宿州市智能网格预报应用研究.doc
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1、1宿宿 州州 市市 智智 能能 网网 格格 预预 报报 应应 用用 软软 件件2目录1 引言引言.31.1 编写目的.3 1.2 背景.3 1.3 定义.3 1.4 参考资料.32 任务概述任务概述.42.1 目标.4 2.2 用户的特点.4 2.3 假定和约束.43 需求规定需求规定.53.1 对功能的规定.5 3.2 对性能的规定.10 3.2.1 精度.10 3.2.2 时间特性要求.10 3.2.3 灵活性.10 3.3 输人输出要求.11 3.4 数据管理能力要求.11 3.5 故障处理要求.11 3.6 其他专门要求.114 运行环境规定运行环境规定.114.1 设备.11 4.2
2、 支持软件.12 4.3 接口.12 4.4 控制.125 其他其他.123宿州市智能网格预报应用软件宿州市智能网格预报应用软件 功能需求书功能需求书 1 引言引言1.1 编写目的编写目的宿州市智能网格预报应用软件显示数值预报产品数据,融合本地时空资料、订正上级指导产品,并能智能更新产品输出。1.2 背景背景a 软件名称;宿州市智能网格预报应用软件b 该项目由宿州市气象局提出,软件开发承接公司专门开发,供气象部门、预报需求用户或潜在需求用户使用,由省气象局信息中心提供外网访问映射接口。c 该软件的数据环境,与省气象局 CIMISS 平台连接,并与宿州市气象局建设的市县一体化数据环境融为一体,系
3、统使用的部门、用户和权限系统,在现有的数据环境中进行扩展,系统的接口统一部署在现有的接口服务器上,系统的内存服务器集群与现有提供的缓存服务集群统一设计。该软件的相关接口对外开放,供宿州市气象局开发的其他软件系统调用。1.3 定义定义列出本文件中用到的专门术语的定义和外文首字母组词的原词组。无。1.4 参考资料参考资料a 本项目的经核准的计划任务书上级机关的批文;宿州市气象局 2018 年科技项目立项通知书。b 属于本项目的其他已发表的文件;无。c 本文件中各处引用的文件、资料、包括所要用到的软件开发标准。 列出这些文件4资料的标题、文件编号、发表日期和出版单位,说明能够得到这些文件资料的来源。
4、软件工程国家标准。 2 任务概述任务概述2.1 目标目标近年来,随着气象业务、服务和管理现代化的持续推进,天气预报,特别是精细化天气预报得到各级气象部门的高度重视并不断加强。围绕精细化天气预报开展了技术攻关和研发,国家级和省级相关部门都做了大量的工作,开发了一些业务系统对地市气象部门指导,作为地市、县级气象部门缺少与之对应的订正工具。宿州市智能网格预报应用研究,主要针对市、县级气象部门格点化预报的直接提供和在网页上滚动显示等方面。系统的研发突出了网格预报的直接提供和简单快速显示的特点,并能够为对上级指导产品订正提供技术支撑,对提高工作效率和科技能力起到了一定作用。随着信息技术的发展,中国气象局
5、、省气象局气象信息化发展规划的实施,以及宿州市县气象部门信息系统集约化和“一切业务数据化、一切数据业务化”要求的落实,市、县级气象部门需要充分利用新的信息技术,特别是实施 SOA 架构,建立在市县统一的数据环境和数据接口、应用接口环境中,充分利用现有信息化建设的用户、权限等数据和模块,制定规范的数据组织标准,形成系统开放、共享有效衔接的数据字典和数据、应用接口,打破信息系统建设的“烟囱” ,使得信息化建设效益得到充分发挥。2.2 用户的特点用户的特点软件用户包括:气象部门、预报需求用户或潜在需求用户使用。软件长年使用。2.3 假定和约束假定和约束列出进行本软件开发工作的假定和约束,例如经费限制
6、、开发期限等。本软件为系统建设一期认为,经费为 10 千元千元,开发时间为 3 个月。软件功能严格限制,不做无限扩张。需要扩展的内容作为新的研发项目在二期、三期以及后续工作中安排资金和时间予以完善。53 需求规定需求规定 3.1 对功能的规定对功能的规定用列表的方式(例如 IPO 表即输入、处理、输出表的形式) ,逐项定量和定性地叙述对软件所提出的功能要求,说明输入什么量、经怎样的处理、得到什么输出,说明软件应支持的终端数和应支持的并行操作的用户数。主要功能A 配套软件A.0 用户与权限普通用户(预报需求用户或潜在需求用户):查看网格预报信息、辅助功能(比如要素选择) 。普通用户(Vip 用户
7、或决策气象服务用户):查看网格预报信息、辅助功能(比如要素选择、常见统计) 。气象部门用户(市县气象台):查看、下载实况,查看、下载、制作、发布(存储)网格预报信息、预报融合处理、辅助功能(比如要素选择、常见统计) 。管理员:查看网格预报信息、辅助功能(比如要素选择、常见统计) ,软件权限控制及功能控制。A.1 信息显示(部门)A.1.1 webgis 操作缩放移动还原.系统全屏显示 webgis 底图(百度地图、天地图、google 等) ,以宿州全境(砀山、埇桥、泗县等县区边缘向外扩展 50km)为初始状态 用户向上滚动鼠标滚轮(或放大控制按钮)地图以现有屏幕中心为基准放大显示,用户向下滚
8、动鼠标滚轮(或缩小控制按钮)地图以现有屏幕中心为基准缩小显示 用户在屏幕上拖动(按下鼠标左键移动)鼠标,地图显示鼠标移动方向下的内容 用户双击屏幕(或按下还原控制按钮)地图显示内容还原到初始状态。用户区域系统根据登陆用户所属地域,显示标题,并自动将该区域最大化到全屏。 砀山县用户、萧县用户、灵璧县用户、泗县用户、埇桥区用户对应本行政区全境并边缘向外扩展 50km,6如埇桥区用户对应“埇桥区全境(边缘向外扩展 50km) ” ; 其他用户对应“宿州市全境(砀山、埇桥、泗县等县区边缘向外扩展 50km) ” ;A.2 气象实况观测信息A.2.1 气象要素格点化及应用模块A.2.1.1 建立皖北地面
9、气象要素数据库定期同步 CIMISS 站点表,获取生成皖北区域国家级观测站、区域气象观测站(含交通气象站)站点基本信息和数据库;通过 CIMISS 获取各站点的逐分钟降水量观测资料和数据库;通过 CIMISS 获取各站点每 5 分钟一次的观测资料和数据库,包括:气温、最高气温、最低气温、相对湿度、最小相对湿度、过去 1 分钟降水量、过去 5 分钟降水量、过去 10 分钟降水量、过去 30 分钟降水量、过去 1 小时降水量、过去 3 小时降水量、过去 6 小时降水量、过去 12 小时降水量、过去 24 小时降水量、2 分钟平均风向、2 分钟平均风速、瞬时风向、瞬时风速、极大风速的风向、极大风速、
10、地面温度、最高地面温度、最低地面温度、草面温度、1 分钟平均水平能见度、10 分钟平均水平能见度、最小水平能见度、总云量、低云量;以上字段命名方式与 CIMISS 保持一致。建立各站点上述所有资料有无获取的运行监控页面,及时发现未能获取的站点和数据,并可补调。A.2.1.2 形成各类气象要素的 2.5km*2.5km 格点化观测资料数据文件根据皖北地面气象要素数据库的观测要素和值,通过克里金插值算法(或其他更优秀的插值算法) ,每 5 分钟一次计算生成上述全部要素的 2.5km*2.5km 格点化观测资料数据文件,并逐个保存到文件夹。建立格点化观测资料数据文件是否生成,及时发现未生成的格点文件
11、,并可补充生成。A.2.1.3 建立基于 redis 的皖北区域格点化观测资料应用环境将所有格点化数据文件保存到 redis 环境(格点化资料、站点观测资料保存最近 30 天天逐小时和一小时内逐 5 分钟的观测数据,超出部分移到指定位置保存,如有变化开发时再行讨论完善)(1)按皖北区域全部格点化资料作为存储内容(2)按皖北区域全部台站观测资料作为存储内容(3)动态生成特定网格点的全部观测资料并存储(保存一天内逐小时的和一小时内逐75 分钟的格点数据)(4)动态生成特定观测站点的全部观测资料并存储(保存 30 天逐小时和一小时内逐5 分钟的观测数据)(5)其他需要保存的数据A.2.1.4 开发皖
12、北区域格点化资料调用接口建立基于范围和时间的区域格点化资料调用接口建立基于经纬度和时间的格点化资料调用接口建立基于经纬度和时间段的格点化资料调用接口建立基于范围和时间段的区域格点化资料调用接口建立基于范围和时间的区域站点观测资料调用接口建立基于区站号和时间的站点观测资料调用接口建立基于区站号和时间段的站点观测资料调用接口建立基于范围和时间段的区域站点观测资料调用接口以上接口可用通过外网访问并获取对应的全部资料。A.2.1.5 开发格点化资料显示平台建立基于地图底图的格点化资料显示平台:(1)显示地图底图和 2.5*2.5km 网格,可分要素和时间查询,并在网格中显示每个网格的该要素该时次的格点
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