南丰县气象服务展示平台概述

李 昕，涂 婷

南丰县气象局，江西南丰 344500

目前，南丰县气象局查看实时气象数据存在多个平台，且比较杂乱，预警发布精细化程度不够，无法针对县区各区域的特色，提供不同气象数据的监控、预警，只能通过人工查看数据监控并进行人工研判后发布预警，预警区域范围较大，不能满足对特色产业区域的精细化气象预警服务。气象服务展示平台在业务使用中，可直接查看特定区域的监控数据，包括气象数据监控和影像监控等。再通过数据接口调用特定站点周边气象站的数据，自动对不同站点的气象实况数据进行预警阈值检查，并通过手机短信或APP的方式，自动发布预警信息到指定特定区域、指定相关人员等。

1 系统功能

气象服务展示平台将吸取预警系统和影像监控的优势，弥补日常服务仅靠自动站采集的常规数据的不足。通过深入调研、综合考量及业务人员的分析，最终实现符合业务需求的气象服务展示平台。因此，开发统一的特色产业区域“预警+影像”融合平台，对日常的气象服务展示工作具有迫切的现实意义。该平台的开发成功，投入使用，将大大推动对地方政府对气象事业发展，提高特色产业区域精细化预警的力度，还能带动特色产业的经济效益，为区域特色提高气象保障。

南丰县气象物联网智能监控平台内容涵盖以下3个方面。（1）影像监控通过云化对接服务平台：影像监控对接服务平台的核心是在影像监控云化，通过将影像监控上传至云端，连接云端获取影像。（2）特色产业区域精细化预警：为特色产业区域提供精细化预警的核心是对该区域的气象数据获取及融合分析，某些特色产业区域无气象观测站及负氧离子站，对此，将通过空间分析获取周边气象站实时数据，对特色产业区域精细化预警提供数据支持。（3）大屏展示功能：通过大屏幕可直观地掌握特色站点预警信息、预警区域、气象数据情况、特色站点的预警次数，对预警直观监控。从系统的实用性、先进性、经济性、可靠性和可维护性等出发，设计了大屏幕投影显示界面。

2 系统说明

硬件环境要求：数据库使用SQL Server2005或以上版本，浏览器使用IE（8）或以上版本，分辨率为1024×768，操作系统使用Windows7及以上版本[1]。

服务器硬件要求：最大支持2颗最新一代英特尔®至强®可扩展系列处理器，支持英特尔睿频加速技术3.0，英特尔高级矢量扩展指令集（Intel®SSE4.2,Intel®AVX, Intel®AVX2, Intel®AVX-512）；8个内存DIMM槽，最大支持2TB ECC LRDIMM/RDIMM；具有高级内存容错功能；可选RAID配置，支持在线恢复RAID阵列，硬盘出现故障时可确保数据安全；支持8块2.5/3.5寸SATA热插拔存储盘位，2块2.5寸内置存储盘位；支持2条PCI-E 3.0×16速插槽，3条PCI-E 3.0×8速 插 槽，1条PCI-E 3.0×4速插槽，以及1个M.2接口；600 W专用电源[2-4]。

服务器系统：Windows Server 2003或以上版本。

服务器架设方式：外网+专业部署。B/S服务器：JDK1.7 + Tomcat7.0或以上版本[5]。

平台采用B/S方式，整体运用微服务架构技术，更高效、合理地利用系统资源，通过数据一体化支持层服务应用，提供使用功能，并做到气象服务的指向性和特定性。在浏览器输入网址即可进入系统，推荐用IE11、360极速版等浏览器。平台基础功能包括用户登录、用户注册、忘记密码等；系统管理功能包括机构管理、角色管理、菜单管理、用户管理、系统权限管理等。日志管理功能为记录登录用户对每个操作系统的操作信息，系统管理员可对日志进行删除、导出等功能操作。站点管理功能新增站点信息，并对站点进行管理，登录进入首页后，可以从webGIS地图上查看到所有站点，并能实时查看当前时间以及当天的天气与温度等信息。点击地图上的站点，可以查看站点对应的要素信息。同时，对不同站点的信息进行质控，并对于有疑误的数据进行报警次数统计。

3 功能实现

3.1 系统预警方式

一是链入本平台的江西省12379预警发布系统；二是依托本县各气象区域自动站，对小范围的气象灾害预警的发布。

异常预警包括以下7个方面。

（1）站点信息展示：首页中显示所有站点列表，仅显示南丰县区域地图；可通过列表中的站点或地图上的站点显示站点详细信息以及最新站点要素数据。

（2）在地图中以蓝、黄、橙、红4种颜色变幻站点图标，实现站点状态预警。

（3）系统对预警信息自动对特定人群短信或APP推送。

（4）站点管理：可新增、修改、删除和查询目前系统中以接入的站点基础信息，可手动设置各站点断线报警阈值。

（5）要素管理：可新增、修改、删除和查询目前系统中接入的站点要素基础信息、要素关联站点，可设置各要素数据阈值预警。

（6）应用数据接口：对接已存在的数据接口，获取站点信息、站点要素数据等核心业务数据，数据接入频率5 min/次。

（7）视频图片接口：与海康品牌硬件摄像头对接，实时获取自动区域站监控图片数据（仅对安装了视频监测系统的自动区域站）。

3.2 特色产业服务

本系统的一个重点就是：气象服务本地的蜜桔种植、甲鱼养殖和全域旅游，对突发性气象进行及时预警或提醒。

3.2.1 蜜桔种植通过蜜桔种植园的实时监控系统，监测到种植环境情况有明显变化时，对特定人群进行短信或APP推送，及时提醒关注。通过分析总结得出南丰蜜桔生育对气象条件的要求有以下几方面。

第一，温度。南丰蜜桔性喜温暖，要求年平均气温在15℃以上，冬季极端最低气温不低于-7℃，最冷月平均气温不低于5℃。蜜桔生长有效温度在10℃~38℃范围内，最适宜生长温度以26℃为中心，23℃~34℃范围内均可。温度低于10℃，南丰蜜桔停止生长进入休眠。图1为南丰县历年平均气温数据曲线图[6]。

图1 南丰县历年平均气温数据曲线图

第二，水分。南丰蜜桔不但要求热量丰富，而且喜欢湿润。要求年降水量在1 500 mm左右，相对湿度在65%~75%之间，土壤相对含水量60%~80%为宜。柑桔生长期内每月需要120~150 mm的降水量，如果降水量低于120 mm，南丰蜜桔就会感到水分不足。如果雨水过多、土壤积水，均会导致南丰蜜桔根系吸收功能减弱，甚至烂根，引起叶片和花果掉落，严重时植株会死亡。图2为南丰县历年平均降水数据曲线图。

图2 南丰县历年平均降雨数据曲线图

第三，日照。南丰蜜桔系短日照果树，喜漫射光，较耐阴，一般要求年日照1 200~1500 h。不同生育时期南丰蜜桔对日照的要求不同，在幼叶、花蕾形成、新梢成熟等生长较弱的阶段，在12℃左右温度时，光照强度可降到晴天的50%~60%；但在新梢或果实旺盛生长时期，当平均温度为15℃~16℃时，光照不能低于70%；果实成熟后期，充足的阳光可以提高果实糖分。夏季过强的日照易使蜜桔患日烧病，特别是干旱时，日照过强，会使蜜桔长势不良，产生卷叶，果皮干裂，甚至落果。图3为南丰县历年日照平均数据曲线图。

图3 南丰县历年日照平均数据曲线图

3.2.2 甲鱼养殖业特殊要求水产养殖水生物生长发育都离不开水，而水质的好坏则会直接影响水产养殖的产量及质量。因此，进行水质监测是非常有必要的。往常，对于水质的监测多是依赖于人工检测，不仅工作量大，而且检测数据时效性差，不能及时发现水质异常。为实现对水质的实时在线监测，使用专业的水质在线监测系统，实时获取水质pH值、溶解氧、温度、盐度、浊度、电导率、氨氮、亚硝酸盐等多参数变化数据。实时预警提醒可通过电话、短信、微信公众号和小程序、邮箱等方式第一时间接收，从而减轻养殖户人工检测成本、时间成本，提高经济高质量效益。针对甲鱼养殖业，通过水质在线监测系统以GPRS/4G，监测硬件设备作为前端，24 h不停地监测现场水质环境数据，包括pH值、溶解氧、温度、盐度、浊度、电导率、氨氮、亚硝酸盐等，同时通过现场影像等手段，自动监测数据、大数据分析、数据管理、系统监控，当数据超标时，为养殖户提供预警提醒服务[7]。

甲鱼养殖水质化学参数要求有以下几方面。溶解氧：适宜的溶解氧4~6 mg/L，若小于4 mg/L或在低氧(1 mg/L)条件下，甲鱼生长缓慢。甲鱼在生长期间主要以肺呼吸，当水体溶解氧极低时，可以浮出水面呼吸，因此，在使用调水产品时，甲鱼产生缺氧严重应激的情况比较少见。水体pH值：水的最适pH值在7.2~8.5之间。水体温度：甲鱼生长适宜温度为25℃~35℃，最适水温应为28℃~30℃，在冬棚的加温养殖中，保持和稳定甲鱼在适宜水温下生长十分重要，若养稚、幼甲鱼的水温从30℃降至27℃，甲鱼的日增重就会下降50%，体质也明显下降，可见维持温度稳定的重要性。开春期间是一个天气多变的季节，要注意掌握气温和水温的变化，尤其是水温变化以不超过3℃为宜。温差过大，都极有可能引发严重的应激反应，造成大量死亡。

3.2.3 旅游环境监控展示从气候的特点看，对旅游构成影响的各要素，如冷、热、干、湿、风、云、雨、雪、霜、雾等，不仅影响直接造景、育景功能，而且是影响人类旅游活动的基本条件。因此，将对旅游环境的监测一并接入本系统：如潭湖水库和观必上水库环境负氧离子监测站，同时将多处环境监控系统直接在系统中显示出来，实现气象数据发布和旅游环境预警于一体[8]。

4 总结

气象服务展示平台投入业务使用后，可在平台中直接查看特定区域的监控数据，包括气象数据监控和影像监控等。再通过数据接口调用特定站点周边气象站的数据，自动对不同站点的气象实况数据进行预警阈值检查，并通过手机短信的方式，自动发布预警信息到指定特定区域、指定相关人员等。经初步使用，具有以下3个方面优势。第一，减少多个软件系统的反复切换等工作及混合使用量，通过一个平台的使用实现气象数据监控、影像监控，并自动发布预警信息，工作效率提高50%以上。第二，可同时接入多个厂家的设备数据，及其他新增区域站数据或自建特色气象站设备数据，对新增区域站及自建特色气象站数据进行采集、入库、管理，并以GIS地图为基础，监控显示采集设备的监测数据信息。第三，系统界面风格偏向于大屏展示页面形式，可在PC端监控显示大屏直观地查看特色站点预警信息、预警区域、气象数据情况、特色站点的预警次数等，能够第一时间直观地监控显示预警信息。

展示平台投入使用后，可以直观地展示气象实时数据，有效提供对本地特色产业区域（精品蜜桔园、甲鱼基地、旅游景区）的监控、精细化预警，对单个或特定区域预警提供强有力的保障，为气象信息现代化、智能化做出有力贡献。该平台对特色产业区域气象预警的精细化服务上有显著提高，减少预警与影像监控平台的切换，提高业务人员对特色产业区域影像监控及预警监控的效率，对产业灾害发生及时提前预警，对比历年产生情况，使灾情有较大幅度的降低。