董海濤 劉洪林 劉飛

摘要

丹東環(huán)境預報業(yè)務系統(tǒng)是實現(xiàn)氣象與環(huán)保間數(shù)據(jù)共享交換、電子郵件和FTP方式文件傳輸?shù)膶嵱眯詷I(yè)務系統(tǒng)。系統(tǒng)采取多窗體框架結構設計，以電子郵件為數(shù)據(jù)存儲中心進行資料共享交換，有效利用互聯(lián)網(wǎng)和氣象內(nèi)部通信網(wǎng)絡的優(yōu)勢，實現(xiàn)了跨部門間數(shù)據(jù)共享要求，自動會話電子郵件和FTP文件傳輸技術，人工轉換為程序化操作。從系統(tǒng)的設計思路、技術結構以及系統(tǒng)的主要功能和關鍵技術等方面介紹丹東環(huán)境預報業(yè)務系統(tǒng)的實現(xiàn)過程。

關鍵詞 電子郵件；數(shù)據(jù)共享；文件傳輸

中圖分類號 S126 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）26-09225-03

The Realization of Dandong Environmental Prediction System Based on Internet Technology

DONG Hai-tao et al

（Dandong City Meteorological Bureau， Dandong， Liaoning 118000）

Abstract Dandong environment prediction system is practical business system for share exchange， e-mail and FTP file transfer data between meteorological and environmental protection. The system adopts multi window frame structure design， with e-mail as the data storage center to share and exchange datal. The effective use of the Internet and the internal communication network， achieve data sharing， automatic session e-mail and FTP file transfer technology， artificial into programmed operation. The realization process of Dandong environmental prediction system was introduced from aspects of design ideas， technical structure， main function and key technologies.

Key words E-mail； Data sharing； File transfer

空氣質量的好壞反映了空氣污染程度，它是依據(jù)空氣中污染物濃度的高低來判斷的。空氣污染是一個復雜的現(xiàn)象，在特定時間和地點空氣污染物濃度受到許多因素影響。來自固定和流動污染源的人為污染物排放大小是影響空氣質量的最主要因素之一，其中包括車輛、船舶、飛機的尾氣及工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)排放、居民生活和取暖、垃圾焚燒等。城市的發(fā)展密度、地形地貌和氣象等也是影響空氣質量的重要因素。

近年來，隨著城市建設的迅速發(fā)展，空氣質量污染程度備受關注，環(huán)境保護進入了發(fā)展新時期階段。目前環(huán)保單位是承擔空氣質量環(huán)境監(jiān)測工作的重要部門，運用各種分析和測試手段，對影響環(huán)境質量的代表值進行測定，反映空氣質量或環(huán)境污染程度的各項數(shù)據(jù)，是保護和監(jiān)督環(huán)境重要手段之一^[1-2]。

遼寧省氣象部門經(jīng)過多年研究，將環(huán)保環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)引入氣象要素觀測數(shù)據(jù)進行綜合分析，形成氣象環(huán)境預報數(shù)據(jù)進行空氣質量預報。為此，氣象與環(huán)保部門應合作協(xié)商，以提高空氣質量預報水平為重點，建立氣象與環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)共享機制，共同推動環(huán)境保護和空氣質量服務工作。

氣象部門獲取環(huán)保部門的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)主要有NO₂、SO₂和PM10等，環(huán)保部門共享氣象部門的數(shù)據(jù)主要有溫度、濕度、氣壓和風向風速等。在項目實施初期，部門間主要采取電話預約和手工抄報方式進行，由于人的客觀原因影響數(shù)據(jù)共享業(yè)務，導致時效性滯后、數(shù)據(jù)不準確和工作效率低運行機制呈現(xiàn)出諸多問題，越來越難以適應業(yè)務發(fā)展需要。

基于互聯(lián)網(wǎng)技術的丹東環(huán)境預報業(yè)務系統(tǒng)以提高數(shù)據(jù)共享準確性和時效性為目的，利用VB開發(fā)語言^[3]對業(yè)務流程進行程序化，加強自動化處理方式^[4]，簡化人工處理過程，從而節(jié)省業(yè)務人員工作時間，提高業(yè)務運行效率。為此，筆者從系統(tǒng)的設計思路、技術結構以及實現(xiàn)的主要功能和關鍵技術等方面來介紹丹東環(huán)境預報業(yè)務系統(tǒng)的建設情況。

1 系統(tǒng)設計思路

以往氣象部門環(huán)境預報業(yè)務工作流程總體可分電話接收環(huán)保數(shù)據(jù)、手工編輯環(huán)境預報數(shù)據(jù)和電話上報環(huán)境預報數(shù)據(jù)3個部分。該系統(tǒng)設計思路是將這3個工作流程通過軟件方式實現(xiàn)程序化和自動化，從而提高實際業(yè)務工作效率。第1個流程的實現(xiàn)：氣象與環(huán)保在無專線網(wǎng)絡通信情況下，唯一的通信途徑就是互聯(lián)網(wǎng)連接，E-mail郵箱就成了兩個單位共享數(shù)據(jù)鏈接的紐帶，采用程序實現(xiàn)電子郵箱自動收發(fā)功能；第2個流程的實現(xiàn)：通過E-mail郵箱接收的數(shù)據(jù)必須能夠被業(yè)務系統(tǒng)識別，并以一定的文件格式進行提取應用，所以需要對發(fā)送的郵件格式進行標準化處理；第3個流程的實現(xiàn)：借助于氣象內(nèi)部通信網(wǎng)絡的優(yōu)勢，利用通信網(wǎng)絡API函數(shù)實現(xiàn)快速“綠色”傳輸（圖1）。

2 系統(tǒng)結構

2.1 系統(tǒng)技術架構

丹東環(huán)境預報業(yè)務系統(tǒng)技術架構可分數(shù)據(jù)接收模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊3個部分。數(shù)據(jù)接收模塊是獲取環(huán)保部門監(jiān)測數(shù)據(jù)的核心功能，通過E-mail互聯(lián)網(wǎng)電子郵箱實現(xiàn)數(shù)據(jù)間共享，實時監(jiān)控并自動接收環(huán)境部門發(fā)送的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)郵件；數(shù)據(jù)處理模塊就是將環(huán)境監(jiān)測郵件解析成氣象部門標準化氣象環(huán)境預報數(shù)據(jù)，提供給業(yè)務人員進行數(shù)據(jù)分析；數(shù)據(jù)傳輸模塊包括郵件發(fā)送和FTP文件傳輸服務，其中郵件發(fā)送主要為實現(xiàn)兩個部門間進行數(shù)據(jù)交換，環(huán)保部分通過E-mail郵箱能夠及時獲取最新的天氣實況信息，F(xiàn)TP文件傳輸服務是完成氣象環(huán)境預報數(shù)據(jù)上傳到省級部門。系統(tǒng)3個功能模塊間是在統(tǒng)一的框架下實現(xiàn)，最大程度地保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可擴展能力。

2.2 系統(tǒng)流程結構

系統(tǒng)流程結構的核心數(shù)據(jù)的環(huán)境監(jiān)測郵件數(shù)據(jù)的整個數(shù)據(jù)流是環(huán)保監(jiān)測部門→氣象部門進行訂正→省氣象信息中心，為提高數(shù)據(jù)質量和實際應用，每個流程結合實際工作進行了功能細化。①環(huán)保監(jiān)測部門是數(shù)據(jù)的初始端，保障氣象部門能夠順利接收郵件環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)。②氣象與環(huán)保部門協(xié)商對發(fā)送郵件環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的標題和數(shù)據(jù)結構進行統(tǒng)一。氣象部門將收到的郵件環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)解析為氣象環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)和氣象環(huán)境預報數(shù)據(jù)，對于氣象環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)實行入庫處理，方便以后查詢、統(tǒng)計和分析；對于氣象環(huán)境預報數(shù)據(jù)提取到系統(tǒng)前臺功能窗體進行人工訂正處理，并形成氣象環(huán)境預報數(shù)據(jù)文件。③利用該系統(tǒng)FTP文件傳輸服務功能將氣象環(huán)境預報數(shù)據(jù)文件上傳至省級數(shù)據(jù)服務中心。

3 系統(tǒng)主要功能

該系統(tǒng)主要是對環(huán)保環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)進行二次分析處理，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳功能，總體可分為郵件接收、數(shù)據(jù)編輯和網(wǎng)絡傳輸3個部分，每個部分根據(jù)實際業(yè)務需要設置不同的子功能模塊。

3.1 郵件接收

郵件接收主要是完成對指定E-mail郵箱的電子郵件檢索、讀取、下載和刪除等功能操作。根據(jù)氣象與環(huán)保部門預定的郵件預定規(guī)則（統(tǒng)一標題和數(shù)據(jù)格式），自動查詢和讀取當前時次郵件，并按郵件的格式轉換成本地氣象環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)和實時入庫處理，當電子郵件下載成功后，對郵件進行立即刪除處理，確保讀取郵件的速度和時效，減輕電子郵箱負擔。

3.2 數(shù)據(jù)編輯

數(shù)據(jù)編輯主要包括產(chǎn)品模板制作以及環(huán)保環(huán)境監(jiān)測、氣象環(huán)境預報和環(huán)境交換的數(shù)據(jù)處理等。在產(chǎn)品模板制作模塊中可對生成的氣象環(huán)境預報數(shù)據(jù)文件的格式進行定義、添加、刪除和保存模塊數(shù)據(jù)處理；在環(huán)境監(jiān)測功能界面中可對環(huán)保環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)進行查看、初級審核和編輯，監(jiān)測數(shù)據(jù)確定無誤后進行入庫處理，同時，選擇觀測時間可以任意調取數(shù)據(jù)庫中監(jiān)測數(shù)據(jù)進行查詢分析（圖2）；在環(huán)境預報功能界面中在環(huán)保環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的基礎上形成氣象環(huán)境預報數(shù)據(jù)，并形成上行文件，入庫處理，同樣更改觀測時間可以查詢預報數(shù)據(jù)進行分析；環(huán)境交換數(shù)據(jù)主要功能是將溫度、濕度、氣壓、風向、風速等氣象數(shù)據(jù)轉換生成環(huán)保部門所需格式的數(shù)據(jù)文件，并以郵件方式發(fā)送至電子郵箱中，供環(huán)保部門使用。

3.3 網(wǎng)絡傳輸

網(wǎng)絡傳輸功能主要包括FTP文件上傳和發(fā)送電子郵件兩個方面。FTP文件上傳是基于氣象內(nèi)部通信網(wǎng)絡系統(tǒng)，將氣象環(huán)境預報數(shù)據(jù)文件上傳至省級，在環(huán)境監(jiān)測和預報功能模塊中可隨時點擊相應按鈕實現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳，也可在文件傳輸服務模塊中對單個或多個文件進行FTP文件傳輸。發(fā)送電子郵件是基于外部互聯(lián)網(wǎng)通信方式對環(huán)境交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸，實現(xiàn)部門間數(shù)據(jù)共享功能。

4 系統(tǒng)的關鍵技術

4.1 數(shù)據(jù)共享技術

氣象與環(huán)保部門屬于兩個獨立單位。氣象部門主要需要環(huán)保部門的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，而環(huán)保部門則需要氣象部門的氣象要素數(shù)據(jù)，彼此間需要的數(shù)據(jù)量很少，架設專線通信網(wǎng)絡不僅浪費資源，而且系統(tǒng)安全性也很難保障。該系統(tǒng)采用互聯(lián)網(wǎng)電子郵件作為兩個單位數(shù)據(jù)中轉站，利用系統(tǒng)開發(fā)程序實現(xiàn)電子郵件的檢索、讀取和下載，以及承載環(huán)境交換數(shù)據(jù)的電子郵件發(fā)送功能，同時根據(jù)兩個單位的自身業(yè)務需要，可任意增加各類數(shù)據(jù)共享電子郵箱的擴展。

4.2 文件傳輸技術

該系統(tǒng)的文件傳輸主要包括基于互聯(lián)網(wǎng)的E-mail電子郵件傳輸和氣象內(nèi)部通信網(wǎng)絡的FTP文件傳輸。E-mial電子郵件傳輸采用了VB開發(fā)語言自帶的MAPI郵件組件，其中MAPISession 控件登錄并且建立或結束一個 MAPI 會話，MAPIMessages 控件使用戶可以執(zhí)行多種消息系統(tǒng)功能，主要包括郵件的發(fā)送、獲取和刪除等^[5]。利用該組件可以快速建立電子郵件會話，Windows系統(tǒng)郵件驗證使系統(tǒng)運行更加可靠和穩(wěn)定。FTP文件傳輸主要采用了API函數(shù)開發(fā)實現(xiàn)運程會話、文件傳輸和結束會話等功能^[6]，最大程度地保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

4.3 數(shù)據(jù)標準化處理

數(shù)據(jù)標準化處理主要包括電子郵件數(shù)據(jù)標準化、環(huán)境預報數(shù)據(jù)標準化和環(huán)境交換數(shù)據(jù)標準化3個方面。電子郵件數(shù)據(jù)標準化是將環(huán)保或氣象部門發(fā)送的電子郵件標題和內(nèi)容格式進行統(tǒng)一，便于系統(tǒng)檢索、定位郵件；環(huán)境預報數(shù)據(jù)標準化是根據(jù)上級部門對數(shù)據(jù)格式的要素進行格式化處理，包括數(shù)據(jù)內(nèi)容和文件名稱；環(huán)境交換數(shù)據(jù)標準化與電子郵件數(shù)據(jù)標準化處理方式基本一致，采用電子郵件方式發(fā)送數(shù)據(jù)，環(huán)保部門可根據(jù)郵件的內(nèi)容獲取所需氣象要素數(shù)值。

5 應用效益

傳統(tǒng)的環(huán)境預報業(yè)務流程是電話方式聯(lián)系對方→人工編輯環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)→人工發(fā)送電子郵件或電話直接說明→下載電子郵件或電話記錄數(shù)據(jù)→人工編輯環(huán)境預報數(shù)據(jù)→人工登入遠程服務進行發(fā)送→人工編輯環(huán)境交換數(shù)據(jù)發(fā)送電子郵件，整個流程工作時間為40 min左右，耗時耗力。該系統(tǒng)以互聯(lián)網(wǎng)電子郵件為運轉核心，將大部分手動操作方式轉化為程序自動方式，工作時間為5 min以內(nèi)，且保存了大量的原始監(jiān)測數(shù)據(jù)和預報數(shù)據(jù)，必要的系統(tǒng)日志功能使得系統(tǒng)運行和操作過程更加透明化，大大地提高了當?shù)丨h(huán)境預報業(yè)務實際工作效率和應用價值。

6 結語

環(huán)境預報業(yè)務系統(tǒng)是實現(xiàn)氣象和環(huán)保部門間數(shù)據(jù)共享和完成環(huán)境預報數(shù)據(jù)的編輯及傳輸任務的一套實用性業(yè)務系統(tǒng)。系統(tǒng)的自動接收郵件、手動發(fā)送郵件和FTP文件傳輸功能很好地滿足了環(huán)境預報業(yè)務工作需求，減輕業(yè)務負擔，提高工作效率，然而，為了更好地發(fā)揮其效益，系統(tǒng)還需在郵件接收的類別、報警和郵件發(fā)送內(nèi)容上進一步豐富和完善。

參考文獻

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