气象信息网络建设

2024-10-16

气象信息网络建设（共9篇）

气象信息网络建设篇1

1宁德市气象网络安装现状

新一代雷达系统具备监测、预警和服务一体的能力,大大增强了对灾害性天气的监测和防灾减灾能力。各观测设备和防御设备需要在一定的网络环境中运行,我市气象网络有内部局域网和外网,卫星网等。内部局域网采用网状拓扑结构,且与福建省气象信息中心及宁德市气象局通信专线、雷达接收系统、降雨指挥中心、internet互联网等之间相互连接的复杂网络体系。任何一个部位的网络系统遭到破坏,有可能导致整个观测系统的瘫痪,对气象业务产生重要影响。因此,找出气象信息网络可能存在的主要问题并提出安全之策显得十分重要。

2气象信息网络存在的问题

2.1信息网络安全意识较差

目前,气象部门的大部门工作人员存在着重使用、轻管理的网络认知态度,网内各设备的使用操作者认为气象网络是专网,有专门的管理人员,不会有安全问题发生,就养成了随意上网的习惯,增加了网络隐患;虽然有相应的网络安全信息管理制度,但相关人员自身的网络安全意识较差,对网络安全方面没有注重强调,要求较低,使基层操作人员疏于安全防护,增加了气象信息网络被病毒感染的几率,造成信息数据被破坏、丢失,甚至使整个网络瘫痪。

2.2共享信息交流频繁,各部门协调机制滞后

现代化综合气象业务体制的建立,构成地基、空基和天基一体化的集约平台发展模式,气象部门与多个部门之间建立了数据交换共享的联动机制,使气象信息网络的使用度更加频繁,不同单位之间的网络信息频繁流通的同时,增加了网络安全隐患。各相关单位只重视自己内部网络运行状况,无法查看到其他互通部门的网络安全隐患,导致网络故障发生时,不能相互协助解决,有可能影响到其他交互网络的安全。期间数据信息在使用、传输等过程中可能发生被外人读取、假冒、恶意修改等多种风险,容易发生数据信息丢失、泄密的严重问题,使气象信息的可靠性大大降低。

2.3缺少网络故障应急方案

科技的进步,增加了网络被攻击的手段,气象网络系统其他电脑的接入和较多的连接点,都给攻击者以可趁之机,使用逻辑炸弹、网络病毒、失能武器等多种入侵方法,侵入网络系统内部,对网络系统进行肆意掌控。虽然有自动网络安全管理系统,但其主动防御技术与网络攻击手段相比还存在一定的滞后性,再加上网络故障的不确定性和网络管理人员技术能力较低等不利因素,导致很难制定全面的网络故障应急预案,在较短的时间内任其破坏网络系统,导致气象信息被非法窃取、破译、拦截等,破坏了气象信息的完整性。

3加强气象信息网络建设的安全策略

3.1加强网络技术防护

网络技术防护是利用相关访问控制、防火墙等技术,保护气象网络范围内的各种行为操作。利用访问控制可以对入网访问、网络权限、信息目录等进行控制,确保内部资源不被非法使用和访问;防火墙是气象网络最基本、有效的安全措施之一,防火墙处于网络使用群体与外界通道之间,对所有internet的来访信息进行检查,拒绝不明危险信息来源,提高内部网络运行质量;入侵检测技术可以对气象信息网络中的各个节点进行入侵检测、监视和分析,对监测到可疑地址进行自动切断,并发出警报,实现网络管理的动态监管;网络密码技术包括单钥匙密码体制、数字签名等多种密码钥匙管理方法,为信息安全提供可靠的保证,直接防止人为入侵,增加了气象信息的实用性和完整性。

3.2加强网络安全管理

气象网络是否形成良好的网络环境,最重要的是管理,网络安全管理要结合安全技术和防范措施双重防护,才能确保气象网络的良好安全有效。网络安全管理贯穿于气象工作的所有流程,可加强内部工作人员的安全网络意识,制定网络安全管理制度,相关领导和管理人员要严格执行监督其网络运行维护制度,使全体人员养成良好的上网习惯。同时明确设备软件管理责任,提高每一个工作人员的安全管理责任心,便于对网络设备及网络系统进行全面管理,提高气象信息网络的安全性能。

气象信息网络建设篇2

信息化正对人类社会发展产生越来越巨大而深远的影响, 网络正逐步深入到社会生活的各个方面, 随着计算机技术的普及, 气象现代化水平也有了长足的进步, 新形式下的信息需求对气象信息网络也有了更高的要求, 在这里我对气象信息网络今后的发展做一些探讨。

2 郑州市气象局网络现状

首先, 简单介绍一下郑州市气象局网络构成, 郑州市气象局网络由政府部门气象信息网、局机关业务信息网和县——市——省宽带网组成, 郑州市气象局网络是在2000年完成升级改造的, 2004年并同时开通县——市——省宽带网;2003年1月, 开通郑州政府部门气象信息网。下图为郑州市气象局网络概况图:

2.1 政府部门气象信息网

政府部门气象信息网是为政府各部门提供气象信息的宽带网, 它是由电信公司的光纤接入和一台专用的政府专网服务器组成, 通过WEB和FTP服务来实现气象信息的浏览, 采用百兆和千兆双网卡, 局内用户通过局域网IP访问地址, 政府用户通过宽带IP访问地址。下图为郑州气象信息网主页面。“郑州市人民政府政务信息系统”是郑州市气象局与市政府公文交换的平台, 它是WEB和EMAIL结合数据库以及复杂的安全机制来实现的, 该系统客户端采用浏览器的方式进行邮件收发、请示审批、公文处理等操作。

2.2 郑州市局机关业务信息网

局机关信息网是郑州市气象局局机关进行公文传输、PCVAST资料处理和气象信息共享的局域网。使用一台专用的气象基本业务服务器实现。服务器采用WINDOWS2000为操作系统, MICAPS资料处理程序对PCVAST资料进行处理, 并提供资料共享, 高空和地面基本气象资料通过网络传输到服务器中并共享。郑州市气象局自行开发了“郑州市气象台短期预报平台”, 所有的气象资料、业务信息都可以通过平台进行计算机操作, 为预报员配置了“一人一机”, 预报记录、会商意见等都通过网络存储实现资料共享。下图为郑州市气象局局域网网络结构图:

2.3 县——市——省宽带广域网

省市县局是通过宽带连接省局、市局、县局的广域网, 通过NOTES (综合办公网) 软件进行省—市—县的公文处理;通过“市—省实时资料传输系统”实现地面基本气象资料的传输;通过WINDOWS2000服务器的FTP功能实现省—市—县的基本气象资料的接收和传输, 各类报文的收集和发送等功能;为了更好的利用网络资源, 实现基本资料的规范化管理, 郑州市气象局现在正在开发“市—县实时气象资料处理系统”。

2.4 存在的问题

(1) 网络安全隐患。郑州市气象局网络基本属于内部网络, 基本的工作业务是在省市气象部门和市级行政机关中传输的, 与INTERNET连接实现宽带接入, 因此没有采用任何的网络安全措施和物理隔离措施。这样就存在很大的网络安全隐患。

(2) 县—市—省网络利用率低。郑州市气象局、各县局、省局的连接采用中国移动光纤实现, 但网络的利用率较低, 没有实现视频、音频等数据传输 (比如:大数据量的传输、视频会商等) 。

(3) 政府宽带利用率低。郑州市气象局与市政府网络通过光纤进行, 现在仅仅通过WEB来传输一些数据量很小的信息, 没有充分利用网络资源, 可以在此网络上实现:城市防汛视频会议系统, 电子屏幕显示系统等。

(4) 网络布局不合理。由于郑州市气象局网络布线是在土建时就设计的, 机房面积较小, 设备的扩充性较差。

3 近期郑州气象信息网络的建设

3.1 网络安全

为加强安全管理机制, 应该安装网络防火墙和病毒防火墙, 根据网络体系结构来进行分类。按这样的标准, 可以有以下几种类型的网络防火墙:网络级防火墙、应用级网关、电路级网关、规则检查防火墙。防火墙可以采用NetScreen (综合办公网) 全功能防火墙, 它包括了包过滤、代理服务器和动态线路级过滤器。该产品提供了高级的包检查和事件日志功能。而病毒防火墙采用诺顿公司的网络病毒防护软件实现 (这里不过过多赘述) 。下图为NetScreen防火墙的示意图。

3.2 提高市—县—省的网络利用率

郑州通信公司提供了VPN技术的IP宽带网, 通过市局带宽为10M, 县局为2M, 该广域网除了进行日常公文处理, 气象资料传输, 各类报文收集和发送外, 还要能够实现视频传输, 在郑州市局建立一个主会场, 可以随时进行可视化天气会商和视频会议。下图为郑州市气象局视频会商系统示意图:

3.3 建设郑州城市防汛系统

城市防汛系统包含自动雨量站、城市防汛视频会议系统, 电子屏幕显示系统。自动气象站通过专线向气象局、市政府、市政局提供郑州市各区雨量点的降水量及实况, 为城市防汛和政府决策提供依据;通过视频会议系统, 可以帮助政府各局委、各部门了解最新的天气预报, 为今后城市防汛工作的部署提供重要依据;电子屏幕显示系统是通过自动气象站传输的资料把天气预报、天气实况显示出来, 为公众的活动提供气象参考。

3.4 实现无线局机关业务信息网

随着无线局域网技术的发展, 通过无线上网已经成为现实。为更好的解决局域网网络规划问题, 在局域网的建设上, 可以采取无线上网和有线上网相结合的方式。随着通信事业的高速发展, 无线网进入了一个新的天地, 其有标准作基础, 功能强, 容易安装, 组网灵活, 即插即用的网络连接, 可移动性等优点, 提供了不受限制的应用。无线数据通信不仅可以作为有线数据通信的补充及延伸, 而且还可以与有线网络环境互为备份。在某种特殊环境下, 无线通信是主要的甚至唯一的可行的通信方式。从通信方式上考虑, 多元化通信方式是现代化通信网络的重要特征。无线网络设备可以选择3Com AirConnect无线局域网络产品, 它可以提供11Mbps的无线局域网解决方案。其产品包括无线访问节点 (Access Point) 和AirConnect PC卡、PCI卡, 快速可靠, 易于安装、配置和管理, 安全性强。下图为3Com AirConnect无线局域网络产品。

3.5 INTERNET公众气象服务网

INTERNET公众气象气象服务网在INTERNET网上建立一个WEB服务器, 为公众提供气象服务。这个可以采取DDN专线接入方式, 申请固定的IP地址和域名, 在INTERNET网上发布气象信息。

3.6 地面观测设备监控系统

随着地面观测设备的不断增加 (像自动站、四要素站、乡镇雨量站) , 设备安全及周遍环境问题日益突出。在地面观测设备周围安装监控装置, 实现对观测设备的实时监控, 保障设备安全。

4 气象信息网络远期发展规划

4.1 全国宽带网

全国气象宽带网为星型结构, 所有的网络设置和维护管理都在中央节点集中进行。宽带网系统采用两级星型结构:以国家气象信息中心节点为中央节点的一级星型结构和以各省 (区、市) 为中央节点的二级结构。国家级中心为全国观测资料的汇聚点和路由的转发点, 选择带宽为155Mbps的SDH端口入网, 各省级系统除直辖市采用4Mbps端口外, 其余各省均以6Mbps带宽入网;地市级节点统一为2Mbps。

4.2 北京及省级节点接入

国家级中央节点的接入方式采用光缆双路由的接入方式, 利用SDH自愈环的保护功能, 实现数据传输的自动热备份。在国家气象信息中心机房采用2个信道化的155Mbps端口直接接入电信运营商的传输设备, 通过光纤接入电信运营商光纤环网的两个方向完全不同的节点设备上。同时传输网络采用物理线路和传输设备双重保护, 保障未来天气雷达远程通信系统业务在出现故障时完全无中断的自动切换。

4.3 接入设备

国家级的接入路由器通过与一台三层交换机与防火墙相联, 最终与机房核心交换机相连, 从而接入中国气象局骨干网络系统。各省级的接入路由器则通过接入本省的防火墙与省级核心交换机相连, 实现与省级局域网的互联。

4.4 卫星数据网

卫星数据网是进行数据传输的卫星通信网, 它支持数据广播和点通信业务。数据网由一个主站和300多个地市以上双向数据站组成, 是一个星状网的网络结构。在网中可以实现小站到主站、主站到小站、小站到小站的数据通信。但是由于其网络结构为星状, 两个小站之间的通讯必须通过主站进行, 也就是卫星通信中通常所说的“两跳”。卫星数据网通过通信卫星把国家级的计算机局域网和三百多个区域、省、地 (市) 的计算机局域网联成一个计算机广域网, 与地面不同的是通过卫星信道实现计算机局域网的互联。

4.5 卫星话音网

卫星话音网是以传输话音为主兼传中低速数据的卫星通信系统, 除传输话音外, 还可以进行传真和数据传输。带内数据传输速率9.6kbps。采用数据通道传输数据, 异步数据传输速率为19.2kbps, 同步速率为64kbps。另外, 系统还具有会议电话功能, 会议主席可设在网中任意小站。

4.6 数据广播系统

该网采用卫星多媒体广播系统, 完全独立与TES和PES系统。主要用于气象信息的广播业务, 面向全国基层气象台站和各类专业气象台站。也可用于全国气象部门的可视会议电话及教学培训。

5 气象信息网络发展综述

以上介绍了气象信息网络未来发展的方向。随着社会的发展和人民生活水平的提高, 对气象信息的需求会更加突出, 对政府气象服务决策水平的要求也越来越高, 而气象信息的快速收集、加工与传输所要依靠的就是气象信息网络的发展, 以实现气象信息“畅通工程”为目标, 以改善气息信息加工、传输为重点, 以光纤通讯和IP宽带网建设为契机, 建立完善的气象业务服务体系, 为郑州市的可持续性发展提供可靠的气象保障。

摘要：近年来, 气象系统围绕使用计算机网络技术所进行的信息化建设得到了长足进展, 县级气象局已经初步完成了局域网建设, 办公自动化系统地得到了广泛的应用。

关键词：办公自动化系统,网络建设,气象信息网络

参考文献

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[2]吴小明, 彭自成.计算机网络基础[M].清华大学出版社.

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[4] (美) Douglas E.Comer.计算机网络与互联网[M].电子工业出版社.

信息时代的网络气象服务初探篇3

关键词信息技术网络气象服务数据共享

伴随着计算机技术的迅猛发展，中国已经迈进了信息时代。气象作为与数学、物理学等多种学科都有关联的综合学科，是最早进入信息时代的高科技部门之一。也是始终处于信息革命和技术革命前沿的科学。这也是世界上最先进的计算机(计算速度最快、性能最稳定、存储量最大)都应用到气象预报方面的根本原因所在。因为气象预报直接关系到国计民生的方方面面，也是农业生产的主要依据对象。

因此，购建气象信息共享平台是中国气象事业发展战略的重要举措，推进气象信息共享是2006年国务院3号文件中规定的主要任务之一。其中明确要求：“要加快气象信息共享平台建设、努力实现气象资料的实时有效共享”，2006年全国科技大会提出了建设创新型国家，也对气象信息共享提出了更高要求。

在信息咨讯时代，网站是实现信息共享的最直接也是最好的平台。因此，要实现气象信息共享，必然要建立气象服务网站。本文根据气象服务网站共享框架和功能要求，网站设计上我们按功能分成数据导航、数据查询、下载服务、内容管理、数据管理、访问统计、用户管理、安全管理与系统管理等九个主要模块。

1数据导航

气象数据共享网站系统通过以原数据信息为核心，为用户提供包括地面常规观测基本资料、高空探测资料、辐射资料、气象灾害资料的导航与检索查询服务。网站为共享用户提供多方位的导航服务，引领用户快速定位数据信息，为用户提供快速，全面的查询机制。

导航系统对注册用户提供单点接入的应用界面，为公众提供基本的内容服务和数据导航，包括：可共享的各种新闻动态、政策法规、档案目录查询、实时资料查询，针对会员用户的留言板、公众数据服务和公开的数据资源下载人口。根据元数据导航，把信息定位到地面常规观测基本资料、高空探测资料、辐射资料、气象灾害资料等详细的数据集信息，可以检索到分类中的具体资料项目的基本情况和记录查询人口。

2数据查询

通过模糊查询提供符合条件的数据集列表，用户选择要下载的数据集，获得某个数据集的元数据描述，如资料类别、数据集名等信息，用于进一步检索该数据集的气象资料数据。根据需要可以进一步访问到数据库，进行数据查询。数据检索查询基于B／S模式设计，用户使用浏览器访问WEB服务器，经过用户认证后，在检索表单中输入检索关键字，发送到服务端，服务端根据检索条件，发送查询语句到后台数据库服务器，由数据库返回查询结构，再发送到用户的浏览器页面。目前网站主要以HTML格式传输消息，将来XML将作为主要载体进行交互信息的传递。

3下载服务

主要针对两类产品提供下载区域的管理：一个是文档，一个是打包类的数据产品，给用户提供内容下载。下载区域的管理包括分类、内容、链接、描述。就用户的查询或导航结果，提供http、ftp方式的下载。

4内容管理

由于共享网站信息量大，机构非常复杂，同时具有伸缩性和可定制的独立部署特征，所以气象资料共享网站和传统的Web网站建设有所不同。所有的特征决定在我们需要部署基于模板技术、支持内容自动发布、以数据库系统为核心的内容管理系统，这样可以有效提高望站的信息可移植，可以有效降低服务器的负载，同时将信息内容按逻辑进行组织并降低改版和升级的成本，而且也适用于各类信息发布、检索系统的建设。内容管理提供对内容生成过程的管理和部署，并提供内容生成模板。

5数据管理

基于元数据描述，提供对数据的统计管理：更新时间、更新记录。权限设计上，在数据库端除建立数据密级外，对系统管理员、用户大类的管理分别设计相应权限操作。

6访问统计

系统要提供网站信息访问统计和分析系统让内容管理者可以方便地获得各个共享数据资源或应用被用户访问的统计数字，从而对内容建设提供最有说服力的科学数据。访问统计工具可以从多方面产生检索和访问请求的统计报告，并提供对用户流量、行为、内容的统计分析。内容包括：访问统计(点击、类别)会员用户信息统计(包括访问类别、次数、流量)。

7用户管理

用户管理实现网站基于角色的安全性和信息存取控制，提供完整的端到端的气象共享信息服务，提供对用户的角色定义，功能设定，以及日常的管理和维护，提供新注册用户的激活、修改、添加、删除、用户流量控制、登陆次数控制、时限控制等功能。同时系统提供用户注册用户自身的密码修改、信息修改、MAIL地址修改等功能，使得用户个性化特征增强。

8安全管理

网络层提供针对网络的入侵检测、防火墙。在应用方面，主要解决如下问题：创建用户机制，允许用户访问哪些资源信息密级)。

用户用这些资源可以执行哪些操作(权限)在用户权限划分中，要解决两个问题，一是对每一个进入系统的用户的合法性进行检验，防止未经授权的用户进入会员制系统；二是对合法用户在网上数据库的访问权限和内容进行控制，保证用户在权限范围内最大限度地共享信息。

9系统管理

该模块包括系统初始化、系统日志、字典维护等子模块构成。它为系统管理员管理系统提供支持。

气象局信息化建设方案篇4

今年的天气就好像是小孩的脸一样说风就是雨，上午还是骄阳似火，到了下午就阴云密布狂风暴雨。北京人也许还在对那场不期而至的大暴雨心有余悸，它给这座城市带来的不仅仅是巨额的损失，更是深深的创伤，人们不禁要问：城市运转怎么停滞了，城市的应急预案哪去了？国家气象中心信息技术支持中心副主任赵西峰表示：在灾害天气的城市预警和应急系统中，天气预报是最基本也是最关键的一环，因气象预报的落后会带来城市应急反应速度的滞后。

各部门协同应对

“在遇到突发天气的预警时仅仅靠预报是远远不够的，它需要城市的各个部门协同作战。我们与相关的部委都有专线的连接，可以保证信息的及时传送。对于这一段时间的降雨，我们已经向防汛、市政、排水、园林等各部门和单位发出了预警。”赵西峰说：“同时，在发生恶劣天气时还要通过广播、电视等手段第一时间告知老百姓。此外，山东已经建成了手机短信平台，通过移动、联通、小灵通等方式，向市民提前发送气象警报。”

赵西峰说：“天气预报不仅是老百姓日常出行的„风向标‟，同时更是中央机构决策的重要依据，比如根据降雨量的分布情况，中央会作出对主要河流和水库是否分洪放水的决策。而天气预报的准确性、及时性直接关系到有序的应急工作。”

从来都嫌计算机慢

气象预报的反应速度已经越来越不能适应社会发展的需要，因此，提高气象预报的准确性和及时性已经迫在眉睫。如何提高气象预报的准确性和及时性呢？赵西峰介绍：传统的天气预报方法，在相当大的程度上依赖于预报员的经验和主观判断，因此在一定程度上存在着不客观不定量的缺点，而数值天气预报的出现和发展使预报员多了一个客观的依据，数值预报再加上预报员的经验，形成了我们每天都要听的天气预报。高性能计算的出现，为预报员提供了准确的数值天气预报。赵西峰说：“我们做预报工作的人从来都嫌计算机慢。我们将采集的温、压、湿、风等气象要素数据与时间、地点、高度之间的相互关系，输入到高性能计算机进行相应的方程式计算就能得出下一个时刻的气象发展状况。庞大的计算量是提高天气预报准确度的基础，同时也是困扰气象人员的难题。”

“80年代初，国家气象中心是国内第一个使用大型计算机的单位，到了80年代末期建成了中期业务预报系统，使天气预报的准确性明显增强，90年代又先后上马了克雷Cray巨型计算机和达到了每秒10亿次的银河II型计算机。”赵西峰说，“但是，随着我们对气象预报的精确度和分辨率的要求越来越高，仍然觉得计算资源不够用。我们刚刚完成了一个标值为2000万美元的高性能计算机的招标工作，共有9家公司参与了投标，最后，IBM的P690中标，它的计算速度达到了每秒21万亿次。”

正在筹建气象宽带网

在高性能计算机中运行着从全国2400多个观测站传输过来的数据，如果没有这些数据就成了„巧妇难为无米之炊‟了。中国气象局经过几年的努力，建成了以卫星通信为主、地面通信为辅的覆盖全国的卫星气象综合业务系统，该系统的卫星综合通信网在北京建有主站一个，设在国家气象中心楼内，350多个地市级双向接收站，分布于省气象局和地市气象局内。同时，观测点已由人工观测转变为自动观测，观测人员可用手持终端设备定时采集数据并直接发送给计算机。

在数据传输网上，各级通信节点的信息交换全部由计算机实时自动完成，该网络把中国气象局的国家级信息控制中心的计算机局域网和各地市级气象局的计算机局域网直接互联成一个计算机广域网，现在每天在这个网上交换的信息量达数百兆字节。

“但是，只有几百k的网络传输速率已经成为数据采集的瓶颈，现在我们正在筹备建设覆盖全国的气象宽带网，计划租用电信运营商的宽带以4M～6M的速度连到省级气象局，在以兆级的速度连接到县级，我们力争在1～2年内完成这个项目。” 赵西峰说。

数值天气预报模式

准确的数值天气预报依赖于两个方面：符合实际情况的物理模型(模式)和精确详实的观测数据。以此为基础，再利用具有强大处理能力的计算机，就可以实现数值模拟。人们提出的天气预报模式多种多样，但它们都依据于一定的物理规律。所谓中尺度模式，一般是指模式网格水平格距为2公里到2000公里之间。这一类的中尺度大气模式都必需满足一组守恒原理，这些原理可以用微分方程组的数学形式来表达。

目前，全球模式水平分辨率为60km，覆盖全球范围，预报时效为10天；区域模式水平分辨率为30km，覆盖中国范围，预报时效为60小时；中尺度模式水平分辨率

为6km，覆盖北京地区，预报时效为36小时；覆盖全球范围的集合预报模式水平分辨率为120km，预报时效为10天。此外，针对北京地区特殊的局地天气气候特点，还建立了各种气象要素和预报时段的预报方法。

到2008年，高分辨率多尺度的数值预报模式将投入应用，届时可为奥运会提供30分钟、1小时、3小时、24小时、3～5天、10天的全程、连续、滚动的天气预报，特别是1～6小时的临近预报。

“目前，国内的气象服务水平与国外还有不小的差距，比如，日本在降水量的预报上非常准，欧洲在降水时间上的预报很准确，欧洲气象预报中心完全依靠计算机形成预报，只有少量的人为纠正误差。” 赵西峰说：“我们也在加紧进行信息化建设，在今年初我们购买了价值3000多万人民币的存储系统，并且计划投资上亿元采购服务器、网络等设备为地市级气象局升级业务系统。”

北京市气象局四大工程进行时

“海量存储系统的招标工作刚刚结束，8月底设备到货将进行安装；气象局到各区县的通信网络升级正在施工中，8月底将完成；气象局大楼的网络系统和视频会议系统明天开标；高性能计算机项目也正在招标过程中。这些项目都计划于今年10月1日之前完成。”7月27日，记者对北京市气象局信息网络中心刘旭林主任采访时，刘的办公桌上堆满了各种招标材料，一个小时的采访不时被电话和汇报打断。

今年7月10日北京的一场暴雨，使北京更迫切地意识到城市应急系统建设的急迫性，而作为应急系统的一部分，天气预报系统的重要性不言而喻。7月13日，北京市委书记刘淇就亲自到北京市气象局视察，并提出了加强预报系统的准确性和精度的要求，上述四大项目随即启动。而根据奥运气象服务系统建设需要，在2008年奥运会时气象预报要达到每小时/每公里的预报精度。

气象预报三大IT需求

据刘主任介绍，气象预报与IT密切相关的主要有三大部分：首先大量气象资料的获取需要通信网络传输到北京市气象局处理中心，如目前北京市气象局已经建立了卫星、光纤网络、无线网络等通信网络；其次对获取的大量资料进行分析和处理，需要一个集中的处理中心，这就需要高性能的计算机设备；另外对各种资料的存放需要一个存储中心，气象预报需要大量历史资料，同时每天要收集如卫星云图、雷达资料等大量信

息，对存储系统有很大的需求。当然除上述三大部分外，还有其他的需求，如网络安全、管理等。

网络提速在即

目前北京市气象局主要通过14个城区的气象局及自动气象站提供各种信息资料，这些信息通过网络传送到市气象局。而根据奥运气象服务系统建设需要，未来中尺度气象站、雷达、风廓线仪、GPS探空、闪电定位系统等新型探测设备将陆续投入应用，将要获取的中小尺度综合探测资料种类越来越多，需要获取资料的时效要求也尽可能快，要求从观测到提供预报预测业务应用的各个环节都要快速及时。例如，未来2-3年要求约100个以上中尺度自动气象站网每15分钟一次的数据更新；雷达信息模式基数据每6分钟一个体扫等，都对计算机通信网络提出了较高要求。

刘主任介绍，北京市气象局计算机网络与数据系统于1999年建设完成，主要有四部分：市局业务楼内的局域网络；与区县气象局连接的网络；通过专用光缆与国家气象中心连接的专用数传网络；以及通过专用光缆与市政府及防汛办连接的数传网等。目前与区县气象局的连接还主要采用拨号方式，已不能满足高速网络传输的需要，为此北京市气象局已决定将该网络升级到2 M带宽，目前该项目正在施工中，预计8月将完成。同时宽带网络建成后，将在此基础上建立视频会议系统，通过该系统可进行现场讨论、并可直接进行图文信息的传送。据刘主任透露，气象局业务楼内的局域网络与视频会议系统正在招标过程中。

计算能力要达万亿次

目前北京市气象局用于数值预报业务的主要是1999年引进的SGI ORIGIN 2000并行计算机系统，该机采用CC-NUMA结构，配置有24个MIPS R12000 CPU，峰值计算能力可达150亿次，同时清华同方集群计算机系统作为SGI ORIGIN2000的备份系统和科研开发。据介绍，基于目前的计算能力可实现15公里/24小时的预报。而根据未来奥运系统的目标，要实现每小时/每公里的中小尺度数值预报业务，高性能计算机的计算能力需达到万亿次。北京市气象局将采取分步走的策略。现阶段首先将处理能力提高到3000亿次左右，用于科研和模式业务的运行需求。目前该项目招标工作正在进行中，预计8月底新设备将会到位，届时数值预报业务的处理能力将比原来

提高20倍，预计将可以实现约3小时/10公里的预报精度。而奥运会之前，预计在2006～2007年左右，将采购10万亿次浮点计算能力的高性能计算机。

建海量存储中心

目前为止，北京市气象局还没有完善的存储系统，以前的信息主要是基于三种存放方式：一部分是一些原始的文档资料；一部分是基于软盘、磁带、光盘刻录存放的信息；另外就是高性能计算机本身存储系统存放的信息。因此2～3年前，北京市气象局就提出了建立一个海量的存储系统计划，一年前进行了需求分析和设计，目前这一计划的招标工作刚刚结束，8月份设备即将到货。

气象信息网络建设篇5

2.1 下一代防火墙系统

为保证业务在后续发展，在内网核心边界与外网区域之间部署一台下一代防火墙设备，对气象内部联络中重要的安全域进行边界权限控制，严格控制出入网络及各个重要安全区域的权限，明确访问的用户、访问的对象及访问的种类，保障正常访问的进行，拒绝非法及越权访问;同时有效预防、处理不正常的网络访问，确保内网网络正常访问活动。重点是实现内网与外部网络的隔离。

2.2 网络准入控制系统

在内网安全运维管理区域旁路部署网络准入控制系统，能够画出办公终端接入的安全线，去除一些不安全的设备和人员接入网络，规范用户接入网络的行为。网络准入控制策略可从网络准入身份认证、完整性健康检查、接入管理、隔离修复四方面实现。满足相关法律法规、内控要求。并提供日志查询功能，做到责任认定，有据可查。

2.3 网络/数据库审计系统

在核心内网交换机上部署网络行为/数据库审计设备，通过旁路侦听的方式进行数据采集，实现对用户网络访问行为 (HTTP、TELNET、FTP、Mail等) 和相关内容的记录、分析和还原，对信息系统用户擅自访问非授权的敏感信息或蓄意篡改和破坏重要信息数据等行为进行监视和警示。

通过数据库审计系统，实时地、智能地解析网络上和被审计数据库相关的登录、注销，对数据库表和字段的插入、删除、修改、查询、执行存储过程等操作，能够精确到SQL操作语句，并能及时判断出违规操作行为并进行记录、报警，实现数据库的实时监控，从而在网络上建立起一套数据安全告警和审计机制，为数据库系统的安全运行及事后审计提供有力保障。

2.4 网闸系统

通过在政务外网边界接入区部署安全网闸采系统，符合等保要求。将整个网络有效地进行安全域隔离，可以实现所需要的安全控制、防病毒、抗拒绝服务攻击。

2.5 入侵防御系统

在气象内网区核心交换机上旁路部署入侵防御系统，网络入侵防御系统能够实时检测来自外部网络人员利用网络和系统自身薄弱点进行的非法入侵和攻击、产生大量异常访问导致服务器资源耗尽Do S/DDo S攻击，以及非法操作的木马、蠕虫等恶意程序，并对检测到的非法流量进行积极阻断，同时向管理员通报攻击信息，避免税务信息系统因遭受外界网络的恶意攻击而导致正常的网络通讯和业务服务中断、计算机系统崩溃、数据泄密或丢失等等，影响业务服务和信息交互的正常进行。

2.6 病毒过滤网关

当前，网络病毒、蠕虫、木马、流氓软件等各类恶意代码已经成为联网的信息系统所面临的重要威胁之一，在气象部门的网络平台的边界防护区部署具备恶意代码检测和过滤功能的病毒过滤网关，对进出的网络数据流进行病毒、恶意代码扫描和和过滤处理，并提供病毒代码库的自动或手动升级，彻底阻断病毒、蠕虫及各种恶意代码向网络内部传播。

2.7 漏洞扫描系统

在内网安全运维管理区域中旁路部署一套网络漏洞扫描系统，由专门的管理员负责，连接在核心交换机上，以本地扫描或远程扫描的方式，对各台重要的网络设备、主机系统及相应的操作系统、应用系统等进行全面的漏洞扫描和安全评估。通过从不同角度对网络进行扫描，可以发现网络结构和配置方面的漏洞，以及各个设备和系统的各种端口分配、提供的服务、服务软件版本等存在的安全弱点。系统提供详尽的扫描分析报告和漏洞修补建议，帮助管理员实现对政务内网，尤其是其中的重要服务器主机系统的安全加固，提升安全等级。网络漏洞扫描设备支持进行远程的管理和扫描，能够进行自动和手动的漏洞库升级，保证随时拥有检测最新漏洞的能力。

2.8 上网行为管理系统

在互联网区域部署网络上网行为管理系统，需要及时更新应用规则库，并按照规定制定审计规则。通过在线监测的`方式进行数据采集，能够分析网络中的数据包、流量信息，通过对相关协议进行分析，对网络通信行为和内容进行记录和统计，帮助发现网络中的异常流量和违规行为。上网行为审计的重点对象是内网用户终端的网络访问行为，支持多种网络应用协议的监控、还原和审计，例如对通过HTTP、FTP、SMTP等方式访问业务系统的用户登录、用户登录IP地址、访问时间、访问内容等进行监控和审计。上网行为管理系统能够对网络中的流量控制以及上网行为审计做全面的监控与审计策略，以有效保护重要数据的安全性，并为事后取证提供支持。

3 漳州市气象信息网络结构形式

气象信息篇6

内部资料春运天气专题服务仅供参考

(2012第14期)撰稿范其平

签发赵海林舟山市气象台

一、节前和春节假期天气展望

根据最新气象资料综合分析，预计今天阴天为主，有时有小雨，今天半夜以后逐渐由雨转为雨夹雪或雪，降雪天气可能对道路交通特别是山间道路交通产生一定影响，23日（初一）转阴天，24日（初二）又将出现小雪天气，25日（初三）天气转好，长假后期我市以多云为主。受冷空气影响，气温将逐渐下降，春节长假期间我市气温将比近期明显偏低，22-25日最低气温大约在1-3℃。26-27日受辐射降温影响，最低气温在0～-2℃，有薄冰。今天、明天舟山沿海有9级,近外海渔场有9-10级偏北大风过程，海上风浪较大，对岛际交通将产生一定影响，需引起相关部门注意。23日风力减弱到7-8级，24-25日有弱的冷空气补充影响我市，沿海仍将有7-8级大风。

二、周边天气概况

受冷暖气流共同影响，预计今天、明天长江流域的江苏和安徽南部、湖北、湖南、浙江和江西等地区将出现大范围的中到大雪，局部大到暴雪，气温明显下降,大部分地区最低气温将降至0℃以下，将出现较大范围的积雪和道路结冰；23-24日主要降雪区南压至长江以南的湖南、浙江和江西等地，25日起上述地区雪渐止转阴到多云，26-27日以晴好天气为主。我国华南地区节前和春节长假期间将持续维持阴雨天气。年前和春节初期的天气对出行不太有利。

三、逐日天气和舟山沿海风力预报

1月21日：阴天，有时有小雨，半夜起转雨夹雪，5～8℃，偏北风6-7级，阵风8级增强到7-8级，阵风9级。

1月22日（除夕）：阴有雨夹雪或雪，3～6℃，偏北风7-8级，阵风9级。1月23日（初一）：阴天，2～4℃，偏北风6级，阵风7-8级。1月24日（初二）：阴有小雨夹雪或雪，1～3℃，偏北风6级，阵风7-8级。1月25日（初三）：阴转多云，1～6℃，偏北风6-7级，阵风8级。1月26日（初四）：多云到晴，-2～8℃，有薄冰，北到西北风5-6级，阵

风7级。

1月27日（初五）：多云，0～9℃，有薄冰，东北风5-6级，阵风7级。1月28日（初六）：多云到阴，2～8℃，偏北风6-7级，阵风8级。

气象信息网络建设篇7

随着气象事业的不断发展和社会对气象信息需求的不断增长, 省级气象部门在近几年先后建成了覆盖省市县三级广域网, 各级部门间的互通互联更加稳定便捷, 但也增加了信息网络安全的风险。气象部门广域网内任何一台终端电脑受到黑客或者是病毒木马入侵感染, 都可能影响省级核心区域, 造成全网网络安全威胁。

国家为了防范网络与信息安全的风险相继颁布了一系列相关的政策和法规, 为了满足等级保护的相关安全要求, 确保业务正常完整地安全运行, 对网络安全措施的有效性和安全保护能力提出了较高的要求。因此有必要采取高强度的安全保护措施, 来应对各类网络安全的威胁, 减少系统的安全弱点, 降低系统的安全风险。

1需求分析

根据省网络中心以及各个地市安全等级保护的要求, 省级气象信息网络系统安全的建设必须满足以下几个方面:

1) 将广域网以及局域网内各个业务根据需求划分不同的安全区域, 并在此基础上实现安全、可控的逻辑隔离, 实施不同的安全等级保护以及措施。

2) 保护省中心服务器区域不会因来自拒绝服务攻击而瘫痪。

3) 对进出各安全域的信息和数据进行严格的控制, 禁止对安全域的非法访问。

对于各个安全域之间交互的信息和数据, 保护其完整性、可用性、保密性, 防止在传输过程中被窃取、篡改和破坏。

4) 在各个安全域内, 能及时发现和响应各种网络攻击与破坏行为。

5) 升级安全设备操作系统为最新版本, 设置严格的密码策略、用户错误登录次数限制和超时自动退出;使用第三方日志服务器收集网络入侵审计日志。

6) 针对系统中存在的安全漏洞以及安全防范较为软弱的区域, 进行集中的分析以及排查, 制定出短期建设方案以及长期的建设方案。

7) 建立完善的安全管理制度, 对网内的安全系统进行统一管理。

2安全规划

2.1 网络安全

省级气象局域网络根据不同的业务应用需求, 可划分为以下主要功能区:数据采集区域、数据发布区域、数据中心区域、安全运维管理区、广域网接入区、隔离区、CMANET接入区、Internet访问区、Internet接入区、公众服务区、VPN区域。根据网络安全区域规划进行网络安全的分析, 制定一个逻辑严密、层次清晰、可操作性强的规划方案, 如图1。

2.2 业务系统安全

2.2.1 业务系统的安全审计

在部门内网, 承载了重要应用系统, 大多数的业务访问均在这些平台上进行, 因此非常有必要深入分析各类访问活动, 并进行记录, 以便在发生安全事件后, 能够通过对记录的分析还原出终端的访问过程, 并可深入分析问题发生的根源, 找到系统可能存在的安全隐患, 为加固系统和事后取证提供参考。

2.2.2 网络隐患扫描

漏洞隐患扫描是做好安全防护的第一步, 其作用是在黑客攻击之前, 找出网络中存在的漏洞, 防患于未然。利用网络隐患扫描仪, 网络管理人员可以定期地进行网络安全检测服务, 安全检测可帮助客户最大可能地消除安全隐患, 尽可能早地发现安全漏洞并进行修补, 有效地利用已有系统, 优化资源, 提高网络的运行效率。

2.2.3 网络防病毒系统

在全网部署统一的网络防病毒系统, 制定实现统一的防病毒策略, 统一病毒定义的分发及病毒爆发趋势分析, 降低网内病毒感染和传播的几率。

2.2.4 终端安全管理

终端用户虽然从重要性的角度来看比较低, 但是, 由于终端分布范围很广, 并且终端的自身安全性往往会给整体系统带来威胁, 因此需要采取措施来进行有效管理。

2.2.5 操作系统安全策略

在服务器上, 使用安全等级较高的操作系统。此外, 系统管理员应注意针对操作系统的安全措施:

1) 根据具体适用对象和范围配置操作系统, 使其达到尽可能高的安全级别;

2) 及时检测、发现操作系统存在的安全漏洞;

3) 对发现的操作系统安全漏洞做出及时、正确的处理;

4) 及时给系统打补丁, 系统内部的相互调用不对外公开;

5) 采用漏洞扫描系统对操作系统进行安全扫描, 发现其中存在的安全漏洞, 并有针对性地对网络设备进行重新配置或升级。

2.2.6 服务协议安全策略

数据库服务器、应用服务器和Web服务器不要开放一些没有经常使用的协议及协议端口号。如文件服务、电子邮件服务, 可以关闭服务器上如FTP、TELNET、RLOGIN等服务。而且, 还应加强登录身份认证, 确保用户使用的合法性, 严格限制登录者的操作权限, 将其完成的操作限制在最小的范围内。充分利用操作系统和应用系统本身的日志功能, 对用户所访问的信息做记录, 为事后审查提供依据。

3网络安全建设方案

3.1 核心业务区

3.1.1 2台千兆UTM

部署2台千兆UTM, 两两互备, 对部门内广域网的接入实现安全控制, UTM设备集防火墙、IPS、防病毒网关功能于一体, 有利于集中管理, 并减少了设备数量。

3.1.2 应用审计系统

数据发布区与数据中心承载大量的系统应用数据, 是业务系统的核心, 因此非常有必要深入分析各类访问活动, 并进行记录, 以便在发生安全事件后, 能够通过对记录的分析还原出终端的访问过程, 并可深入分析问题发生的根源, 找到系统可能存在的安全隐患, 为加固系统和事后取证提供参考。

3.1.3 网络漏洞扫描

数据发布区与数据中心将部署一套网络隐患扫描系统, 对区域内的服务器系统进行定期隐患扫描, 根据隐患扫描的日志对服务器系统的安全漏洞进行修补, 进一步加强系统自身安全性, 降低系统漏洞造成的安全隐患。

3.2 接入区

3.2.1 防病毒系统

该系统负责全网服务器、个人计算机的防病毒客户端的统一管理, 制定全网统一的防病毒策略, 统一病毒定义分发, 负责收集相关防病毒日志, 全面掌握病毒爆发趋势, 为防病毒策略的调整提供依据。

3.2.2 终端管理系统

终端安全管理平台能够实现补丁的统一升级, 终端非法接入/非法外联行为的监控, 终端的资产管理以及终端的健康性检查等内容, 从而大大降低了终端的管理难度, 并提升了终端的安全性。发现异常时立即给予阻断, 防止因终端自身问题而给全网带来威胁;终端安全管理还应当能够与安全管理中心无缝集成, 成为安全管理中心很重要的环节。

3.2.3 安全管理中心

安全管理中心对系统内部署的安全设备进行集中管理, 对安全设备的策略进行集中监控, 同时收集网络中的各个活动日志 (这里主要是收集日志审计系统的记录) , 对记录进行深度分析, 采用格式标准化、场景匹配、关联分析等技术;分析系统可能潜在的安全威胁, 对突发事件进行反应。通过平台协调和调度各个环节的安全措施, 当网络中任何一个环节出现问题, 对应地将信息发布到其他环节, 从而保障了各个安全设备之间的互通性, 从而大大发挥出系统的主动防御能力, 形成一个整体性的保护。

3.3 Internet访问区

在外网交换机与上网管理器之间部署安全网关, 可以保护个人上网用户进出网络的安全, 安全网关能够检测进出网络内部的数据, 对HTTP、FTP、SMTP、IMAP 4种协议的数据进行病毒扫描, 一旦发现病毒就会采取相应的手段进行隔离或查杀, 在防护病毒方面起到了非常大的作用, 从而保护该区域的安全。

3.4 公众服务区

在网站交换机旁部署WEB防护系统, 该系统为专业的网站防护系统, 可防范黑客对网站的SQL注入、跨站脚本、拒绝服务等流行攻击手段而导致网页被篡改、网页挂马及拒绝服务, 从而更好保证福建气象门户网站的安全。

3.5 政务网区域

随着部门之间数据共享的需求量不断增大, 政务网成为重要传输通道, 在政务网区域部署应用审计系统, 可以帮助用户针对目前所面临的各类WEB安全问题进行实时监控审计并告警, 即通过对WEB应用流量的实时捕获及攻击分析, 实现已知/未知攻击的告警、访问页面/访问流量统计、攻击源/攻击类型/受攻击页面统计、安全事件的事后追溯与分析等。

3.6 VPN区域

建立清晰明确的VPN接入的规则, 实现接入方式认证的多样化, 支持硬件绑定、用户手机短信认证支持、用户名和密码、数字证书、动态令牌的捆绑方式等, 支持PDA等移动终端设备的接入, 采用用户名密码、数字证书以及图形码验证功能。管理员可实时监控系统运行状况、用户接入情况, 并能在线中断指定用户, 查看详细的日志审计访问记录。增加通过VPN线路访问内网内容, 可访问LOTUS NOTES以及服务器及网络设备的远程维护功能。

4结语

通过层层把关、软硬结合的网络安全升级部署措施, 大大提高了省级气象信息网络系统的抗攻击性和可管理性。该实施方案立足于气象信息化发展的实际需要, 利用现代信息技术和科学的管理手段, 采用先进的安全设备, 进行统一的安全规划, 科学实施, 建设功能齐备、技术先进、安全稳定、适应气象信息化各项工作需要的安全保障系统, 确保各级部门的业务安全性, 符合公安部等级化保护的建设要求。

参考文献

[1]海吉.网络安全技术与解决方案 (修订版) [M].北京:人民邮电出版社, 2010.

[2]胡道元.网络安全 (第2版) [M].北京:清华大学出版社, 2008.

气象信息网络建设篇8

[关键词]GPRS；气象信息；采集；传输

一、构建GPRS气象信息采集传输系统的必要性

当前，我国多数气象局分为市（地、州）级气象局及多个气象站。自动气象站数据的传输方式主要有有线传输和无线传输两种，目前多以有线传输方式为主。有线传输存在网络布线成本高、施工困难、不宜维护等缺点，尤其在人烟稀少的偏僻地区其弊端更加显著。原有的网络中，省、市、县是主要通过X.25和PSTN组网的，其中省中心带宽为64Kbps，市县带宽则为9.6Kbps。网络传输主要用于气象实时信息或办公信息的传输。同时，国家局和全国的各级台站一起组建了卫星广播网，用于卫星数字广播。

随着我国气象业务现代化建设进程的加快，原有的气象信息系统因设备性能及线路速度低且时延长，已经很难满足自动站、雷达以及沙尘暴等资料传输的要求，也很难满足数据综合传输的需求。而卫星网的局限性也显而易见，其覆盖面小、速度慢，加之小站之间无法进行直接通信，这些都限制了网络的功能发挥。此种情况下，构建一个更快捷、更安全、更完善的气象广域网络平台迫在眉睫。这个广域网平台除了要在速度、容量上完全满足信息采集及传输的需求，还需要从规格、管理软件及安全防护等方面将原本松散的网络进行整合和统一。此外，还需要具有可扩展性，以便未来可以更方便地进行升级。以上的这些需求，GPRS无线网络都可以为之实现。加强气象监测工作，建立有效合理的综合气象监测网，可以取得连续、准确、高时空密度的气象监测数据，使雷电天气预报准确率得到进一步提高。

GPRS是通用分组无线业务的简称，这项技术建立在GSM网络的基础上，被称为第2.5代移动通信技术，该技术将无线通信与Internet紧密结合了起来。随着GPRS技术的发展，它已经能够应用到许多需要进行无线数据传输的领域，这种实践也为气象远程自动站的数据采集以及传输提供了一种新的数据传输方式。

遥测站发送信息采用GPRS，通信实时性强。支持通信信道备份自动切换，并确保数据可靠传输。系统能够长期、特别是在暴雨洪水等恶劣天气条件下可靠地工作，系统设备具有野外运行高可靠性。系统具有先进的数据通信协议，确保数据通信的可靠性。通信协议具有信道侦听检测、碰撞及拥塞调度等功能，具有自动查错纠错功能，以保证数据通信误码率小于 10 -6 ，数据畅通率达到99%，可靠度大于99.99%。数据收集速度快，能在5 分钟内完成一次全系统的数据收集。系统便于运行管理和维护。

利用GPRS系统构建气象信息的采集传输系统，对气象信息采集点实现无线数据传输具有诸多优点，建设周期缩短，建设成本也得以降低，而且设备安装方便兼维护简单。采用GPRS构建气象数据采集系统，对于气象局来说，较低的通信费用使得气象局也享受到了实惠。此外，由于其接入设备可以移动，因此当气象观测站及气象信息采集点移动搬迁时设备也可随之迁移并且可继续使用，如此一来就可以很好地保护气象局的原有投资，所以，很适合气象采集工作的特点。

二、GPRS气象信息采集传输系统的构成

GPRS气象信息采集传输系统的软件部分包括合理規范的数据通信传输格式，以便实现数据标准化共享。其硬件部分包括气象数据采集端设备、数据中心数据接收处理端设备以及应用终端设备。具体而言，基于GPRS技术的气象信息采集传输系统由四个部分组成，这四个部分为：气象采集器、PLC逻辑控制，F2103 GPRS IP modem以及数据中心（包括管理工作站、数据库服务器和web发布服务器）。然后通过串口RS232或RS485传给了四信通信的IP modem（F2103），远程数据中心服务器可以使用APN专线或普通ADSL等作为网络接入。当F2103通过GPRS网络连接到远程数据中心服务器主机，建立透明数据通道后，采集终端产生的数据只要送到串口，F2103就会把收到的数据原封不动地发送到数据中心服务器主机；同时服务器主机下发的命令通过通道传输到F2103后，F2103通过串口送到采集终端，从而实现了数据双向透明传输。

风、温、湿、压参数是气象采集的四大基本要素，其中，采集器负责实时采集各种气象参数如风速、温度、湿度、气压等等，一般采集温度、湿度、辐射、风速、风向、雨量等环境参数。采集时，主要依靠湿度传感器、辐射传感器、风速感应器、风向感应器、雨量测量计及温度传感器等设备把各指标的数据传输给监测仪，接着监测仪进行分析处理，并把这些参数信息汇总到PLC控制逻辑。PLC控制逻辑使用APN专线或普通ADSL等作为网络接入。

综上所述，GPRS气象信息采集和传输系统特别适合气象信息的监测、采集及数据传输，可满足气象数据信息采集实时性及同时性的要求。该系统还可全面降低气象信息采集和传输的运行成本，且提高气象信息的数据传输时效及服务质量。GPRS气象信息采集传输系统采集数据快速准确，还能快速生成统计分析，且安全可靠，它的这些特点使气象发布的实时性、稳定性及高效性都得到了极大地提高。

参考文献：

[1]楼平.基于GPRS的无线远程气象数据采集传输系统设计.电子测量技术.2012.05.

[2]张元平.GPRS自动站数据传输的可行性分析.青海气象.2010.01.

气象信息组网技术与应用解读篇9

《气象信息组网技术》

课程论文

题

目

自动气象监测网络系统

院

系

滨江学院

专

业

计算机科学与技术

学生姓名

张吉耀

学

号

20112308033

二Ｏ一四年六月二十四日

摘要：

针对目前自动气象监测系统在建设和运行中出现的硬件成本高和信息孤岛等问题，提出了基于微软的WindowsAzure云计算平台的自动气象监测网络系统。系统采用通用分组无线服务（GPRS）组网技术实现自动气象站的接入，运用微软的Blob、Table存储和SQLAzure数据库进行海量数据存储，结合ASP．NET及Flash技术在WindowsAzure平台上开发和部署Web的门户网站，为用户提供统一访问平台。结果表明该系统的实现较好地解决了问题，对各种范围内自动气象监测网络系统的开发具有建设性意义。

引言：

近年来，全球气候异常现象越来越显著，气象灾害引起的经济损失日益严重，随着公众气象意识的提高，对气象信息监测、气象发布提出了更多更高的要求。目前，自动气象监测系统的研制方面已经取得了很大的发展，其中最具代表性的是自动气象站，各种已投放建设的自动气象站分布在全国各地，组建的自动气象监测系统极大提高了局部性天气系统的预报预警能力及监测能力，为地面气象观测发挥了积极作用。除了国家专门的各级气象台，自动气象站监测系统在大型厂矿、大专院校、科研单位、民航、海洋、农业、林业、水利、电力、石油和地质等非气象部门也得到了广泛应用。但自动气象监测系统在各应用部门发展良莠不齐，各部门花重金购服务器和软件等，有自己的信息管理中心，从数据库到服务器及业务管理系统都各不相同。这不仅造成了中小型单位资金投入的巨大负担，还使得不同单位之间相互沟通时，缺乏统一规划下的用户访问接口，不能很好地做到任务统一调度，即信息缺乏共享，存在信息孤岛。云计算是互联网发展带来的一种新型计算和服务模式，它是通过分布式计算和虚拟化技术建设数据中心或超级计算机，以租赁或免费方式向技术开发者或企业客户提供数据存储、分析以及科学计算等服务。其中虚拟化技术实现了信息技术资源的逻辑抽象和统一表示，在大规模互联网数据中心管理和解决方案交付方面发挥着巨大作用，可以实现

跨系统的资源动态调度，将大量的计算资源组成IT资源池并动态创建高度虚拟化IT资源供用户使用，具有专业性、经济性、灵活性、共享性和可靠性。

本文针对自动气象监测系统建设和运行过程中出现的各种问题，引入了云计算技术，设计和实现基于云计算平台的自动气象监测网络系统，以达到减少各部门硬件投入成本，实现全网信息共享的目的。

1.系统总体设计

本文结合微软云计算平台设计了图1所示的自动气象监测网络系统。该自动气象监测网络系统的工作原理为：用已接入系统的自动气象监测站点气象要素传感器对气象情况进行实时采集，采集到的海量数据可以通过通信链路传送至数据中心———微软云计算平台进行分析处理，再通过适当的网络传送至各个应用客户终端，为公众和企业决策部门提供及时准确的信息。整个自动气象监测网络系统自下而上分为感知层、网络层和应用层。

2.关键技术研究及实现 2．1自动气象站网的组建

本文以无线遥测自动气象站为研究对象，将感知数据先后经过网关和网桥发送到接入网络，通过接入网络，把中间或最终处理结果传送到“云端”。因此自动气象站的网络组建成了感知层实现的关键。用户的自动气象站可能分布在全国各地，地理环境各不相同，包括条件及其恶劣和艰苦的无人区。为了使各种用户的自动气象站都能合理地接入系统，组网技术是关键，也是决定感知层中气象数据资料是否能有效、快速传播的根本保证。通用分组无线业务（GeneralPacketRadioService，GPRS），是在现有的全球移动通信系统（GlobalSystemforMobilecommunication，GSM）上发展出来的一种新的分组数据承载业务，特别适合于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输。根据自动气象站资料数据量较小，资料传输次数密度大，资料传输突发性高等特点，GPRS是当前适合气象站网络组建的可靠技术。本自动气象监测网络系统组网根据GPRS网络提供的通信连接方式和现有自动气象站系统通信情况，设计了具有统一的接入点名称（AccessPointName，APN）、统一的IP地址规划、统一的数据传输规范协议和数据传输格式的自动气象站网。在该自动气象站组建的网络系统中，自动气象站负责气象数据（如：风向、风速、雨量、温度、湿度、气压等）的采集，并提供对外连接的RS232接口，DTU负责连接GPRS网络，接收发送自动气象站资料，在自动气象站与通信处理中心的数据交互中起着桥梁的作用。GPRS网络负责气象数据的无线传输，并通过GPRS网关支持节点（GatewayGPRSSupportNode，GGSN）实现自动气象站资料采集中心的专线接入。

GPRSDTU工作时均有一张SIM卡，利用SIM卡的唯一性，对SIM卡号码进行鉴别授权，对SIM卡号和APN进行绑定，实现系统的网络安全。GPRS-DTU将各区域站的基本信息和该站的整点资料打成IP数据包，通过GPRS基站接入无线GPRS网络，然后由移动服务商通信设备转接到Internet，最后通过各种网关（或路由器）到达云计算平台。云计算平台中部署GPRSDTU接收软件，从Internet接收到IP数据包后，该接收软件将气象数据的IP数据包还原成气象数据格式，实现各自动气象站资料通过GPRS网络和Internet到云计算平台中SQLAzure数据库的准时和同步传输。

采用以上网络组建，能有效提高自动气象站的采集效率，实现全网资料的同步采集，提高对自动气象站网的监控能力和维护能力。

2．2云存储

各单位自动站感知到的数据通过GPRS网络传输到通信处理器后再存储到微软云计算平台。利用云计算提供的统一数据存储平台，进行数据管理与维护。微软的WindowsAzure平台提供了多种数据存储方式，主要有WindowsAzure存储和SQLAzure。本系统兼顾使用了两种存储方式，如图2所示。

图2系统云存储方式和内容示意图

WindowsAzure存储提供了Blobs和Tables。BlobsStorage类似文件桌面系统，用于存储大尺寸二进制和文本文件；TablesStorage为云端的表格结构，是由多个属性组成的可查询的结构化实体。本文主要使用了BlobsStorage来存储了云应用程序中的所有图像文件以及Flash文件，将它们存放于Blob中利用WindowsAzure内容传输网络（ContentDeliveryNetwork，CDN）使得数据缓存能够接近于最终用户。由于云端不能保存本地缓存，系统使用TablesStorage来解决本地的Session状态的缓存问题。

本系统主要使用了SQLAzure来进行数据库管理。它是构建在WindowsAzure云操作系统之上，由微软SQLServer2008为主运行云计算的关系数据库服务。各种气象信息资料（包括风、压、湿、温度和降水）具有简单和相互关联等特点，因此很容易使用云中的关系数据库和工具（例如表、视图和存储过程）提高开发效率。系统中气象要素传感器将每分钟采集实时气象数据暂存在采集器，各种气象数据以一小时为间隔，自动传输到监测中心。根据需求对这些资料进行分析处理，建立了包括气象站信息、整点气象信息、分钟气象信息和人员管

理信息等数据库。通过使用本地的SSMS（SQLServer2008R2ManagementStudio）可以方便管理SQLAzure中的气象信息数据库。此外还使用了微软最新开发的DataSyncServices和SyncFramework等同步工具来保证气象信息数据能及时传送到云端进行处理。

使用第三方平台作为数据存储中心。一方面消除了客户自己购买和管理数据库服务器的成本和资源投入；另一方面，将气象数据和相关文件存储到微软的WindowsAzure云平台后，在云端将由微软专业人员其对存储系统计算机集群进行数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务，无需用户管理员进行维护，其专业性和高可靠性使系统更加稳定和健壮。

2．3云应用程序开发和发布

本系统的应用层旨在为用户提供统一、友好、交互式的Web界面，使用户只通过终端浏览器就可以实现对气象监测信息的浏览、查询和修改等。系统软件开发使用微软VS2010配合微软公司提供的云应用程序开发包WindowsAzureSDK来进行云应用的开发、调试、部署、管理，并通过ASP．NET组件高效开发云应用程序。该系统的开发语言是C#，它能支持面向对象编程，具有较好的程序结构和强大的库类支持。云应用程序开发流程如图3所示。

图3云应用程序开发流程

首先使用了VS2010和IIS在本地开发ASP．NETWeb应用程序。ASP．NET是目前比较流行的动态网页技术，支持程序代码与前端用户界面的分离，执行效率高。本系统使用ASP．NET

提供的各种标准控件、Web服务器控件等基本控件，并利用Flash技术开发系统所需要各种自定义用户控件一起创建用户界面，包括实时气象浏览、历史气象查询、气象资料统计和系统管理等。前端用户界面主要通过后台逻辑代码实现各种功能，后端程序主要利用ADO．NET技术连接SQLAzure数据库、配置数据源sqlDataSource操作气象信息表实现查询和修改等。此外系统还实现了权限管理，使得在系统管理页面中，不同角色对应不同的管理功能。该技术开发主要采用ASP．NET3．5提供的功能树（TreeView）控件和iframe浮动框架相结合。将功能树各节点的NavigateUrl属性绑定至相应的子功能页面，同时将该子功能页面嵌入到iframe框架，再通过后台代码逻辑操作功能树，使其不属于某些角色权限的节点自动隐藏。本地Web网站构建好后，使用VS2010提供的“ASP．NETWeb角色”云模板将本地ASP．NET应用程序迁移到云端。云服务项目中的Web角色实际上是运行于IIS上的Web应用程序并能通过HTTP或HTTPS终节点访问。云中的每个角色实例都分别对应于一个虚拟机（VirtualMachine，VM）实例，本系统将WebRole设置为3个实例，以便支持负载平衡，解决大量并发性访问带来的一系列安全行问题。迁移完毕后，在VS2010中生成可发布成在云端运行的“Web角色”包，为了缩小“Web角色”包的大小，还将系统菜

单图标文件、CSS文件、Flash用户控件和Session状态数据从它们的内容文件夹中取出，放入WindowsAzureBlob和Table存储空间。最后通过WindowsAzure开发者门户上传部署该“Web角色”包后得到唯一域名的自动气象站Web网站。

2．4应用实现本文基于微软云计算平台设计了自动气象监测网络系统，实际投入运行后的结果如图4所示。

图4自动气象监测网络系统运行界面

结语

该开放性智能系统的投入使用减轻了气象站用户的经济负担，实现了网络虚拟环境中各行业和单位气象站资源共享和协同工作，消除了信息孤岛，对各种范围内自动气象监测网络系统的开发具有建设性意义。将云计算应用到气象监测网络系统中虽然具有很高的性价比，但云计算技术仍有许多亟待解决的问题，如云计算公共标准和数据安全等问题，因此系统还要在这些方面进行改进。

读书的好处

1、行万里路，读万卷书。

2、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。

3、读书破万卷，下笔如有神。

4、我所学到的任何有价值的知识都是由自学中得来的。——达尔文

5、少壮不努力，老大徒悲伤。

6、黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。——颜真卿

7、宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。

8、读书要三到：心到、眼到、口到

9、玉不琢、不成器，人不学、不知义。

10、一日无书，百事荒废。——陈寿

11、书是人类进步的阶梯。