智慧气象规划建设方案

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第一章项目概况

一、项目背景

随着某某智慧城市建设的推进，某某市气象局需要加强与各部门的信息沟通联系，注重气象与各行业的跨界融合，为此，某某市气象局领导决定采取多种举措积极部署2015年智慧气象建设工作。

一是加强与市信息办的工作联系和沟通，将智慧气象纳入全市信息化建设年度计划和目标任务中；二是与水利、环保等相关部门融合对接，实现相关信息在某某智慧气象板块的叠加显示；三是与社区网格化气象服务有机衔接，在某某智慧气象板块实现各类预报信息和气象灾害预警信息显示、实现各类气象生活指数的显示、完成便民服务一号通与40062121的对接；四是结合当地实际，在兴平市建设与市局功能相一致的兴平智慧气象板块，为全市各县（市、区）智慧气象建设工作探索成功的经验；五是实现气象监测信息（自动站、区域站、土壤水分、小气候站）搭载基础地理信息系统（智慧某某提供）后的直观显示和形象表达，完成部分实景监测的共享，在某某智慧气象板块实现各类为农气象服务产品的存储和显示。

为进一步加快气象工作现代化、气象工作政府化和气象服务社会化，某某市气象局将充分利用物联网、大数据和云计算等技术，

在完善“数字大气”探测系统的基础上，进一步搭建精细化、无缝隙的“智慧气象”预报业务平台，建设“智慧气象”信息共享服务平台，以期更准确、更智能地服务于某某经济社会发展和百姓生活。

二、项目目标

某某智慧气象的总体目标是以气象精细化预报、综合监测和服务以及应急联动为主要内容，以智慧某某作为信息共享和发布平台，实现某某气象信息的及时监测、及时预报、及时发布，实现直观展示、深入应用，将某某智慧气象建设成为在西北领先、在全市有影响力的气象信息化平台。

在此目标基础上，先进行前期规划和顶层设计，根据某某气象初步需求，体现智慧气象的某某特色。

在做好常规天气要素预报预测和天气实况服务的同时，加强暴雨洪涝、台风、干旱、高温、雷电等灾害性天气预警服务，开发与公众工作、出行、健身、医疗和日常生活相关的服务产品，制作发布公众关心的重大气象事件信息，实现公众气象服务多样性；避免以预报产品代替服务产品，从工作流程上将预报和服务分离,依托精细化的预报产品加强服务产品的深加工和包装，不断满足用户精细化和个性化需求，逐步实现对各种时空尺度大气现象和各种要素的精细化服务，实现公众气象服务精细化;灾害性天气和相关气象灾害发生时，实时发布、及时更新气象预警信息和实况信息，实现公众气象服务发布高频次;利用计算机、多

媒体等高新技术，大力发展和丰富公众气象服务手段与形式,充分利用各种气象预警信息发布平台和各种社会资源与传播载体，实现公众气象服务信息“进农村、进企事业、进社区、进学校、进医院”,实现公众气象服务广覆盖。

三、项目需求

1.建立某某气象数据云平台，这是整个某某智慧气象的基础，以

智慧某某为基础，搭建基于GIS地理信息系统的气象数据信息

共享和分析平台。实现全市12个自动气象站、160多个区域

气象站、15个站？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.在智慧某某地理信息系统基础上，搭建某某智慧气象精细化预

报平台。实现精细化到乡镇、社区的气象信息发布。

3.利用智慧某某信息发布系统，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.实现某某气象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.与某某市政府智慧某某合力建设

实现政府主抓，合力共建，将智慧某某纳入到2015年智慧某某的整体规划中。

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：

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

建立某某气象数据云平台，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，获取某某市相关数据，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。

某某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。

建设公共气象服务信息采集系统，解决公共气象服务中基础信息资料匮乏局面。气象观测、预报预测和服务产品必须通过公共气象服务信息采集系统实时传输到公共气象服务数据库。推进与水文、民政、农业、交通、卫生、统计、测绘等部门的资料交换共享机制的建立，与各部门交换共享的资料通过采集系统及时进入公共气象服务数据库。

统一开发具有存储、管理、检索、统计、数据交换、归档以及自动更新、维护、共享等功能的多层次结构的公共气象服务数据库。数据库包括公共气象服务需求分析信息、气象监测和预报预测预警信息、气象灾情信息、地理信息、社会经济信息、决策支持信息、服务典型个例信息、服务产品质量信息、用户反馈信息、效益评估信息。该数据库为气象灾害防御、决策气象服务、公众气象服务、专业专项气象服务提供信息支持。

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（与智慧某某对接）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。

建立气象灾害风险评估的指标体系,确定各种风险度的分级标准;建立各类气象灾害危险性、承灾体易损性、灾害损失程度和风险指数、风险等级的评价模式；建立气象灾害风险评估基础数据库；编制以GIS为基础的气象灾害风险区划图，如编制反映各类气象灾害风险分布地区差异性的气象灾害风险区划图，编制反映气象灾害风险程度随时间变化规律的气象灾害风险-时间变化图，编制反映气象灾害时间与空间变化规律的气象灾害风险综合图；制定减轻气象灾害风险的对策与措施，如制定规避、降低气象风险的对策与措施，制定保护或转移气象灾害风险影响人群的对策与措施，制定采取转移风险、风险共担等（如政策保险）措施化解风险的对策与措施。

建立气象灾害灾前预评估业务，实现在气象灾害发生前对可能发生灾害的地点、时间、规模、危害程度、成灾程度的预测性估测，为制定减灾预案提供依据；建立气象灾害灾时跟踪评估业务，实现气象灾害发生后对灾害现实情况和可能发生趋势的适时性评估，为政府决策部门和社会及时了解灾情和组织防灾减灾提供依据；建立气象灾害灾后终评估业务，实现气象灾害结束后对灾情的总结评估，评估内容包括灾害种类、灾害强度、灾害活动

时间与地点、致灾因子、人员伤亡和财产破坏数量、经济损失和防灾减灾措施等。

加强干旱、台风、暴雨、高温、大风、雪灾、冰雹、沙尘暴、大雾、低温冷害、雷电等气象灾害的监测预警预报和分析服务；加强洪涝、山洪、风暴潮、山体滑坡、泥石流、森林（草原）火灾、荒漠化等次生和衍生灾害以及磁暴、太阳耀斑等空间天气灾害的监测预报服务。上述灾害发生前，及时提供灾害监测预报预警、预评估、影响分析、防御措施和应对建议等信息；灾害发生过程中，提供滚动监测预报预警、跟踪评估等信息；灾害发生后，提供灾害过程总结、历史比较分析和灾害总体评估等信息；针对外地发生的重大气象灾害，提供面向我市的借鉴性服务材料。

开展气候变化情景模拟和预估，集成气候变化对敏感经济社会领域和区域影响评估成果，着力加强我市气候变化适应和减缓对策综合分析，深入分析气候变化对经济布局、农业生产、煤电油气运、生态环境、土地利用、能源政策调整的影响，为政府制定科学的战略对策提供决策依据，提高我市对气候变化的适应能力和气象灾害的防御能力。

建设市级气候变化数据集，包括现有台站气候观测资料的均一化处理和长序列气候资料的构建；组织开展气候变化事实的分析，加强气候变化对当地农业、水资源、能源、生态系统的影响评估，开展区域人口、经济、农业、水资源、交通、能源等气候承载力分析，提出调整经济生产布局和优化功能分区的适应与应对措施，提供具有地方特色的气候变化决策服务产品；为风能、太阳能等清洁能源开发利用提供优质气象服务；针对当地经济发

展实际和促进经济平稳较快发展的紧迫要求，研究制定气候变化和气象灾害对经济发展不利影响的措施。

针对城市突发气象灾害特点，建立和完善城市突发气象灾害的各类应急预案。充分利用气象预警信息发布平台中的各种手段，提高城市突发气象灾害预警信息的时效性和覆盖率。建立城市气象服务系统，开展针对“五岛效应”即城市浑浊岛、热岛、干岛、湿岛和雨岛效应的城市气象服务。分析与城市空气质量、紫外线辐射、花粉、人体舒适度、气溶胶扩散等影响城市居民生活质量和健康有关的气象要素，开展城市居民生活气象评价服务。

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

通过智慧某某平台，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。以智慧某某实时监控为基础，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某某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。

完善气象灾情直报体系，升级全市灾情直报系统，提高气象灾情信息收集时效；建立气象灾情现场调查和评估制度，开展灾情产生的气象原因调查分析评估；实现全市灾情信息共享，提高气象灾害信息收集和分析处理能力。开展主要江河防汛气象服务，收集、汇总、交换流域内气象资料、水文资料及灾情信息，开展流域内气象观测和预报会商，确保主要江河干流、支流和重要水利设施安全度汛。开展流域面雨量分析和预报服务，提供未来三、六、十二小时面雨量预报，提供汇流、径流、流量、重点区域渍涝风险等级预报信息。

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，为智慧某某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，并与智慧某某数据共享平台对接，实现某某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，形成某某

市级气象系统专业云数据库，构建某某市“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，通过智慧某某公众服务接口，实现多样化信息发布。基于智慧某某公共信息发布平台，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