CN112966863B - 一种用于天气预报的一体化智能网格预报业务系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于天气预报的一体化智能网格预报业务系统，包括基于系统架构设计的综合检测模块、智能网格预报模块、预报制作模块、雨情快报制作模块、检验评估模块、智能展示模块、决策服务模块、数据管理平台、预报员行为分析模块。本发明与现有技术相比的优点在于：加强短时临近监测预警技术和智能网格要素预报支撑技术的研发，构建完善了实时更新、同步共享、预报协同的业务流程，初步建成一体化智能网格预报业务系统、一体化短时临近预报预警系统，完善“无缝隙、精准化、智慧型”的预报业务体系。

Description

一种用于天气预报的一体化智能网格预报业务系统

技术领域

本发明涉及气象软件领域，具体是指一种用于天气预报的一体化智能网格预报业务系统。

背景技术

围绕提高智能网格预报准确率和精细化水平的核心目标，基于大数据云平台，完善与MICAPS相互衔接的智能网格预报编辑平台。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的气象平台因其架构功能设计上的不足，导致天气预报结果不准确，预报产品制作及生成繁琐，耗用大量人力物力，不满足目前需要。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种用于天气预报的一体化智能网格预报业务系统，包括基于系统架构设计的综合监测模块、智能网格预报模块、预报制作模块、雨情快报制作模块、检验评估模块、智能展示模块、决策服务模块、数据管理平台、预报员行为分析模块，综合监测模块基于WEBGIS实现如下具体功能模组：(1)历史资料查询统计模组，通过信道接入本地历史数据库，在综合监测模块中实现对任意时刻、任意时段、任意要素的历史资料查询统计功能，快速生成图片或表格并支持下载导出，生成的表格带有详细经纬度、站号、站名、要素预报的基本数据信息；(2)自动站实况模组，可收集气象自动站的站点分布、站点名称和气象要素实况数据，气象实况数据分为雨量、温度、风力、湿度和能见度5种要素；(3)山洪沟、中小河流气象风险区地理信息显示模组，基于WEBGIS地图，在搜书综合监测模块上选择山洪沟、中小河流气象风险区地理信息数据进行查看，并可在综合监测底图上显示，实现山洪沟、中小河流气象监测数据超阈值提醒；(4)背景控制模组，包括地图切换、站点设置、省市县界设置、市名县名、布局自适应和自定义的子功能单元；(5)卫星监测模组，基于WEBGIS，支持对可见光、中红外、水汽、红外、云、沙尘、定量降水、闪电信息数据进行勾选查看；(6)灾害性天气融合监测识别及预警模组，基于智能网格预报对暴雨、寒潮、霜冻类灾害性天气的客观分级预警，具备对各类灾害性天气的点/面临界的识别报警功能，对观测实况和数值预报中的寒潮、持续低温、暴雪的灾害性进行判别，判别参照业务标准或预警信号标准，识别数据以站点或格点色斑图形式展示，并在平台中以文字或图标突显提示，产品更新频率与实况观测更新频率一致，其子功能单元包括预警信号、监控报警、报警设置、质量控制、方案动态、策略设置和天气趋势；

智能网格预报模块在智能网格预报背景场的基础上，加入基于多种模式预报场(CMA、GRAPES-GFS、EC、GRAPES-lz、NW_MNPS、华东等模式)的72h内5km分辨率逐3h的西北区域降水客观预报融合预报背景场，包括客观要素协同模组、滚动订正模组、报文监控模组、市州网格订正优化模组，客观要素协同模组通过设置协同触发要素对其他要素进行自动协同，高温、低温两项在没有直接进行人工订正的情况下不参与要素协同，保持客观预报结果，若人工修改了高温或低温时，系统要对其他要素进行协同；滚动订正模组将滚动订正的智能网格预报场数据入本地库来替换原有智能网格预报场，作为对市州、县区指导预报背景场；报文监控模组以列表格的形式展示报文监控信息；市州网格订正优化模组在市州级用户登录以后，智能网格编辑预览时优先显示本市州区域，其他订正功能与省级功能相同，同时保留全省范围预览可选项；

预报制作模块通过内部信道连接数据管理平台，实现基于智能网格预报的要素预报定制产品自动生成，以表格形式展示及可导出，文字类预报产品基于改进的自然语言技术智能化生成，减少人为干预；可自由配置预报材料格式，系统自动生成包括单独的文字、表格、图片或者三者任意组合的标准格式预报材料，平台在预报产品生成之后，自动将所有预报类图、表、文档(包括所有预报、预警产品)推送到指定专用路径保存，并实现历史回溯功能，可调阅查看历史任意时刻的所有预报产品，并可与实况进行简单对比，包括预报显示模组、服务定制模组、降水落区预报产品模组、图片及文字生成模组、历史回溯模组；

雨情快报制作模块通过信道连接数据管理平台，实现任意区域可选的雨情快速查询和制作功能，图片、表格、文字相匹配，表格具有可按行政区排序或雨量排序选择的功能，包括雨量查询模组、产品生成模组、降水相态识别显示统计模组；

检验评估模块通过信道接收预报产品数据，根据最新制定的预报员评分竞赛规则，实现更新和定制的个人预报(包括格点、站点、时序和空间评估)的评分检验功能，并可以叠加实况和个人已发报文(时间和预报时效均可选)，实现历史发报回看对比功能，包括站点检验模组、格点检验模组、单点检验模组和个人检验模组；

智能展示模块包括个性化预报产品自动生成模组和单点智能网格预报要素表格定制及优化模组，个性化预报产品自动生成模组包括预报查询、区域切换、点预报查询、线路预报查询、日预报查询、列表查看功能，单点智能网格预报要素表格定制及优化模组在现有任意点详细预报功能的基础上，实现弹出图表中显示要素的消隐功能；

决策服务模块包括多种要素及天气背景实况导入、查询内容选择、决策服务产品自动生成和专题服务材料支持功能；

数据管理平台系统负责将不同来源、不同格式的各类气象数据进行汇集处理、质量控制、产品加工处理后，统一存储至数据存储与管理分系统，数据管理平台涉及种类繁多、格式各异的海量数据采集、处理、存储和接口管理，数据处理包括检验算法、交叉取优算法、雷达外推算法、积冰和颠簸算法，数据管理平台立足于满足本系统的基本数据存储及应用，面向数据池升级预留拓展接口；

预报员行为分析模块对预报员操作记录的全方位分析功能，包括平台登录记录分析，所有模块的操作记录分析，可以图片、表格形式的预报员操作习惯和行为分析结果，并实现多个预报员行为习惯对比分析功能。

本发明与现有技术相比的优点在于：加强短时临近监测预警技术和智能网格要素预报支撑技术的研发，构建完善了实时更新、同步共享、预报协同的业务流程，初步建成一体化智能网格预报业务系统、一体化短时临近预报预警系统，完善“无缝隙、精准化、智慧型”的预报业务体系。

作为改进，系统架构规格如下：1)服务器：采用Linux操作系统CentOS7.2或以上；2)数据库：采用开源的分布式Cassandra作为气象数据的主要存储系统，采用分布式HDFS作为文件存储系统，采用MySQL作为气象数据关系型数据管理系统，采用Redis作为缓存数据库为各系统提供直接数据支撑；3)采用基于kafka消息总线中间件协调各个分系统间的数据同步、应用请求；4)采用Apache Spark作为分布式内存计算框架，提升数据处理、订正、协同性能；5)开发语言：主要采用JAVA、JavaScript和PYTHON等程序设计语言；6)系统架构：采用B/S架构模式；7)采用自主开发的气象WEBGIS应用框架作为展现框架；8)数据服务：以WebServices技术为支撑，采用SOA架构，利用XML/JSON技术进行数据标准化输出。

作为改进，自动站实况模组包括地图查看和列表查看两种子功能单元，地图查看子功能单元的站点实况数据显示方式包括观测值、色斑图和等值线，列表查看子功能单元根据当前选择的要素实况，列表统计该要素不同等级范围的站点数量和各站点观测的要素数值。

作为改进，自动站实况模组的功能类型包括任意点实况、卫星云图、天气雷达、闪电定位、危险天气、实况报警、快速查询、要素演变。

作为改进，智能网格预报模块的客观预报算法包括最优插值、变分同化、卡尔曼滤波法、神经网络方法、温度客观预报方法、风向风速客观预报方法、其他要素客观预报方法，根据数据类型选择最优算法。

作为改进，智能网格预报模块的背景场处理流程如下：

1)各模式采集解析，通过监听中央台指导、EC-thin、NCEP、GRAPES等模式数据进行数据采集入库。各模式数据源以Grib2格式存储，由于数据存在多要素多时效情况，通过解析程序将数据统一处理成NC格式和MICAPS格式的单要素单时效数据；

2)空间时间降尺度，空间降尺度采用双线性插值方法，将各模式不同的空间分辨率统一加密成5×5公里，时间降尺度采用线性变化插值方法，通过加密生成逐时产品，再调用函数合并成3小时、6小时、12小时、24小时间隔产品；

3)动态取优，基于中央台指导、EC-thin、NCEP、GRAPES等多家数值模式，在模式性能检验(TS评分)的基础上，应用动态权重，优先使用评分高的模式，如果评分最高的模式没有数据再用评分第二高的模式数据，依此类推；

4)补充缺失资料，当模式数据存在数据缺失的情况时，为了保证240小时数据完整性，按照动态取优结果的模式顺序进行缺失资料补充，如若模式资料缺失则选用上一时次数据改造成本时次数据；

5)时间、空间、要素一致性检查，经过时空降尺度处理过后，有可能导致要素间预报不一致情况，通过检查并利用内嵌的智能网格多预报要素自动协同逻辑方案将不一致要素协同处理，保证各模式数据在时间、空间、要素上的一致性；

6)产品输出，通过集成最优方案，输出格点客观预报产品，作为智能网格编辑应用系统的格点基础数据。

附图说明

图1是一种用于天气预报的一体化智能网格预报业务系统的系统架构示意图。

图2是一种用于天气预报的一体化智能网格预报业务系统的系统服务架构SOA的模型示意图。

图3是一种用于天气预报的一体化智能网格预报业务系统的消息总件工作原理示意图。

图4是一种用于天气预报的一体化智能网格预报业务系统的分布式存储流程示意图。

图5是一种用于天气预报的一体化智能网格预报业务系统的格栅数据可视化流程示意图。

图6是一种用于天气预报的一体化智能网格预报业务系统的背景场处理流程图。

图7是一种用于天气预报的一体化智能网格预报业务系统的预报图制作流程

图8是一种用于天气预报的一体化智能网格预报业务系统的实况选择的界面展示示意图。

图9是一种用于天气预报的一体化智能网格预报业务系统的背景控制操作界面的示意图。

图10是一种用于天气预报的一体化智能网格预报业务系统的检验评估模块的功能示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

本发明在具体实施时，一种用于天气预报的一体化智能网格预报业务系统，包括基于系统架构设计的综合监测模块、智能网格预报模块、预报制作模块、雨情快报制作模块、检验评估模块、智能展示模块、决策服务模块、数据管理平台、预报员行为分析模块，所述综合监测模块基于WeBGIS实现如下具体功能模组：(1)历史资料查询统计模组，通过信道接入本地历史数据库，在所述综合监测模块中实现对任意时刻、任意时段、任意要素的历史资料查询统计功能，快速生成图片或表格并支持下载导出，生成的表格带有详细经纬度、站号、站名、要素预报的基本数据信息；(2)自动站实况模组，可收集气象自动站的站点分布、站点名称和气象要素实况数据，气象实况数据分为雨量、温度、风力、湿度和能见度5种要素；(3)山洪沟、中小河流气象风险区地理信息显示模组，基于WeBGIS地图，在搜书综合监测模块上选择山洪沟、中小河流气象风险区地理信息数据进行查看，并可在综合监测底图上显示，实现山洪沟、中小河流气象监测数据超阈值提醒；(4)背景控制模组，包括地图切换、站点设置、省市县界设置、市名县名、布局自适应和自定义的子功能单元；(5)卫星监测模组，基于WeBGIS，支持对可见光、中红外、水汽、红外、云、沙尘、定量降水、闪电信息数据进行勾选查看；(6)灾害性天气融合监测识别及预警模组，基于智能网格预报对暴雨、寒潮、霜冻类灾害性天气的客观分级预警，具备对各类灾害性天气的点/面临界的识别报警功能，对观测实况和数值预报中的寒潮、持续低温、暴雪的灾害性进行判别，判别参照业务标准或预警信号标准，识别数据以站点或格点色斑图形式展示，并在平台中以文字或图标突显提示，产品更新频率与实况观测更新频率一致，其子功能单元包括预警信号、监控报警、报警设置、质量控制、方案动态、策略设置和天气趋势；

所述智能网格预报模块在智能网格预报背景场的基础上，加入基于多种模式预报场(CMA、GRAPES-GFS、EC、GRAPES-lz、NW_MNPS、华东等模式)的72h内5km分辨率逐3h的西北区域降水客观预报融合预报背景场，包括客观要素协同模组、滚动订正模组、报文监控模组、市州网格订正优化模组，所述客观要素协同模组通过设置协同触发要素对其他要素进行自动协同，高温、低温两项在没有直接进行人工订正的情况下不参与要素协同，保持客观预报结果，若人工修改了高温或低温时，系统要对其他要素进行协同；滚动订正模组所述将滚动订正的智能网格预报场数据入本地库来替换原有智能网格预报场，作为对市州、县区指导预报背景场；所述报文监控模组以列表格的形式展示报文监控信息；所述市州网格订正优化模组在市州级用户登录以后，智能网格编辑预览时优先显示本市州区域，其他订正功能与省级功能相同，同时保留全省范围预览可选项；

所述预报制作模块通过内部信道连接数据管理平台，实现基于智能网格预报的要素预报定制产品自动生成，以表格形式展示及可导出，文字类预报产品基于改进的自然语言技术智能化生成，减少人为干预；可自由配置预报材料格式，系统自动生成包括单独的文字、表格、图片或者三者任意组合的标准格式预报材料，平台在预报产品生成之后，自动将所有预报类图、表、文档(包括所有预报、预警产品)推送到指定专用路径保存，并实现历史回溯功能，可调阅查看历史任意时刻的所有预报产品，并可与实况进行简单对比，包括预报显示模组、服务定制模组、降水落区预报产品模组、图片及文字生成模组、历史回溯模组；

所述雨情快报制作模块通过信道连接数据管理平台，实现任意区域可选的雨情快速查询和制作功能，图片、表格、文字相匹配，表格具有可按行政区排序或雨量排序选择的功能，包括雨量查询模组、产品生成模组、降水相态识别显示统计模组；

所述检验评估模块通过信道接收预报产品数据，根据最新制定的预报员评分竞赛规则，实现更新和定制的个人预报(包括格点、站点、时序和空间评估)的评分检验功能，并可以叠加实况和个人已发报文(时间和预报时效均可选)，实现历史发报回看对比功能，包括站点检验模组、格点检验模组、单点检验模组和个人检验模组；

所述智能展示模块包括个性化预报产品自动生成模组和单点智能网格预报要素表格定制及优化模组，所述个性化预报产品自动生成模组包括预报查询、区域切换、点预报查询、线路预报查询、日预报查询、列表查看功能，所述单点智能网格预报要素表格定制及优化模组在现有任意点详细预报功能的基础上，实现弹出图表中显示要素的消隐功能；

所述决策服务模块包括多种要素及天气背景实况导入、查询内容选择、决策服务产品自动生成和专题服务材料支持功能；

所述数据管理平台系统负责将不同来源、不同格式的各类气象数据进行汇集处理、质量控制、产品加工处理后，统一存储至数据存储与管理分系统，数据管理平台涉及种类繁多、格式各异的海量数据采集、处理、存储和接口管理，数据处理包括检验算法、交叉取优算法、雷达外推算法、积冰和颠簸算法，所述数据管理平台立足于满足本系统的基本数据存储及应用，面向数据池升级预留拓展接口；

所述预报员行为分析模块对预报员操作记录的全方位分析功能，包括平台登录记录分析，所有模块的操作记录分析，可以图片、表格形式的预报员操作习惯和行为分析结果，并实现多个预报员行为习惯对比分析功能。

所述系统架构规格如下：1)服务器：采用Linux操作系统CentOS7.2或以上；2)数据库：采用开源的分布式Cassandra作为气象数据的主要存储系统，采用分布式HDFS作为文件存储系统，采用MySQL作为气象数据关系型数据管理系统，采用Redis作为缓存数据库为各系统提供直接数据支撑；3)采用基于kafka消息总线中间件协调各个分系统间的数据同步、应用请求；4)采用Apache Spark作为分布式内存计算框架，提升数据处理、订正、协同性能；5)开发语言：主要采用JAVA、JavaScript和PYTHON等程序设计语言；6)系统架构：采用B/S架构模式；7)采用自主开发的气象WeBGIS应用框架作为展现框架；8)数据服务：以WebServices技术为支撑，采用SOA架构，利用XML/JSON技术进行数据标准化输出。

所述自动站实况模组包括地图查看和列表查看两种子功能单元，地图查看子功能单元的站点实况数据显示方式包括观测值、色斑图和等值线，列表查看子功能单元根据当前选择的要素实况，列表统计该要素不同等级范围的站点数量和各站点观测的要素数值。

所述自动站实况模组的功能类型包括任意点实况、卫星云图、天气雷达、闪电定位、危险天气、实况报警、快速查询、要素演变。

所述智能网格预报模块的客观预报算法包括最优插值、变分同化、卡尔曼滤波法、神经网络方法、温度客观预报方法、风向风速客观预报方法、其他要素客观预报方法，根据数据类型选择最优算法。

所述智能网格预报模块的背景场处理流程如下：

1)各模式采集解析，通过监听中央台指导、EC-thin、NCEP、GRAPES等模式数据进行数据采集入库。各模式数据源以Grib2格式存储，由于数据存在多要素多时效情况，通过解析程序将数据统一处理成NC格式和MICAPS格式的单要素单时效数据；

2)空间时间降尺度，空间降尺度采用双线性插值方法，将各模式不同的空间分辨率统一加密成5×5公里，时间降尺度采用线性变化插值方法，通过加密生成逐时产品，再调用函数合并成3小时、6小时、12小时、24小时间隔产品；

3)动态取优，基于中央台指导、EC-thin、NCEP、GRAPES等多家数值模式，在模式性能检验(TS评分)的基础上，应用动态权重，优先使用评分高的模式，如果评分最高的模式没有数据再用评分第二高的模式数据，依此类推；

4)补充缺失资料，当模式数据存在数据缺失的情况时，为了保证240小时数据完整性，按照动态取优结果的模式顺序进行缺失资料补充，如若模式资料缺失则选用上一时次数据改造成本时次数据；

5)时间、空间、要素一致性检查，经过时空降尺度处理过后，有可能导致要素间预报不一致情况，通过检查并利用内嵌的智能网格多预报要素自动协同逻辑方案将不一致要素协同处理，保证各模式数据在时间、空间、要素上的一致性；

6)产品输出，通过集成最优方案，输出格点客观预报产品，作为智能网格编辑应用系统的格点基础数据。

本发明的工作原理：本系统包括综合监测、智能网格预报客观订正、预报制作模块、雨情快报制作、检验评估功能、智能展示功能、决策服务模块、预报员行为分析模块，着重考虑使用中的便利性和响应速度，最大程度支持目前主流的数据格式，并提供标准接口规范，同时也需具备较高程度的自定义化定制，提供便捷直观的二次开发基础，着重考虑使用的安全性与保密性。长期业务运行的稳定性、人员操作的便利、快速的计算响应。同时平台需具备良好的可拓展性与维护性，包括代码模块化设计、详细的软件模块属性说明与配置文件编辑器。另外，平台应具备界面、功能、流程定制能力，具备二次开发能力。

平台采用跨平台程序设计，与软件系统、设备无缝连接，具有优良的互联互通性、可管理性、易用性和易维护性，性能指标和处理能力能够完全满足气象要求。

系统所使用的主要技术路线如下：

1)服务器：采用Linux操作系统CentOS7.2或以上；

2)数据库：采用开源的分布式Cassandra作为气象数据的主要存储系统；采用分布式HDFS作为文件存储系统；采用MySQL作为气象数据关系型数据管理系统；采用Redis作为缓存数据库为各系统提供直接数据支撑。

3)采用基于kafka消息总线中间件协调各个分系统间的数据同步、应用请求；

4)采用Apache Spark作为分布式内存计算框架，提升数据处理、订正、协同性能。

5)开发语言：主要采用JAVA、JavaScript和PYTHON等程序设计语言；

6)系统架构：采用B/S架构模式；

7)采用自主开发的气象WEBGIS应用框架作为展现框架；

8)数据服务：以WebServices技术为支撑，采用SOA架构，利用XML/JSON技术进行数据标准化输出。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种用于天气预报的一体化智能网格预报业务系统，包括基于系统架构设计的综合监测模块、智能网格预报模块、预报制作模块、雨情快报制作模块、检验评估模块、智能展示模块、决策服务模块、数据管理平台、预报员行为分析模块，其特征在于：所述综合监测模块基于WeBGIS实现如下具体功能模组：(1)历史资料查询统计模组，通过信道接入本地历史数据库，在所述综合监测模块中实现对任意时刻、任意时段、任意要素的历史资料查询统计功能，快速生成图片或表格并支持下载导出，生成的表格带有详细经纬度、站号、站名、要素预报的基本数据信息；(2)自动站实况模组，可收集气象自动站的站点分布、站点名称和气象要素实况数据，气象实况数据分为雨量、温度、风力、湿度和能见度5种要素；(3)山洪沟、中小河流气象风险区地理信息显示模组，基于WeBGIS地图，在搜书综合监测模块上选择山洪沟、中小河流气象风险区地理信息数据进行查看，并可在综合监测底图上显示，实现山洪沟、中小河流气象监测数据超阈值提醒；(4)背景控制模组，包括地图切换、站点设置、省市县界设置、市名县名、布局自适应和自定义的子功能单元；(5)卫星监测模组，基于WeBGIS，支持对可见光、中红外、水汽、红外、云、沙尘、定量降水、闪电信息数据进行勾选查看；(6)灾害性天气融合监测识别及预警模组，基于智能网格预报对暴雨、寒潮、霜冻类灾害性天气的客观分级预警，具备对各类灾害性天气的点/面临界的识别报警功能，对观测实况和数值预报中的寒潮、持续低温、暴雪的灾害性进行判别，判别参照业务标准或预警信号标准，识别数据以站点或格点色斑图形式展示，并在平台中以文字或图标突显提示，产品更新频率与实况观测更新频率一致，其子功能单元包括预警信号、监控报警、报警设置、质量控制、方案动态、策略设置和天气趋势；

所述智能网格预报模块在智能网格预报背景场的基础上，加入基于多种模式预报场的72h内5km分辨率逐3h的西北区域降水客观预报融合预报背景场，包括客观要素协同模组、滚动订正模组、报文监控模组、市州网格订正优化模组，所述客观要素协同模组通过设置协同触发要素对其他要素进行自动协同，高温、低温两项在没有直接进行人工订正的情况下不参与要素协同，保持客观预报结果，若人工修改了高温或低温时，系统要对其他要素进行协同；所述滚动订正模组将滚动订正的智能网格预报场数据入本地库来替换原有智能网格预报场，作为对市州、县区指导预报背景场；所述报文监控模组以列表格的形式展示报文监控信息；所述市州网格订正优化模组在市州级用户登录以后，智能网格编辑预览时优先显示本市州区域，其他订正功能与省级功能相同，同时保留全省范围预览可选项；

所述预报制作模块通过内部信道连接数据管理平台，实现基于智能网格预报的要素预报定制产品自动生成，以表格形式展示及可导出，文字类预报产品基于改进的自然语言技术智能化生成，减少人为干预；可自由配置预报材料格式，系统自动生成包括单独的文字、表格、图片或者三者任意组合的标准格式预报材料，平台在预报产品生成之后，自动将所有预报类图、表、文档推送到指定专用路径保存，并实现历史回溯功能，可调阅查看历史任意时刻的所有预报产品，并可与实况进行简单对比，包括预报显示模组、服务定制模组、降水落区预报产品模组、图片及文字生成模组、历史回溯模组；

所述雨情快报制作模块通过信道连接数据管理平台，实现任意区域可选的雨情快速查询和制作功能，图片、表格、文字相匹配，表格具有可按行政区排序或雨量排序选择的功能，包括雨量查询模组、产品生成模组、降水相态识别显示统计模组；

所述检验评估模块通过信道接收预报产品数据，根据最新制定的预报员评分竞赛规则，实现更新和定制的个人预报的评分检验功能，并可以叠加实况和个人已发报文，实现历史发报回看对比功能，包括站点检验模组、格点检验模组、单点检验模组和个人检验模组；

所述智能展示模块包括个性化预报产品自动生成模组和单点智能网格预报要素表格定制及优化模组，所述个性化预报产品自动生成模组包括预报查询、区域切换、点预报查询、线路预报查询、日预报查询、列表查看功能，所述单点智能网格预报要素表格定制及优化模组在现有任意点详细预报功能的基础上，实现弹出图表中显示要素的消隐功能；

所述决策服务模块包括多种要素及天气背景实况导入、查询内容选择、决策服务产品自动生成和专题服务材料支持功能；

所述数据管理平台系统负责将不同来源、不同格式的各类气象数据进行汇集处理、质量控制、产品加工处理后，统一存储至数据存储与管理分系统，数据管理平台涉及种类繁多、格式各异的海量数据采集、处理、存储和接口管理，数据处理包括检验算法、交叉取优算法、雷达外推算法、积冰和颠簸算法，所述数据管理平台立足于满足本系统的基本数据存储及应用，面向数据池升级预留拓展接口；

所述预报员行为分析模块对预报员操作记录的全方位分析功能，包括平台登录记录分析，所有模块的操作记录分析，可以图片、表格形式的预报员操作习惯和行为分析结果，并实现多个预报员行为习惯对比分析功能。

2.根据权利要求1所述的用于天气预报的一体化智能网格预报业务系统，其特征在于：所述系统架构规格如下：1)服务器：采用Linux操作系统CentOS7.2或以上；2)数据库：采用开源的分布式Cassandra作为气象数据的主要存储系统，采用分布式HDFS作为文件存储系统，采用MySQL作为气象数据关系型数据管理系统，采用Redis作为缓存数据库为各系统提供直接数据支撑；3)采用基于kafka消息总线中间件协调各个分系统间的数据同步、应用请求；4)采用Apache Spark作为分布式内存计算框架，提升数据处理、订正、协同性能；5)开发语言：主要采用JAVA、JavaScript和PYTHON程序设计语言；6)系统架构：采用B/S架构模式；7)采用自主开发的气象WeBGIS应用框架作为展现框架；8)数据服务：以WebServices技术为支撑，采用SOA架构，利用XML/JSON技术进行数据标准化输出。

3.根据权利要求1所述的一种用于天气预报的一体化智能网格预报业务系统，其特征在于：所述自动站实况模组包括地图查看和列表查看两种子功能单元，地图查看子功能单元的站点实况数据显示方式包括观测值、色斑图和等值线，列表查看子功能单元根据当前选择的要素实况，列表统计该要素不同等级范围的站点数量和各站点观测的要素数值。

4.根据权利要求1所述的一种用于天气预报的一体化智能网格预报业务系统，其特征在于：所述自动站实况模组的功能类型包括任意点实况、卫星云图、天气雷达、闪电定位、危险天气、实况报警、快速查询、要素演变。

5.根据权利要求1所述的一种用于天气预报的一体化智能网格预报业务系统，其特征在于：所述智能网格预报模块的客观预报算法包括最优插值、变分同化、卡尔曼滤波法、神经网络方法、温度客观预报方法、风向风速客观预报方法、其他要素客观预报方法，根据数据类型选择最优算法。

6.根据权利要求1所述的一种用于天气预报的一体化智能网格预报业务系统，其特征在于：所述智能网格预报模块的背景场处理流程如下：

1)各模式采集解析，通过监听中央台指导、EC-thin、NCEP、GRAPES模式数据进行数据采集入库，各模式数据源以Grib2格式存储，由于数据存在多要素多时效情况，通过解析程序将数据统一处理成NC格式和MICAPS格式的单要素单时效数据；

2)空间时间降尺度，空间降尺度采用双线性插值方法，将各模式不同的空间分辨率统一加密成5×5公里，时间降尺度采用线性变化插值方法，通过加密生成逐时产品，再调用函数合并成3小时、6小时、12小时、24小时间隔产品；

3)动态取优，基于中央台指导、EC-thin、NCEP、GRAPES数值模式，在模式性能检验的基础上，应用动态权重，优先使用评分高的模式，如果评分最高的模式没有数据再用评分第二高的模式数据，依此类推；

4)补充缺失资料，当模式数据存在数据缺失的情况时，为了保证240小时数据完整性，按照动态取优结果的模式顺序进行缺失资料补充，如若模式资料缺失则选用上一时次数据改造成本时次数据；

5)时间、空间、要素一致性检查，经过时空降尺度处理过后，有可能导致要素间预报不一致情况，通过检查并利用内嵌的智能网格多预报要素自动协同逻辑方案将不一致要素协同处理，保证各模式数据在时间、空间、要素上的一致性；

6)产品输出，通过集成最优方案，输出格点客观预报产品，作为智能网格编辑应用系统的格点基础数据。