CN108984580A - 一种气象站网信息动态管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气象站网信息动态管理系统及方法，通过在气象站网信息动态管理系统的基础上提出了气象站网信息两级审核管理机制、气象站网信息版本管理机制以及气象站网疑误信息检测机制，有效解决了现有气象站网信息管理方式不足，导致现有站网信息在业务管理流转路径中缺乏质量控制机制而产生的数据质量问题，以及通过两条不同的路径流转，缺乏统一管理和规范，导致站网信息不一致的问题。

Description

一种气象站网信息动态管理系统及方法

技术领域

本发明属于气象站网信息管理技术领域，具体涉及一种气象站网信息动态管理系统及方法的设计。

背景技术

气象站网信息是一组关于气象站网分布的描述性信息，包括台站基本信息、台站人员信息、台站设备信息、台站环境信息和历史沿革数据等。它是整个气象业务体系的基础信息，其作用贯穿综合观测、预报预测和气象服务等气象全业务领域。提高气象站网信息的准确性，将直接提高各类气象观测数据的准确性，有助于从源头上提升气象业务质量。

近几年来，随着综合观测业务的快速发展和各类工程项目建设的逐步推进，全国综合观测站网规模逐步扩大，气象观测种类不断增加，站网布局得到了持续优化，相关站网信息都发生不同程度的变化。而目前气象站网信息管理手段，主要还是依靠传统的报表形式，每年定期进行上报，导致站网信息产生延迟、偏差，管理部门提供的站网信息与实况观测资料中包含的经度、纬度和海拔高度等信息不一致状况时有发生，对气象业务的开展带来不利影响，也不利于管理部门的统一管理、统筹和决策；其次，在站网信息的需求端，用户对于获取准确的站网信息具有强烈的需求，由于此前并无统一的站网信息服务系统，导致现有的各类系统都会附带开发一个站网管理功能模块，并交由用户定期录入或者系统管理员定期更新的方式来进行站网管理，进而导致各系统存储的站网信息更新时效差异大，数据质量参差不齐，系统间站网信息不一致或者互相矛盾等现象时有发生。再者，在站网信息管理的研究方面，目前已有的文献更多关注于站网信息的展示及单一设备类型的站网管理，尚无文献对气象信息管理和应用的一体化流程设计与优化开展研究。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有气象站网信息管理方式不足，导致现有站网信息在业务管理流转路径中缺乏质量控制机制而产生的数据质量问题，以及通过两条不同的路径流转，缺乏统一管理和规范，导致站网信息不一致的问题，提出了一种气象站网信息动态管理系统及方法。

本发明的技术方案为：一种气象站网信息动态管理系统，包括相互通信连接的用户终端子系统和服务器子系统；用户终端子系统包括县级终端、市级终端以及省级终端，服务器子系统包括Web服务器、处理服务器以及数据服务器；Web服务器分别与县级终端、市级终端、省级终端以及处理服务器通信连接，处理服务器还与数据服务器通信连接。

县级终端设置于各县气象站点，用于录入所在县范围内各个气象站点的更新信息，接收在市级终端和省级终端审核未通过的站点更新信息，以及接收处理服务器反馈的站网数据疑误信息。

市级终端设置于各市气象站点，用于对县级终端录入的气象站点更新信息进行审核。

省级终端设置于省气象站，用于对市级终端审核通过的站点更新信息进行审核，以及向处理服务器提交信息发布申请。

Web服务器用于实现用户终端子系统和处理服务器的数据交互，同时向管理人员显示各类气象站网信息。

处理服务器用于对县级终端录入的气象站点更新信息进行质量控制，将数据服务器的数据库中存储的气象站网信息划分为管理版本信息和发布版本信息，对发布版本信息进行更新并对比更新前和更新后的发布版本信息，从CIMISS系统中获取实时气象站网信息，获取数据服务器的数据库中存储的气象站网信息，并对实时气象站网信息和数据库中存储的气象站网信息进行一致性检测，生成站网数据疑误信息。

数据服务器包括数据库，用于存储审核通过的站点更新信息、站网信息发布更新记录、气象站网的管理版本信息和发布版本信息以及站网数据疑误信息。

本发明的有益效果是：采用本发明进行气象站网信息管理共享时，全省的气象站网信息业务管理人员只需通过在该系统上进行填报申请、管理审核、查询下载等操作，即可实现对气象站网信息的实时管理和共享，不需要进行上报表格，也不需要省级管理人员进行人工整理校对检测。同时，通过本发明在气象业务管理单位的开通使用，实现了省级站网信息的近实时在线收集、校正、更新、发布及服务功能，为业务管理人员提供一个直观、准确、清晰的站网管理平台，确保站网信息的唯一性、正确性和及时性，提高了气象站网信息的准确性，将直接提高各类气象观测数据的准确性，提高各级气象业务部门的管理水平和工作效率。

本发明还提供了一种气象站网信息动态管理方法，包括气象站网信息两级审核管理机制、气象站网信息版本管理机制以及气象站网疑误信息检测机制。

气象站网信息两级审核管理机制包括县级气象站点信息录入以及市、省两级信息审核。

气象站网信息版本管理机制通过定期发布版本的方式，实现气象站网信息的定期定量更新，并与各级气象站点的用户终端储存的站网信息实现准同步更新。

气象站网疑误信息检测机制针对系统中存储的气象站网信息与CIMISS系统中获取的实时气象站网信息进行一致性检测，生成站网数据疑误信息，并实时反馈给县级终端的用户进行核实和修复。

本发明的有益效果是：本发明提供了气象站网信息两级审核管理机制、气象站网信息版本管理机制以及气象站网疑误信息检测机制；其中气象站网信息两级审核管理机制确保了进入业务流程的气象站网信息的准确性和一致性；气象站网信息版本管理机制保证了基于上行气象数据传输路径中流转的气象站点基本信息的同步性和一致性，同时实现了各类业务系统中站网信息与当前站网信息准实时同步的目标；气象站网疑误信息检测机制有效解决了由于设备重置、损坏或者人为疏忽等原因导致的业务管理路径与上行气象数据传输路径流转的气象站网信息不一致的问题。

附图说明

图1所示为本发明实施例一提供的一种气象站网信息动态管理系统框图。

图2所示为本发明实施例二提供的气象站网信息两级审核管理机制流程图。

图3所示为本发明实施例二提供的气象站网信息版本管理机制流程图。

图4所示为本发明实施例二提供的气象站网疑误信息检测机制流程图。

具体实施方式

现在将参考附图来详细描述本发明的示例性实施方式。应当理解，附图中示出和描述的实施方式仅仅是示例性的，意在阐释本发明的原理和精神，而并非限制本发明的范围。

实施例一：

本发明实施例提供了一种气象站网信息动态管理系统，如图1所示，包括相互通信连接的用户终端子系统和服务器子系统；用户终端子系统包括县级终端、市级终端以及省级终端，服务器子系统包括Web服务器、处理服务器以及数据服务器；Web服务器分别与县级终端、市级终端、省级终端以及处理服务器通信连接，处理服务器还与数据服务器通信连接。

县级终端设置于各县气象站点，用于录入所在县范围内各个气象站点的更新信息，接收在市级终端和省级终端审核未通过的站点更新信息，以及接收处理服务器反馈的站网数据疑误信息。

市级终端设置于各市气象站点，用于对县级终端录入的气象站点更新信息进行审核。

省级终端设置于省气象站，用于对市级终端审核通过的站点更新信息进行审核，以及向处理服务器提交信息发布申请。

Web服务器用于实现用户终端子系统和处理服务器的数据交互，同时向管理人员显示各类气象站网信息。

处理服务器用于对县级终端录入的气象站点更新信息进行质量控制，将数据服务器的数据库中存储的气象站网信息划分为管理版本信息和发布版本信息，对发布版本信息进行更新并对比更新前和更新后的发布版本信息，从CIMISS系统(全国综合气象信息共享平台系统)中获取实时气象站网信息，获取数据服务器的数据库中存储的气象站网信息，并对实时气象站网信息和数据库中存储的气象站网信息进行一致性检测，生成站网数据疑误信息。

数据服务器包括数据库，用于存储审核通过的站点更新信息、站网信息发布更新记录、气象站网的管理版本信息和发布版本信息以及站网数据疑误信息。

实施例二：

本发明实施例提供了一种气象站网信息动态管理方法，包括气象站网信息两级审核管理机制、气象站网信息版本管理机制以及气象站网疑误信息检测机制。

其中，气象站网信息两级审核管理机制包括县级气象站点信息录入以及市、省两级信息审核，以确保进入业务流程的气象站网信息的准确性和一致性。如图2所示，气象站网信息两级审核管理机制包括以下步骤S1-S8：

S1、通过县级终端录入所在县范围内各个气象站点的更新信息。

本发明实施例中，气象站点的更新信息包括新建站点信息、撤销台站信息和修改台站信息。

本发明实施例中，在部分市级终端和省级终端中，也可提供权限为县级用户的虚拟账户机制，使得相应用户终端的站网信息能够纳入流程进行管理。

S2、通过Web服务器将各个气象站点的更新信息发送至处理服务器进行质量控制。

本发明实施例中，质量控制包括站点号唯一性检测、地理位置检测、最大和最小值限制、录入字符类型限制和必填项限制等。

S3、通过Web服务器将质量控制后的站点更新信息发送至市级终端。

S4、在市级终端对站点更新信息进行审核，若审核通过则进入步骤S5，否则进入步骤S8。

S5、通过Web服务器将市级终端审核通过的站点更新信息发送至省级终端。

S6、在省级终端对站点更新信息进行审核，若审核通过则进入步骤S7，否则进入步骤S8。

S7、将审核通过的站点更新信息存储进数据服务器的数据库中，并应用于业务流程，审核结束。

S8、将审核未通过的站点更新信息通过Web服务器返回至县级终端，审核结束。

本发明实施例中，在省级终端未通过审核而驳回站点更新信息时，可以填入审批理由供县级、市级用户查看。

气象站网信息审核涉及到多个职能部门之间的合作，本发明实施例中，以气象探测设施构建中依循的各类法律法规和业务规范为基础，结合省级站网审批工作中的实际情况，制定市级和省级管理用户对站点更新信息的审核依据，包括基于站网的归属地管理，对站网空间信息的正确性检查，观测要素与设备、资料的对应关系，站网变化信息的连续性等。

在解决基于业务管理路径流转的站网信息准确性的基础上，还需要考虑与基于上行气象数据传输路径中流转的气象站点基本信息的同步和一致性，以及站网信息服务于既有各类业务系统，实现各类业务系统中站网信息与当前站网信息准实时同步的目标。基于此，本发明实施例提供的气象站网信息版本管理机制通过定期发布版本的方式，实现气象站网信息的定期定量更新，并与各级气象站点的用户终端储存的站网信息实现准同步更新。如图3所示，气象站网信息版本管理机制包括以下步骤R1-R5：

R1、将数据服务器的数据库中存储的气象站网信息划分为管理版本信息和发布版本信息；管理版本信息用于在气象站网信息两级审核管理机制中为市级终端和省级终端提供审核标准，但不对外提供服务，发布版本信息用于定期或在特定的业务时间点将当前最新气象站网信息对各级用户终端发布。

R2、在管理版本信息中选择需要进行发布的气象站网信息，并通过省级终端向处理服务器提交发布申请。

R3、通过处理服务器将选择的气象站网信息更新到发布版本信息中。

R4、在处理服务器中对比更新前和更新后的发布版本信息的区别，并将其作为发布更新记录存储进数据服务器的数据库中。

R5、设置发布生效日期，将更新后的发布版本信息对各级用户终端发布。

本发明实施例中，系统平台提供数据接口服务，各级用户通过接口即可获取当前最新的发布版本信息，对于既有业务系统，也提供站网信息导出功能，相关业务管理人员可以通过导出的方式获取气象站网信息，并导入相应的业务系统中。

气象站网疑误信息检测机制针对系统中存储的气象站网信息与CIMISS系统中获取的实时气象站网信息进行一致性检测，生成站网数据疑误信息，并实时反馈给县级终端的用户进行核实和修复。如图4所示，气象站网疑误信息检测机制包括以下步骤T1-T4：

T1、通过处理服务器从CIMISS系统(全国综合气象信息共享平台系统)中获取实时气象站网信息。

T2、通过处理服务器获取数据服务器的数据库中存储的气象站网信息。

T3、在处理服务器中对实时气象站网信息和数据库中存储的气象站网信息进行对比，判断二者的差值是否超过阈值，若是则进入步骤T4，否则返回步骤T1。

本发明实施例中，步骤T1中获取的实时气象站网信息和所述步骤T2中获取的数据库中存储的气象站网信息均包括气象站点的经纬度信息和海拔高度信息。从CIMISS系统中获取实时气象站网信息以及获取数据服务器的数据库中存储的气象站网信息的周期都为1次/天。

步骤T3中采用空间量算策略中的GIS空间量算方法计算实时气象站网信息和数据库中存储的气象站网信息的差值，具体公式为：

其中ρ表示两个气象站点之间的欧式距离，|x₁-x₂|表示两个气象站点之间的经度误差距离，|y₁-y₂|表示两个气象站点之间的纬度误差距离，|z₁-z₂|表示两个气象站点之间的海拔误差距离。

在实际应用中，直接用经纬度、海拔高度计算地球上两点间精确欧氏距离时，由于地球表面近似为一个椭球体，在将经纬度单位换算成距离单位时，需要考虑两个参数，即经、纬度平均每一度的距离(弧长)。纬度平均每一度的弧长大概是相等的，约为111000m；而平均每一经度的弧长是随着纬度变化而变化的，纬度越小经向的弧长越大，反之，纬度越大经向的弧长则越小。

因此，本发明实施例中，经度误差距离|x₁-x₂|的计算公式为：

其中Δλ表示两个气象站点之间的经度差，B表示气象站点所在纬度值，R为赤道半径，R＝6378137m，r为极轴半径，r＝6356752m。

纬度误差距离|y₁-y₂|的计算公式为：

其中表示两个气象站点之间的纬度差。

T4、生成站网数据疑误信息，反馈给县级终端的用户进行核实和修复，同时存储进数据服务器的数据库中。县级终端的用户接收到站网数据疑误信息之后，核对相关数据，并与相应气象站点的实际信息进行比对，确认产生该疑误信息的原因，并进行修复。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种气象站网信息动态管理系统，其特征在于，包括相互通信连接的用户终端子系统和服务器子系统；所述用户终端子系统包括县级终端、市级终端以及省级终端，所述服务器子系统包括Web服务器、处理服务器以及数据服务器；所述Web服务器分别与县级终端、市级终端、省级终端以及处理服务器通信连接，所述处理服务器还与数据服务器通信连接；

所述县级终端设置于各县气象站点，用于录入所在县范围内各个气象站点的更新信息，接收在市级终端和省级终端审核未通过的站点更新信息，以及接收处理服务器反馈的站网数据疑误信息；

所述市级终端设置于各市气象站点，用于对县级终端录入的气象站点更新信息进行审核；

所述省级终端设置于省气象站，用于对市级终端审核通过的站点更新信息进行审核，以及向处理服务器提交信息发布申请；

所述Web服务器用于实现用户终端子系统和处理服务器的数据交互，同时向管理人员显示各类气象站网信息；

所述处理服务器用于对县级终端录入的气象站点更新信息进行质量控制，将数据服务器的数据库中存储的气象站网信息划分为管理版本信息和发布版本信息，对发布版本信息进行更新并对比更新前和更新后的发布版本信息，从CIMISS系统中获取实时气象站网信息，获取数据服务器的数据库中存储的气象站网信息，并对实时气象站网信息和数据库中存储的气象站网信息进行一致性检测，生成站网数据疑误信息；

所述数据服务器包括数据库，用于存储审核通过的站点更新信息、站网信息发布更新记录、气象站网的管理版本信息和发布版本信息以及站网数据疑误信息。

2.一种气象站网信息动态管理方法，其特征在于，包括气象站网信息两级审核管理机制、气象站网信息版本管理机制以及气象站网疑误信息检测机制；

所述气象站网信息两级审核管理机制包括县级气象站点信息录入以及市、省两级信息审核；

所述气象站网信息版本管理机制通过定期发布版本的方式，实现气象站网信息的定期定量更新，并与各级气象站点的用户终端储存的站网信息实现准同步更新；

所述气象站网疑误信息检测机制针对系统中存储的气象站网信息与CIMISS系统中获取的实时气象站网信息进行一致性检测，生成站网数据疑误信息，并实时反馈给县级终端的用户进行核实和修复。

3.根据权利要求2所述的气象站网信息动态管理方法，其特征在于，所述气象站网信息两级审核管理机制包括以下步骤：

S1、通过县级终端录入所在县范围内各个气象站点的更新信息；

S2、通过Web服务器将各个气象站点的更新信息发送至处理服务器进行质量控制；

S3、通过Web服务器将质量控制后的站点更新信息发送至市级终端；

S4、在市级终端对站点更新信息进行审核，若审核通过则进入步骤S5，否则进入步骤S8；

S5、通过Web服务器将市级终端审核通过的站点更新信息发送至省级终端；

S6、在省级终端对站点更新信息进行审核，若审核通过则进入步骤S7，否则进入步骤S8；

S7、将审核通过的站点更新信息存储进数据服务器的数据库中，并应用于业务流程，审核结束；

S8、将审核未通过的站点更新信息通过Web服务器返回至县级终端，审核结束。

4.根据权利要求3所述的气象站网信息动态管理方法，其特征在于，所述步骤S1中各个气象站点的更新信息包括新建站点信息、撤销台站信息和修改台站信息。

5.根据权利要求3所述的气象站网信息动态管理方法，其特征在于，所述步骤S2中的质量控制包括站点号唯一性检测、地理位置检测、最大和最小值限制、录入字符类型限制和必填项限制。

6.根据权利要求2所述的气象站网信息动态管理方法，其特征在于，所述气象站网信息版本管理机制包括以下步骤：

R1、将数据服务器的数据库中存储的气象站网信息划分为管理版本信息和发布版本信息；所述管理版本信息用于在气象站网信息两级审核管理机制中为市级终端和省级终端提供审核标准，所述发布版本信息用于定期或在特定的业务时间点将当前最新气象站网信息对各级用户终端发布；

R2、在管理版本信息中选择需要进行发布的气象站网信息，并通过省级终端向处理服务器提交发布申请；

R3、通过处理服务器将选择的气象站网信息更新到发布版本信息中；

R4、在处理服务器中对比更新前和更新后的发布版本信息的区别，并将其作为发布更新记录存储进数据服务器的数据库中；

R5、设置发布生效日期，将更新后的发布版本信息对各级用户终端发布。

7.根据权利要求2所述的气象站网信息动态管理方法，其特征在于，所述气象站网疑误信息检测机制包括以下步骤：

T1、通过处理服务器从CIMISS系统中获取实时气象站网信息；

T2、通过处理服务器获取数据服务器的数据库中存储的气象站网信息；

T3、在处理服务器中对实时气象站网信息和数据库中存储的气象站网信息进行对比，判断二者的差值是否超过阈值，若是则进入步骤T4，否则返回步骤T1；

T4、生成站网数据疑误信息，反馈给县级终端的用户进行核实和修复，同时存储进数据服务器的数据库中。

8.根据权利要求7所述的气象站网信息动态管理方法，其特征在于，所述步骤T1中获取的实时气象站网信息和所述步骤T2中获取的数据库中存储的气象站网信息均包括气象站点的经纬度信息和海拔高度信息。

9.根据权利要求8所述的气象站网信息动态管理方法，其特征在于，所述步骤T3中计算实时气象站网信息和数据库中存储的气象站网信息的差值的公式为：

其中ρ表示两个气象站点之间的欧式距离，|x₁-x₂|表示两个气象站点之间的经度误差距离，|y₁-y₂|表示两个气象站点之间的纬度误差距离，|z₁-z₂|表示两个气象站点之间的海拔误差距离；

所述经度误差距离|x₁-x₂|的计算公式为：

其中Δλ表示两个气象站点之间的经度差，B表示气象站点所在纬度值，R为赤道半径，r为极轴半径；

所述纬度误差距离|y₁-y₂|的计算公式为：

其中表示两个气象站点之间的纬度差。