng)用層面向國家級項目管理人員、省級項目管理人員和項目建設(shè)單位人員不同用戶，可提供實時監(jiān)控建設(shè)進(jìn)度、規(guī)劃執(zhí)行進(jìn)展的功能，可實時發(fā)布消息、提醒待辦事項，并通過自定義報表實現(xiàn)周月報自動化生成，對投資、采購、支出、進(jìn)度和評估進(jìn)行自動化分析，為不同用戶提供決策數(shù)據(jù)支持。

系統(tǒng)業(yè)務(wù)層可實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)管理，涵蓋規(guī)劃、立項、采購、實施、驗收和監(jiān)督管理環(huán)節(jié)，對實時數(shù)據(jù)、統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)、檔案數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)管理。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系

圖1 總體框架圖

系統(tǒng)支撐層可提供硬件、網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)，利用MySQL和MongODB數(shù)據(jù)庫提供存儲、檢索、計算等管理服務(wù)。

該系統(tǒng)依托于氣象大數(shù)據(jù)云平臺統(tǒng)一建設(shè)，嚴(yán)格遵循集約化、統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化的原則，建立科學(xué)高效的業(yè)務(wù)體系架構(gòu)。緊密貼合業(yè)務(wù)全生命周期流程和數(shù)據(jù)信息管理需求，實現(xiàn)了各功能模塊的深度融合與高效聯(lián)動，提升了業(yè)務(wù)系統(tǒng)整體協(xié)同能力和數(shù)據(jù)共享能力。

3.2 技術(shù)路線

采用前后端分離的架構(gòu)設(shè)計，通過分層解耦技術(shù)路線，實現(xiàn)功能模塊間的低耦合高內(nèi)聚，總體技術(shù)架構(gòu)圖如圖2所示。

在業(yè)務(wù)展示層，基于Vue.js框架搭建響應(yīng)式用戶界面，使用RequireJS實現(xiàn)自定義組件加載，使用ElementUI組件庫實現(xiàn)主體界面樣式，集成GISMaps組件庫完成地圖服務(wù)的可視化呈現(xiàn)，支持空間數(shù)據(jù)渲染、圖層疊加、坐標(biāo)定位等核心地圖功能。

圖2 技術(shù)架構(gòu)圖

在業(yè)務(wù)應(yīng)用層，采用Spring + SpringBoot為基礎(chǔ)框架，結(jié)合MyBatis實現(xiàn)對象關(guān)系映射數(shù)據(jù)持久化操作，通過Jacob中間件實現(xiàn)與Windows平臺本地服務(wù)的深度集成。系統(tǒng)部署采用Nginx作為反向代理服務(wù)器，實現(xiàn)靜態(tài)資源分發(fā)、負(fù)載均衡和網(wǎng)頁的安全通信，保證高并發(fā)場景下的服務(wù)穩(wěn)定性。

在數(shù)據(jù)計算層，通過Jacob組件調(diào)用接口，實現(xiàn)自動化報表內(nèi)容導(dǎo)出功能。系統(tǒng)通過識別配置好的書簽位置獲取需要替換的數(shù)據(jù)標(biāo)識符，調(diào)用MyBatis動態(tài)查詢數(shù)據(jù)庫，運用統(tǒng)計算法完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，從而實現(xiàn)月報一鍵生成功能。

在數(shù)據(jù)庫層，采用MySQL關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理結(jié)構(gòu)化業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并利用事務(wù)機(jī)制保障數(shù)據(jù)的一致性。同時，選用MongODB非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲各類文檔、圖片等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，支持靈活的數(shù)據(jù)模型和水平擴(kuò)展。

3.3 功能實現(xiàn)

按照系統(tǒng)需求，設(shè)計了規(guī)劃、立項、采購、實施、驗收、監(jiān)督6個閉環(huán)業(yè)務(wù)功能模塊。系統(tǒng)通過對元數(shù)據(jù)進(jìn)行實時統(tǒng)計分析，動態(tài)掌握投資支出、建設(shè)進(jìn)度、考核評估等情況。根據(jù)業(yè)務(wù)實際使用情況，形成多種模型的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)產(chǎn)品。在監(jiān)督填報方面，系統(tǒng)通過自定義報表的形式，定期生成數(shù)據(jù)報表。同時，對項目全生命周期內(nèi)的各類圖片、文檔、材料進(jìn)行歸類管理，最終實現(xiàn)信息化的檔案管理。重點工程項目管理系統(tǒng)功能框架圖如圖3所示。

業(yè)務(wù)管理主要涵蓋6個階段。在規(guī)劃階段，系統(tǒng)實時顯示規(guī)劃實施進(jìn)度和全國站網(wǎng)布局，涵蓋建設(shè)站點的經(jīng)緯度信息表，動態(tài)為項目立項提供決策支撐。在立項階段，實現(xiàn)立項配置、可研報告、初步設(shè)計的管理，完成報告的上報和審核，同時實現(xiàn)項目法人單位信息、項目金額、項目建設(shè)內(nèi)容等實施方案管理。在采購階段，實現(xiàn)招標(biāo)、合同和支付的管理，動態(tài)掌握采購和資金執(zhí)行進(jìn)度。在實施階段，發(fā)布制度文件、填報建設(shè)進(jìn)度、制訂監(jiān)督檢查計劃，實現(xiàn)建設(shè)進(jìn)度和質(zhì)量的過程管理，并可一鍵自動生成周/月報告。在驗收階段，實現(xiàn)出廠驗收、貨物接收、現(xiàn)場驗收、合同驗收、業(yè)務(wù)驗收和竣工驗收6個階段的材料上報和審核，實現(xiàn)驗收數(shù)據(jù)動態(tài)管理，確保工程建設(shè)質(zhì)量。在監(jiān)督階段，實現(xiàn)發(fā)布監(jiān)督計劃、上傳整改報告和發(fā)布預(yù)警提醒等功能，動態(tài)評估工程風(fēng)險。

數(shù)據(jù)管理主要涵蓋3個方面。在實時數(shù)據(jù)方面，實現(xiàn)項目信息、質(zhì)量信息、進(jìn)度信息、資金信息實時顯示。在統(tǒng)計分析方面，實現(xiàn)對規(guī)劃投資、項目采購、資金支出、項目進(jìn)度、項目風(fēng)險和項目評估的統(tǒng)計分析。可按照不同建設(shè)單位、不同項目、不同設(shè)備進(jìn)行綜合統(tǒng)計分析，為管理決策提供數(shù)據(jù)支撐。在檔案數(shù)據(jù)方面，實現(xiàn)技術(shù)指導(dǎo)文件、監(jiān)督文件、項目檔案材料的管理。

按照用戶需求，系統(tǒng)主要面向以下三類用戶：

（1）國家級項目管理部門。負(fù)責(zé)對全國范圍內(nèi)的氣象綜合觀測工程項目進(jìn)行全局監(jiān)控和管理。具體包括：全面掌握規(guī)劃執(zhí)行情況（如規(guī)劃執(zhí)行進(jìn)度、站網(wǎng)布局等）；投資信息管理（快速全面地掌握所有項目的投資金額、投資建設(shè)內(nèi)容、項目建設(shè)情況、數(shù)據(jù)應(yīng)用情況等）；在線審核與文檔管理（在線審核項目可研報告、實施方案、技術(shù)報告等文檔，確保項目方案的合規(guī)性和可行性）；監(jiān)督檢查管理（發(fā)布監(jiān)督檢查任務(wù)，查看監(jiān)督檢查報告，并對檢查結(jié)果進(jìn)行跟蹤管理，確保項目按計劃推進(jìn)）；項目執(zhí)行監(jiān)控（實時跟蹤項目進(jìn)度和質(zhì)量檢查結(jié)果，生成進(jìn)度和質(zhì)量報告，并對進(jìn)度滯后或不合格的項目進(jìn)行預(yù)警提示）。

（2）省級項目管理部門。負(fù)責(zé)對本省范圍內(nèi)的氣象綜合觀測工程項目進(jìn)行管理和監(jiān)控。具體包括：在站網(wǎng)布局中填報站址信息；項目查詢與統(tǒng)計（能夠查詢和統(tǒng)計某段時間內(nèi)本省項目的投資金額、投資建設(shè)內(nèi)容、項目建設(shè)情況、數(shù)據(jù)應(yīng)用情況等）；在線審核與查看項目方案、報告等文檔，確保項目實施的規(guī)范性；監(jiān)督檢查管理（能夠查閱監(jiān)督檢查計劃和監(jiān)督檢查報告，并對本省項目的檢查結(jié)果進(jìn)行管理，確保項目質(zhì)量和進(jìn)度）；項目執(zhí)行監(jiān)控（實時跟蹤項目進(jìn)度和質(zhì)量檢查結(jié)果，生成進(jìn)度和質(zhì)量報告，并對進(jìn)度滯后或不合格的項目進(jìn)行預(yù)警提示）。

（3）項目建設(shè)單位。具體負(fù)責(zé)項目的實施和管理。具體包括：項目查詢與統(tǒng)計（能夠查詢和統(tǒng)計某段時間內(nèi)本單位的項目投資金額、投資建設(shè)內(nèi)容、項目建設(shè)情況、數(shù)據(jù)應(yīng)用情況等）；項目信息填報（填報項目基本信息、建設(shè)進(jìn)度、項目文檔等，確保項目信息的及時更新）；整改報告上報（根據(jù)監(jiān)督檢查結(jié)果，填報并上報整改報告，確保問題及時整改）；實時掌握項目進(jìn)度（在進(jìn)度滯后時及時收到預(yù)警提示，以便采取相應(yīng)措施加快進(jìn)度）。

4 系統(tǒng)運行與應(yīng)用情況

目前，該系統(tǒng)已在中國氣象局完成部署，并在全國31個省（自治區(qū)、直轄市）氣象局、4個計劃單列市及10余家國家級業(yè)務(wù)單位開展了試運行，初步實現(xiàn)了氣象觀測站網(wǎng)工程、氣象雷達(dá)工程、氣象監(jiān)測預(yù)警補(bǔ)短板工程、海洋氣象綜合保障二期工程等百億元重點工程的信息化管理。

系統(tǒng)已完成1542份可研報告、77份實施方案、338份招標(biāo)文件、1078份合同文件、345份驗收報告的上報和審核，錄入站址信息17035條，實現(xiàn)了氣象觀測站網(wǎng)工程、氣象雷達(dá)工程、氣象監(jiān)測預(yù)警補(bǔ)短板工程、海洋氣象綜合保障二期工程的報表管理，涵蓋22個表格、1278行統(tǒng)計數(shù)據(jù)和176項文本統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并支持一鍵生成工程周報和月報。

系統(tǒng)與第三方接口交互、模塊化菜單、存儲方案均具有良好的擴(kuò)展性，能夠滿足未來3～5年的業(yè)務(wù)需求。針對工程項目全流程業(yè)務(wù)中的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（如設(shè)備類型、數(shù)量、投資金額等），以及非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（如報告類、Excel數(shù)據(jù)表、建設(shè)圖片類、壓縮包驗收材料等），系統(tǒng)實現(xiàn)統(tǒng)一分庫、分類管理。例如，在可研管理中，支持同一個項目的所有建設(shè)單位的可研報告、投資估算表等同類數(shù)據(jù)的打包下載，有效解決了因工程數(shù)據(jù)非結(jié)構(gòu)化、種類多、數(shù)量大、分布散造成的工作效率低下等問題。系統(tǒng)各配置項考慮了一定量的冗余，存儲空間也考慮了備份的存儲需求。

通過實現(xiàn)重點工程關(guān)鍵節(jié)點的質(zhì)量控制、進(jìn)度監(jiān)控、資源優(yōu)化和風(fēng)險評估，該系統(tǒng)有效解決了項目多、周期長、管理成本高、信息采集難、進(jìn)度不可控、共享度低等問題，實現(xiàn)了工程項目從立項到歸檔的一體化管理，顯著提升了全國氣象部門重點工程管理的工作效率。

5 結(jié)語

本文研究了面向氣象綜合觀測領(lǐng)域重點工程項目的管理方法，設(shè)計并開發(fā)了一套信息化系統(tǒng)，實現(xiàn)了“規(guī)劃 + 立項 + 采購 + 實施 + 驗收 + 監(jiān)督”全鏈條、一體化的信息化管理。該系統(tǒng)實現(xiàn)了工程項目基礎(chǔ)信息的統(tǒng)一管理和數(shù)據(jù)共享，能夠?qū)崟r為項目決策提供服務(wù)。后續(xù)研究將結(jié)合人工智能（AI）等先進(jìn)技術(shù)，進(jìn)一步探索重點工程項目智能化管理方法，以持續(xù)提高工程管理水平。

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收稿日期：2025-03-17

作者簡介：

李楊（1977—），女，博士，正高級工程師，研究方向：綜合氣象觀測技術(shù)研究、重點工程項目管理技術(shù)。

梁麗（通信作者）（ ^1988-） ，女，高級工程師，研究方向：綜合氣象觀測技術(shù)研究、重點工程項目管理技術(shù)。

孫兆濱（ ^1981-） ，男，高級工程師，研究方向：海洋觀測技術(shù)研究、重點工程項目管理技術(shù)。

王緬（ ?1976-） ，女，博士，正高級工程師，研究方向：綜合氣象觀測技術(shù)研究、重點工程項目管理技術(shù)研究。

孫曉晴（1995一），女，工程師，研究方向：氣象觀測。

李禹（1998—），男，工程師，研究方向：工程管理。