智慧氣象應用-某省臺氣象網格化管理系統
為提升氣象災害防御和應對能力，在全國開展基層氣象防災減災基本能力建設，特制定本要求。本要求適用于指導市、縣級開展氣象防災減災能力建設。
一、總體要求
認真貫徹黨中央、國務院關于《防災減災救災機制改革意見》和習近平總書記關于綜合防災減災救災的重要論述，以強化履職、落實責任為目標，開展基層氣象防災減災“一臺帳、一張圖、一張網、一平臺、一把尺、一隊伍”“六個一”的基本能力建設，實現基層防災減災的標準化、規范化。
二、建設要求
1.基層氣象防災減災數據“一臺帳”
廣泛收集、科學分類、系統整理基層防災減災數據，逐步建立基層氣象防災減災基礎數據集。內容包括：
(1)氣象災害數據
(2)氣象災害風險數據
(3)氣象防災減災重點單位數據
(4)防災減災救災設施數據
(5)氣象防災減災救災人員數據
各地建立數據更新機制，定期對基層防災減災數據進行更新。
2.基層氣象防災減災“一張圖”
綜合基層氣象防災減災基礎數據，依托地理信息系統，繪制氣象防災減災地圖(或稱氣象災害風險圖、氣象災害防御作戰圖)。氣象防災減災地圖包含轄區遙感影像圖(或本地區高分辨率測繪圖)、氣象防災減災地圖主圖、氣象防災減災信息附表、氣象災害防御計劃或防御服務策略等內容。
(1)遙感影像圖(或本地高分辨率測繪地圖)
(2)氣象防災減災地圖主圖
(3)氣象防災減災信息附表
(4)防御計劃、防御策略
各省統一制作氣象防災減災綜合地圖模版，統一提供基礎地理信息，各縣在省提供的地圖模版上，疊加本縣、鄉鎮相關防災減災信息，制作本縣區、鄉鎮的氣象防災減災地圖。
3.預警發布傳播“一張網”
依托國家突發公共事件預警信息發布平臺和氣象預警信息傳播渠道，形成基層防災減災預警信息發布和傳播“一張網”。
4.氣象防災減災業務支撐“一平臺”
由省級氣象部門統一規劃，各地在已有的氣象綜合業務平臺或者省、市、縣一體化業務平臺基礎上，通過拓展功能，建設氣象防災減災業務平臺。平臺需具備以下功能：
(1)數據綜合顯示分析
氣象防災減災基礎數據臺賬中涉及的所有數據、上級氣象部門氣象服務指導產品、氣象預報預警產品以及本轄區自動氣象站、雷達資料，中小河流水情(根據本地實際情況)、實時災情等數據的綜合疊加、顯示和分析。
(2)超閾值自動報警
上游或鄰近地區出現重大災害性天氣時的自動報警;本轄區超過隱患點致災臨界閾值的自動報警;本轄區信息員上報災情的自動報警。
(3)氣象防災減災服務產品制作
綜合應用上級氣象災害防御指導產品(如決策、預報預警服務產品等)，依據標準化的氣象防災減災服務產品模版、規范，快速制作決策服務、預警等氣象防災減災服務產品。
(4)預警服務信息發布
系統數據接口能夠與突發事件預警信息發布系統無縫連通，實現氣象災害預警信息通過手機短信、大喇叭、顯示屏、網站、微信、傳真等渠道一鍵式發布。能夠為電話叫應服務提供輔助。
(5)系統自動留痕
系統能夠在氣象防災減災決策服務、預警服務、災害應急救援氣象保障服務等方面實現流程監控和關鍵過程、節點留痕。
(6)預警設施監控
系統能夠對接氣象預警發布設施、設備，能夠實時接收設備的運行狀態、網絡通信情況數據，實現對氣象預警發布設施以及整個發布鏈路進行狀態跟蹤、實時監控，設備發生故障，自動標注、主動提醒。
5.規范制度“一把尺”
建立標準的氣象防災減災業務流程規范，全省“一把尺”，實現基層防災減災工作標準化、制度化。
(1)制定基層氣象防災減災服務規范
(2)制定氣象災害分級防御服務規范
(3)建立重大氣象災害“叫應”制度
(4)制定氣象信息員管理規范
(5)建立氣象防災減災工作留痕管理制度
6.基層氣象防災減災“一隊伍”
建立基層氣象防災減災業務隊伍。縣氣象局明確氣象防災減災、崗位及人員的職責，設立專人分管氣象防災減災服務工作，設有氣象防災減災業務崗位，有穩定從事氣象防災減災服務人員。
三、氣象網格系統
系統是基于GIS地圖和Web方式顯示的集“數據收集、預報預警分析系統、專業氣象服務系統、信息實時存儲和自動發布系統”于一體，包括“實況與預報預警基礎數據庫、歷史數據查詢、專業基礎數據庫、專業指標庫、專業預報模型庫、氣象服務產品制作、信息自動實時存儲和發布”的專業Grid(網格)氣象數據處理平臺。
(一)功能描述
1.地理數據。
系統基于GIS開發，GIS數據中需包括3D模式，或API數據。數據必須包括：行政區域(省、市、縣、鎮、村的名稱、邊界)、公路(高速公路、國道、省道、縣級公路)、河流、山脈等。地理數據在離線狀況下可以使用。系統可以根據實際情況配置不同層的數據，還可以根據用戶需要增加用戶自定的地圖數據層，用戶數據層是mapinfo，shap等標準數據格式。根據用戶區域大小裁剪不同區域的地圖，進行數據點的標注。三維地圖實現以下功能：(1)定位顯示，(2)縮放，(3)圖層顯示，(4)全圖定位，(5)還原操作。
2.Web顯示。
(1)前臺共享。通過Client/Server模式 和Browser/Server模式實現用戶對數據的查詢和瀏覽，具有統一的用戶界面，形式簡單，操作方便。(2)后臺共享，對數據進行收集、處理、分析、存儲和自動實時信息發布。系統軟硬件的安裝，升級、維護僅集中在后臺服務器端。后臺實現對業務運行全過程的監控，包括：(1)平臺運行監控，(2)監測探測實況數據入庫監控，(3)預報和預警信息監控，(4)發布過程監控，(5)發布結果監控，(6)用戶對信息是否已讀的監控。
3.用戶對點和區域添加和設置實現最大程度的自主性。
用戶在指定區域內，既可以通過標注和劃定區域任意添加和設置監測區域(點)，也可以通過經緯度設置監測、預報和預警區域(點)。可以根據需要顯示或隱藏。可以自定義監測、預報和預警區域(點)的名稱。通過菜單實現以下選擇：
(1)監測探測實況數據、預報數據和預警數據的選擇。
(2)監測區域(點)類型選擇。監測區域(點)類型分：①氣象監測區域(點)(下祥)，②地質災害監測區域(點)(主要包括崩塌、滑坡、泥石流)，③管線監測區域(點)(管線情況的監測)，④道路監測區域(點)(包括道面積水、結冰和油污情況)。
4.Grid(網格)。
提供資源發現、調度、訪問、應用環境構造、以及多個組織中廣泛分布的計算、數據、設備等資源的共享和管理策略。實現數據信息分布存儲和異地共享，跨地域交流。傳統英特網實現了計算機硬件的連通，Web實現了網頁的連通，而網格實現了互聯網上所有資源的全面連通，包括計算資源、存儲資源、通信資源、軟件資源、信息資源和知識資源等。Grid建立一種新的計算模式，突破傳統串并行運算的概念，建立一種多維的管理域，是對性能、可靠性、人機關系等建立一種新的判斷準則。Grid不僅是網絡化的數字計算，更是強調了傳感器的聯網，執行機構的聯網，是更高層次上的協同處理。所以，Grid是一個一致、開放、標準的計算環境的信息基礎設施，支持聚合地理上廣泛分布的高性能計算資源、大容量數據和信息存儲資源、高速測試和獲取系統、軟件和應用系統、以及人員等各種資源的合作問題求解系統的構造。
5.數據和數據顯示。
中國范圍內分辨率為1km×1km的數據，包括：(1)監測探測實況數據：①天氣衛星數據、②氣象雷達數據、③自動氣象站數據(主要包括溫度、濕度、降水、風和能見度)，其他根據需要布設的監測探測數據，包括：①閃電定位儀數據、②道面傳感器數據、③地質傳感器數據、④相關區域自動站加密數據。數據的格點分辨率為1km×1km，格點數據自動取值最近的監測探測實況數據。當實況數據(主要為溫度、降水和風)超過設定閾值時，實現自動報警，對數據進行質量控制后自動實時發送至用戶。
(2)預報數據：①未來2小時逐分鐘降雨預報、②逐小時預報、③5天預報、④7天預報、⑤15天預報。格點分辨率為1km×1km，格點數據自動取值最近的預報點數據。
(3)預警數據。預警數據動態顯示。出現氣象災害預警和地質災害預警時，預警信號包括級別、影響時間、影響范圍、防范措施按照國家標準發布，預警區域(點)自動標注，預警信號未解除前預警信號保持閃爍狀態。數據的格點分辨率為1km×1km，格點數據自動取值最近的預警數據。
6.數據傳輸。
氣象數據按照固定通道發送至系統子節點服務器。自設的傳感器通過有線或無線網絡傳輸到系統子節點服務器。系統進行分析處理后，將整合的原始數據發送到根節點服務器，在根節點服務器平臺上顯示相應的原始數據內容，即可將各個子節點服務器的內容同時實時顯示，也可以根據要求選顯。根節點服務器顯示平臺需要在子節點顯示平臺上添加地理數據和觀測數據，具備拼接，組合的功能。根節點服務器可以將相關數據發送到子節點服務器。
7.數據存儲。
各種數據既能存儲在子節點服務器，又能存儲在根節點服務器。若子節點服務器數據丟失，可向根節點服務器請求還原本子節點服務器數據。數據存儲類型自行定義，但是必須符合常規的數據庫要求，數據庫必須是常用數據庫格式。觀測探測實況數據長期(一年以上)保存，預報和預警數據保存時間自設，超過保存時間時自動清除以釋放服務器內存。
8.歷史數據查詢、處理和分析。
用戶根據需求可對不同時段的歷史數據進行查詢，也可根據用戶需求對歷史數據進行處理和分析，并生成簡報和報表。
9.數據和信息自動發布。
根據用戶要求的預設菜單選項，系統檢測到有新的監測探測實況、預報和預警數據時，進行質量控制后，將新信息和數據通過短信、郵件、手機APP等形式自動發送給用戶。
10.質量控制。
檢測數據的合理性和一致性，再根據檢查結果對被檢查的數據按規定的條件做出取舍和標示處理。包括實時控制和非實時控制，實時控制主要是自動氣象站對采樣值和測量值的實時質量控制檢查，保持原始記錄的正確;非實時控制是對氣象觀測記錄及統計值的質量檢查，以進一步保證資料質量。
11.輔助功能。
(1)如果軟件、網絡、傳感器發生故障，應能自動報警。(2)操作人員的登陸授權設置。(3)用戶根據需求可隨時調整菜單選項。
(二)系統特點
1.簡便性。以用戶需求為出發點，用戶界面友好。為前臺展示提供人性化的界面設計和舒適的操作方式，包括菜單選項盡量單列顯示、合并重復功能、界面簡潔、主旨明確、在用戶做出選擇前能給出用戶推薦、對比鮮明、表單精簡、界面環環相扣、無鏈接、呈現操作狀態或進度、操作直觀、界面平滑顯示、不增加用戶的學習成本。
2.全面性。整合監測探測、預報、預警、服務和信息發布功能于一體的全方位一體化系統。
3.實現數據傳輸、質量控制、存儲、處理和分析、信息發布的全程自動化，最大限度減少人力消耗。
4.實現觀測探測數據的集約化，預報預警信息制作的流程化，氣象服務的全程自動化及災害預警信息的實時化。
5.可靠性。系統不存在單一故障點，部分子服務器的故障不影響整個系統的正常工作。
6.可擴展性。系統高度模塊化、模塊之間定義清晰的接口，可根據不同需求靈活安裝不同的可替代的模塊。
7.簡單易用、功能強大，擴展性好，安全性高、穩定性好。
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