咸阳智慧气象解决方案初稿Word下载.docx
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站监测信息的实时共享、动态监测和预警。
实现与水文、国土、环保、城建等信息的实时共享。
建设城市天气领先（？
）系统，实现重点位置视频资源的实时共享，利用智慧城市的视频监控资源，实现实时气象状况的观测、预警。
2.在智慧咸阳地理信息系统基础上，搭建咸阳智慧气象精细化预报平台。
实现精细化到乡镇、社区的气象信息发布。
3.利用智慧咸阳信息发布系统，搭建灾害天气预警及气象信息发布平台。
通过政府相关部门，实现气象信息及灾害天气预警信息的一键式快速发布。
4.智慧气象网上办公及与气象惠农服务等行业应用服务平台。
5.实现咸阳气象12345便民服务热线与40062121热线的服务转接。
第二章项目规划
一、规划原则
1.坚持以需求为导向
充分发挥业务需求的导向作用,鼓励和吸引各类部门参与智慧气象信息化建设,促进技术和产业结合、产品和服务结合、产业和应用结合,增强信息化发展内生动力。
2.与咸阳市政府智慧咸阳合力建设
实现政府主抓，合力共建，将智慧咸阳纳入到2015年智慧咸阳的整体规划中。
3.服务于面向民生、和谐社会建设
民生保障方面，建设多层次、多功能的气象信息服务体系，建立了行业气象服务系统、信息发布管理系统等信息化系统，提高社会服务工作效率，改善民生服务质量。
4.科技先导、创新发展
信息办、气象局、第三方专业厂商联合开发，确立人才优势，实现科技创新。
5.互联互通、协作互动
打破信息壁垒，消除信息孤岛，推动跨部门、跨系统、跨行业的业务协同和资源共享,促进已有信息化项目和智慧气象项目互联互通、数据开放、协作互动。
深化智慧气象信息技术的普及应用，依托信息化服务，提高面对农业、水利、环保等部门的气象应用及分析深度。
二、架构规划
总体架构：
行业分析应用
智慧气象GIS
气象多媒体平台
应急联动平台
智慧气象公共信息发布
智慧气象数据共享交互平台
智慧咸阳数据共享交互平台
智慧咸阳各部门数据
智慧咸阳实时监控
智慧气象网上办公/信息服务管理平台
智慧气象监测、预报、预警、分析平台
智慧气象数据云平台（采集、整合）
国家局气象数据
市气象局数据
省局气象数据
智慧气象业务系统架构：
技术架构：
数据架构：
信息获取发布架构：
三、功能规划
2.3.1 气象数据云
建立咸阳气象数据云平台，与市气象数据系统对接，获取全市气象数据，与省气象云平台及国家气象局服务平台对接，获取咸阳市相关数据，实现气象数据的自动、及时获取。
同时整合市气象台站、省气象局、国家气象局相关数据，实现数据接口对接，对相关数据进行比对和统一。
咸阳气象云数据包括观测站、卫星、雷达监测的气象观测数据，包括降水、温度、风力风向、地面结冰、太阳辐射、酸雨、空气能见度等30余种要素；
短期、中期、长期的精细化气象预报数据；
通过国际交换获取的全球气象观测、预报数据。
各地气象站将地面常规观测的温、压、湿、风等气象信息，高空探测网也将对流层与平流层的变化信息传递过来，再加上气象卫星和天气雷达收集到的资料，它们被电传到气象云中心，作为天气预报员制作预报的“原材料”。
地面气象观测的内容很多，包括气温、气压、空气湿度、风向风速、云、能见度、天气现象、降水、蒸发、日照、雪深、地温、冻土、结冻等。
高空气象测量项目主要有气温、气压、湿度、风向和风速，还有特殊项目如大气成份、臭氧、辐射、大气电等。
气象数据云为最基础的天气预报以及气候预测、气候可行性论证、公共气象服务、专业专项气象服务、气象防灾减灾、气象资源开发都提供了不断创新和完善的重要支撑。
2.3.2精细化预报预警分析
实现精细化预报，实现预报分析时间上的及时性、地域上的精准性，实现高精度临近预报和分析。
建立精细化预报和气象分析模型，实现临近预报，并根据地域分布结合实时监控平台（与智慧咸阳对接）和社区自动站实现时间和区域上的精细化预报。
同时，通过对历史数据进行分析,可以准确地把握气候的特征和变化规律,最终能够预测未来的气候变化趋势。
用计算机进行数值天气预报：
根据大气的实际情况，通过计算求解描写天气演变的方程组，预报未来天气，这种方法被称为数值天气预报。
它已逐渐成为天气预报的基础。
天气预报系统通过分析天气图，运用一些气象学理论和预报实践中总结出的经验模型，再结合天气、气候特征对天气形势进行分析。
首先是作出天气形势预报，如24小时内是否会有降水，然后在此基础上过渡到具体天气预报，如降水的地点及多少。
防灾减灾也是气象部门最重要的职责之一,气象预警显得尤为重要。
气象预警的确定,需要非常复杂的气象数据分析,再综合地形、地貌等数据,以及预报模型结合经验分析。
气象灾害预警与应急联动旨在提高气象灾害的快速预警及响应能力，为政府部门的应急指挥决策提供技术支持服务。
灾害预警支持自动站、雷达、云图、数值预报模式产品、WS报、台风、预警信息、降雪、水位、地质灾害等多种气象实况和历史数据的综合显示分析，对可能出现的暴雨、台风、暴雪、雾、低温、高温等灾害天气能够进行实时监测与及时警示，辅助业务人员进行网络化预报及服务产品的快速制作与发布，并能为重大灾害事故提供应急救助与决策指挥服务。
同时根据预测分析结果,对可能发生和可以预警的突发气象灾害公共事件进行预警。
预警级别依据突发气象灾害可能造成的危害程度、紧急程度和发展势态,一般划分为四级:
Ⅰ级（特别严重）
、Ⅱ级（严重）
、Ⅲ级（较重）
和Ⅳ级（一般）
依次用红色、橙色、黄色和蓝色表示。
预警信息包括突发气象灾害的类别、预警级别、起始时间、可能影响范围、警示事项、应采取的措施和发布机关等。
预警信息的发布、调整和解除可通过广播、电视、报刊、通信或信息网络等方式进行,对老、幼、病、残、孕等特殊人群以及学校等特殊场所和警报盲区应当采取有针对性的公告方式。
2.3.3气象现场监测
通过智慧咸阳平台，利用城市监控，实现实时、动态、关联式网格化气象监测，进一步建立社区气象信息自动采集站。
以智慧咸阳实时监控为基础，结合气象站及社区自动站时间气象数据的及时、精准监测，从而为气象数据及时、精准发布提供依据。
建设视频监控共享平台，整合全市公安、城管、交通、水利等部门的业务视频监控资源，基于地理信息公共服务平台建立全市统一的视频资源监控系统，实现分散建设、统一管理、共建共享的建设方式。
利用公安、城管等视频监控数量多的部门建立的视频监控专线，用于传输实时监控视频，专线接入电子政务外网，作为电子政务外网的一部分，气象部门可以通过电子政务外网使用全市的监控资源，视频监控的建设管理单位负责监控数据的保存和监控设备及网络的管理，使用部门只通过网络实现视频监控资源共建共享。
基于宽带无线网络构建的监控数据共享平台，采集城市气象实时数据，进行分析利用。
气象综合监测从全面、协调、统一的要求出发，围绕实现“建立一体化观测体系和构建气候系统观测平台”的目标，在智慧城市的基础上，建立和完善地面观测系统，以及配套的通信网络和技术保障等分系统的建设。
紧紧围绕提高气象预报预测准确率和气象服务水平的发展需求来综合考虑监测系统的项目设计，为气象业务、服务、科研提供范围广、种类多、信息量大、精确度高的各种监测信息。
气象综合监测采集要实现以下功能：
1、数据直接或通过智慧咸阳上传到监测系统平台。
2、主机实时显示采集数据，可设置数据存储和发送时间间隔。
3、远程设置功能：
可通过系统设置数据采集时间间隔、储存时间间隔和IP地址，无需去现场操作。
2.3.4网上办公及服务管理
建立智慧气象网上办公及气象信息发布管理平台，实现一键式发布，减少人工干预，为智慧咸阳平台提供直通式信息。
同时实现一键式信息管理，减少人工干预，避免人为差错，实现自动化信息服务。
服务产品制作完成后，预报制作员先提交审核，进入产品签发流程管理，由预报领班或预报主管领导进行审核，并会通过短信提醒。
只有审核通过的服务产品，服务产品上才会有签发员姓名，才能进入待发布状态，审核通过后会短信提醒产品发布人员。
根据用户所授权限，实现“日常信息推送、预警信号推送、政务共享推送及镇街/社区信息推送”和导航功能，一键完成所有审核任务和预警推送任务。
实现信息一键推送、分类推送，审批流程直观，并兼容目前主流的地图资源。
实现可视化的权限管理、设备管理、分发服务管理等内容。
结合GIS地图，可直观展现和监控终端设备的运行情况、异常情况以及气象服务信息分发情况，后台管理人员能根据系统预警等级，及时远程或现场处理各种的系统故障。
气象政务办公系统实现公文管理、档案管理、出差管理、个人办公、综合考评、督办管理、要情管理、目标管理和系统管理等多项功能。
2.3.5数据共享交互平台
建立数据服务接口，并与智慧咸阳数据共享平台对接，实现咸阳气象数据的共享服务。
提供气象数据对接、服务对接，利用先进技术手段实现气象数据开放共享。
建立对农业、环保、水利等部门的气象信息支持服务。
建设市级气象数据共享平台，建立以气象数据库为基础，整合水利、农业、环保等相关信息资源，明确数据的信息采集、整理、更新、维护和归档权责。
各部门及企事业单位通过数据叠加、融合开发各自业务应用系统，建设气象行业专业领域及行业应用数据库，形成咸阳市级气象系统专业云数据库，构建咸阳市“气象大数据中心”。
按照统一的标准和规范，制定信息资源共享管理办法，明确各级、各部门的信息共享责任，保障政务信息资源共享。
建设信息资源目录与交换系统、多元数据融合系统和多级数据交换系统等数据资源共享交换系列平台支撑系统，为实现部门内部和跨部门间的信息资源共享和业务协同提供基础保障。
根据气象、水利、环保、农业等信息的综合分析与预警，对城市应急、气象惠农、城市管理、城市规划、环境监测等多个方面提供辅助决策。
尝试开放非涉密、可公开的气象信息和数据，引导企业利用政府掌握的信息资源进行社会化增值开发和创新应用，采用政府提供数据、政府监督管理的方式，推动气象信息资源的有效开发利用。
现在需要建立多方的信息基础环境进行数据融合,对各个行业的数据都需要融合深度分析。
用好气象数据,必须打破各行业之间的“数据壁垒”,真正做到数据共享,才能更大地实现气象数据的价值,从而更大程度减轻灾害损失,为社会创造更多的财富。
2.3.6气象多媒体平台
采用自助式终端、电子大屏等方式，实现气象服务的多媒体展示和交互，从而更好的实现气象社会化服务。
通过自助式多媒体平台，实现社区化、自动化交互和展示，也可以为惠农工程等行业项目提供气象支持服务。
在“两级政府、三级管理、四级网格”的城市管理体制下，建立以公众需求为导向，以信息技术为支撑，联通市、区（县级市）、街道、社区的气象信息多媒体服务网络，实现气象公共服务全覆盖。
全面形成统一协同、高效便民的社区气象信息服务体系，为市民、企业提供全方位的气象公共服务,全面提升我市街道、社区气象管理服务水平。
支持视频和图像的传输和显示播放外，支持其它类型内容。
如果客户需要实时的数据传送，就需要特殊的技术、设备和系统接入，例如：
视频直播、点播等。
系统提供开放的数据接口，方便各行各业读取不同的数据，例如新闻资料、交通信息、环保信息、天气消息等。
数据交换技术：
可直接调用第三方的应用软件，控制它的启动和关闭。
2.3.7信息发布平台
建立社会化气象服务体系，通过智慧咸阳公众服务接口，实现多样化信息发布。
基于智慧咸阳公共信息发布平台，实现气象信息的多种渠道发布，包括短信、电子政务OA、微信、网站、手机APP、热线电话等，同时实现12345与400热线的转接。
全市的“12345”便民服务热线相关气象服务转接，建立覆盖全市的号码统一、资源共享、反应快捷、运转高效的热线指挥调度系统，统一受理并协调全市除紧急报警外向政府提出的气象相关各类诉求、求助事项，市民对气象管理、气象公共服务的批评建议，公众对气象工作的监督等。
结合网站、微博、微信坐席，实现电话、互联网、手机等多渠道综合气象服务。
这样才能实现通过各种媒体发布气象预报和预警信息,并针对公路、铁路、民航、农业等不同领域提供相应的气象服务。
2.3.8气象GIS平台
基于智慧咸阳GIS平台，实现气象资源的地理信息展示，并对气象地图信息进行编辑、管理、展示。
以智慧咸阳GIS平台为基础，直观、便捷地展示、管理和使用智慧气象相关各类信息、数据。
基于智慧咸阳地理信息公共服务平台，将气象基础地理信息通过服务的方式提供给全市各党政机关用于智慧应用建设，为智慧应急、智慧城管、智慧国土、智慧交通、智慧环保、智慧水利、智慧农业建设等应用系统提供气象信息支撑。
气象GIS可以使智慧气象结合地图数据提供更加精准的区域天气预报，以及制定线路的天气实况以及气象回顾服务，对可能影响物流运输的天气给予预警等。
可以实现基于位置的天气预警服务，主要应用在包括旅行、交通、自然灾害、城市突发天气的预警等方面。
同时，有别于以往简单的气象播报，利用GIS平台将实现多维度的立体导向功能，打造“实时位置+实时天气”的服务模式，实现精准到每平方公里的天气预报。
系统可以以树状目录导航方式，在丰富的基础地理底图之上，提供对多种来源气象实况数据、预报数据的叠加显示和对比分析，包括地面填图、高空填图、自动站、区域站、雷电、污闪雾闪、雷达、云图、数值预报、精细化预报、城市预报等数据类型。
将智慧城市中建立的公共基础地理信息数据、公共GIS功能等以接口的形式开放出来，避免基础地理数据库、GIS功能的重复建设，降低气象GIS应用系统的建设难度，缩短建设周期，节省建设资金。
气象基础地理信息共享服务系统建设借鉴智慧咸阳等区域空间地理信息服务框架的建设思路，可以为气象行业GIS的建设提供更高层次的数据和功能共享服务。
GIS作为一门重要的信息技术，已经在如天气预报应用、气候区划应用、人工影响天气、地质灾害气象预报、气象灾害评估、台风信息分析、气象资料管理与站点选址分析以有及综合气象服务系统等气象业务方面，并表现出了良好的应用前景。
天气预报应用：
GIS在数值天气预报（NWP）业务中开始发挥越来越多的作用。
首先可以先将单点实时观测数据进行网格化，并根据不同的应用需求，建立不同的模式方程，同时，在方程中将地理数据、气象数据等数据源作为自变量进行空间分析与计算，从而得出不同的预报要素，最后通过GIS的加工、处理及显示功能，制作出数字化的多媒体天气预报图件或图表。
利用GIS技术的绘制、分析、可视化能力，还可以进一步帮助气象专家解释天气数据与天气形势，得出更加准确的天气预报。
气候区划应用：
以第三次全市农业气候区域划分为契机，GIS技术在农业气候区划领域得到较好应用。
农业气候区划的基本流程是首先确定区划对象、确定区划指标、然后建立区划模型，进行气候资源小网格推算，最后进行分析制图。
在整个流程中，GIS可以管理空间上离散点（气象监测站）的基本气候资料，包括热量条件、水分条件、光照条件、辐射条件等，可以管理基本地理资料，包括各站点的地理位置、地区的区界、以及高程、坡度、坡向等数据；
GIS可以提供多种方式的从离散点到格点的插值方法；
GIS还提供了多种方式制图输出能力来丰富气候区划产品。
人工影响天气应用：
人工影响天气是一门综合性科学，它涉及到气象、遥感、地理背景、社会经济等多种学科信息，而传统信息管理系统很难管理如此种类繁多、类型复杂、格式多样的信息资料。
基于GIS的信息集成技术，则可以很好的管理海量地理数据，实现多源数据的叠加、显示、查询、运算、分析等功能，最终建立适合于飞机、高炮、火箭人工增雨作业的科学决策、实时监控、信息查询、效益评估的人工影响天气平台。
地质灾害气象预报应用：
目前GIS技术的地质灾害气象预报已经形成了较为成熟的方法。
一般在地质灾害调查区划成果基础上，利用GIS生成地质灾害易发程度区划图，完成区域内地质灾害易发分区；
将影响灾害的地质环境条件和气象条件在GIS中叠加分析，判定诱发地质灾害的气象条件（如日暴雨、暴雨型和前期累积降雨型）；
应用气象灾害数据统计分析，结合易发分区条件构造简明实用的预警指标以及预警标准综合判别方法。
以滑坡和泥石流发育的环境背景基础数据库和典型灾害数据库为背景，以滑坡和泥石流形成条件分析为基础，分析建立滑坡和泥石流区域预报模型，以GIS技术和数值天气预报为手段，研究建立滑坡和泥石流区域短期预报应用系统，并进行业务化运行，取得了良好的社会服务效益。
气象灾害评估分析应用：
GIS技术可以管理丰富的空间属性信息（如某一区域内的河流、铁路、商业区等），若该区域有气象灾害发生时，则可以根据GIS空间分析功能快速的计算出受灾面积，结合社会、经济信息可以进一步进行区域经济损失分析，最终完成区域气象灾害评估。
基于GIS技术建立气候监测与灾害预警系统，它由信息采集、实时监测、灾害预警、存储与检索、交互与展示、统计与诊断、图形与分析等功能模块和实时、历史、灾情三个空间数据库及一个空间信息平台所构成，系统对辖区内发生的各种气象灾害和异常气候事件进行监测预警。
气象资料管理与站点选址分析：
GIS的空间数据管理能力已经在气象监测站、历史与时实资料、卫星影像数据等方面得到了初步应用。
县界、县城位置等各类比例尺的基础地理信息和全市标准气象站、加密气象站、以及自动站有关信息加载到GIS系统中，分图层进行管理，从而建立了全市气象台站网信息库，供天气预报系统进行天气分析，同时也为利用GIS进行有关大气科学、环境科学及其它相关科学研究提供基础信息。
卫星气象应用：
GIS与遥感（RS）和全球定位系统（GPS）被誉称为“3S”新技术，尤其是GIS技术则凭借其良好的空间数据管理、分析与可视化能力与RS的结合，作为应用支撑体系，最大限度的发挥卫星气象的功能和潜力，进一步增强了卫星云图、探空、测风和辐射等卫星探测资料的管理与应用水平。
基于卫星气象遥感技术的全球自然和人工植被监测、灾害（水灾、旱灾、森林火灾、沙漠化等）监测以及农作物估产等方面的应用，GIS技术都较好的起了到建模分析与系统支持的作用。
除基于提供传统文件方式的卫星数据检索下载服务外，在GIS技术的支持下，建立海量的时空一体化的空间数据库，实现卫星遥感数据空间发布与订购，并提供全球观测数据的二维和三维实时发布能力。
综合气象服务系统：
多种基于GIS技术的天气服务系统。
决策支持系统，解决了大量涉及气象的复杂商业问题。
系统主要包括从气象数据到GIS数据的转换系统，气象信息可视化系统、信息分析系统、基于位置的天气警报信息发布系统（如台风、洪水区域及时间）。
通过应用，使GIS技术在融合气象与商业资产评估、复杂的时空分析、以及临近灾害性天气影响分析方面表现出较强的能力。
气象预报结合详细的地理信息，增加空间要素的融合可以进一步提高预报准确率，而专业气象服务（面向行业用户）、决策气象服务（面向政府决策）等气象服务在面向服务过程中，实际上了需要使用气象变量和服务对象变量，通过各种有效的模型最优化处理实现应用气象服务能力（如水文气象、交通气象、卫生气象等）。
气象应用模型的合理准确有效的与GIS的空间分析集成应用就显得尤为重要，并成为应用GIS技术的关键技术问题之一。
从气象信息分析功能的角度，GIS丰富的空间分析能力，也为海量气象科学观测数据提供了信息分析技术。
GIS通过高效的图形图像算法有效的实现了各类空间分析与操作，从简单的地图量测（距离、方位、面积）到较高层的空间分析，如查询分析、缓冲区分析、叠加分析、路径分析、可视性分析、网络分析、空间插值、统计分类等，这些均给气象信息分析提供了较强应用手段。
可视性分析表达了空间某一点所能够观察到的位置，随着空间数据挖掘技术的出现，基于粗糙集技术的气象资料分析、基于关联规则的灾害天气预测和气象遥感数据挖掘也成为了可能。
从气象信息表达功能的角度，GIS高质量的可视化表达能力，为展现各种天气、气候现象和过程提供了优秀的表现方式。
GIS可视化表达主要依托了类型多样的符号样式、丰富的专题信息表达以及图幅配置甚至制图综合等技术来完美表现空间信息。
交互式气象GIS提供数据编辑功能，如几何图形的增加、删除、移动、平滑、色斑图修改等，以方便用户对预报和服务产品进行适当的订正。
系统还提供了多种方式的专题图制作工具以及GIS格式的天气符号库，以增强地图的表现能力。
同时用户制图时还允许增加图例、比例尺、指北针、标题文字、注释性文字、经纬网、边框、以及图片等图饰信息。
最后，服务产品可以采用所见即所得的方式进行预览、打印、以及矢量、栅格图片方式高质量输出。
2.3.9气象应急联动平台
与智慧咸阳及应急指挥中心对接，实现紧急气象事件的预案、触发、联动。
进一步结合智慧城市数据，提供气象应急联动服务，为促进城市数字化发展建立联动体系。
加快推进国家分灾种的应急预案的制定；
依据气象灾害预警信息及时发布启动或终止相关气象灾害应急预案的指令；
定期开展应急演练，加强应急预案的动态管理，适时对预案进行修订和更新；
发挥气象预警信号的“消息树”和“发令枪”作用，建立健全与水利、民政、农业、交通、地震、电力、航空、部队等部门的气象应急联动机制，建立多部门联络员的信息推送体系和建立面向各部门气象灾害应急管理责任人的手机预警信息发布平台。
提高移动应急保障能力，推进应急移动气象台和灾害性天气处置系统建设。
主动加强与城市交通、给排水、电力、旅游、航空等运行部门的沟通与联系，及时、主动、准确地将城市最新天气实况、天气预报和气象灾害预警信息提供给城市运行部门，做好城市高影响天气的气象服务，为城市运行部门的调度、指挥、
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