围绕建设海上丝绸之路的战略支撑、为国家实施“一带一路”战略需求，港珠澳大桥安全运行，为我市重点港口、海洋工程、海岛旅游等提供气象保障服务。应用卫星资料进行珠海近海的风、雾等的观测；研发阵风、海雾的数值天气预报的客观订正方法；提供包括近海阵风、海雾、雷电的海洋灾害风险天气预报产品。建设珠海台风网，形成一个系统的、综合的、集约的台风监测、预报、预警信息传播的平台。形成以珠海为中心，辐射粤港澳大湾区的海洋气象保障服务体系，提升珠海市海洋气象灾害的气象服务能力。

项目详细分项目标具体如下：

1.1 智慧海洋气象服务系统产品数据库体系建设目标

基于大型关系数据库Oracle 11g，根据项目特征进行智慧海洋气象服务系统产品数据库的结构设计，形成结构清晰，存储合理且拥有良好数据接口的系统数据库存储体系，从而为珠海智慧海洋气象服务系统提供基础数据支撑。

1.2 智慧海洋气象服务系统后台服务体系建设目标

建设智慧海洋气象服务系统后台服务体系旨在实现各类气象服务产品的生成输出；海洋气象实况变分同化融合技术和预报；针对港珠澳大桥的灾害天气预报预警服务；卫星遥感产品的深度开发；行船路线的灾害性天气监控及预报预警服务；能见度的预报预警技术和应用；监测子系统的建设。

1.3 智慧海洋气象服务系统展示终端建设目标

智慧海洋气象服务系统展示终端的建设，包括建立智慧海洋气象服务APP（Iphone和安卓两个版本）、建立智慧海洋气象服务微信公众号和海上移动气象服务终端建设，进一步拓宽海洋气象服务渠道。

1.4 珠海市台风网服务子系统建设目标

珠海市台风网服务子系统的建设目的是打造一个系统的、综合的、集约的台风监测、预报、预警信息传播的平台，推动珠海市台风监测和防御进一步向数字化、网络化、智能化、集约发展。为社会公众及时获取台风监测预报预警信息和学习台风及其防御知识提供了多种便捷的途径，旨在提高社会公众台风防灾减灾意识和能力，并提升珠海气象部门的服务能力和影响力。

1.5 珠海市雷电监测预警及戒备服务子系统建设目标

珠海市雷电监测预警及戒备服务子系统的建设旨在利用地理信息GIS技术和识别预警技术，结合闪电定位网络数据、雷达数据，为公众和雷电敏感企事业单位提供更专业、全面、便捷的闪电雷暴监测与预警信息，为雷电灾害影响评估、雷电灾害调查与分析提供技术支撑和应用平台支持。

珠海市雷电监测预警及戒备服务子系统的服务对象主要是对雷电灾害比较敏感的一些防雷重点单位或场所，通过提供雷电戒备服务，在达到雷电预警条件时，能够通过自动短信或电话等方式提醒重点场所的责任人，从而提高雷电预报预警的服务水平，减少雷电为相关行业和市民人身安全带来的灾害风险。

1.6 三维海洋气象服务产品展示子系统建设目标

三维海洋气象服务产品展示子系统的建设旨在利用多高度的实况监测数据和预报数据，采用OpenGL技术，根据C/S架构程序实现人机交互的三维海洋气象服务产品展示及分析，便于用户全方位了解各类气象数据的立体分布情况。

1.7 数据共享平台建设目标

数据共享平台的建设旨在为职能部门、行业服务、渠道服务提供深度融合的气象数据产品，进一步提升气象服务结构性供给侧改革以及通过监控和安全管理模块对气象数据输入和气象数据产品输出情况进行监控和管理，保障系统数据及产品安全。

1.8 项目规模和性能指标目标

1.8.1.总体规模

本项目共建设7大模块，其中珠海台风网为直接对外公开网站，属于完全新建内容，预设规模及访问人群与珠海气象公众服务网相近；同时智慧海洋气象服务系统展示终端模块中的智慧海洋APP、智慧海洋微信平台两个子模块同样为直接对外公开渠道，为在原气象局官方产品珠海风云APP、珠海天气微信号的基础上升级，增加新的功能点，预设规模及访问人群与原产品保持相近。海上移动气象服务终端、三维海洋气象产品展示、数据共享平台三个模块为间接对外公开或对部分特定人群如海上行驶的船舶用户、政务职能相关部门等公开，预设规模及访问人群相对有限。

1.8.2.性能指标

（1）响应时间指标要求

除非特别指明要求，指系统对各种用户操作反映的处理时间。系统刷新显示，系统对用户操作的反应时间原则上不超过5秒；大量数据分析时，应该在10秒内做出反应；长时间操作需要有进度条指示。

（2）硬件指标要求

根据本项目建设的不同模块的不同数据量，使用不同参数的资源服务器，各参数需要达到以下目标。


租用内容	配置参数			数量		备注

云资源服务器	CPU32核主频≥2.3GHz,内存64G,硬盘10T			2		产品数据库
云资源服务器	CPU16核主频≥2.3GHz,内存64G,硬盘500G			3		智慧海洋气象服务系统后台服务体系
云资源服务器	CPU16核主频≥2.3GHz,内存64G,硬盘500G			1		智慧海洋气象服务系统终端
云资源服务器	CPU16核主频≥2.3GHz,内存64G,硬盘500G			2		台风网服务子系统
云资源服务器	CPU8核主频≥2.3GHz,内存16G,硬盘500G			1		雷电监测预警及戒备服务子系统

租用内容		配置参数	数量		备注

云资源虚拟服务器		CPU32核主频≥2.3GHz,内存32G,硬盘500G	2		三维海洋气象服务产品展示子系统
云资源虚拟服务器		CPU8核主频≥2.3GHz,内存16G,硬盘500G	1		数据共享平台

防火墙技术参数

招标项	招标要求
基本要求	标准2U设备，冗余电源；提供6个千兆电口、4个SFP插槽、2个USB口、1个RJ45 Console口；系统吞吐量≥5Gbps、最大并发连接数≥220万、每秒新建连接数≥4万；VPN IPSec隧道数≥6000条；
操作系统	▲支持多系统（≥3个）引导，并可在WEB界面上直接配置启动顺序，除恢复系统之外，还可在WEB界面上支持系统完整备份，可导入导出恢复配置，提供多个系统的配置截图。同时系统采用多核多线程ASIC并行操作系统，提供系统软件著作权登记证书
网络适应性	支持透明、路由、混合三种工作模式，提供国家第三方权威机构颁发的基于桥的二层交换式防火墙包过滤技术证明文件
	支持区域地址所属查询，能针对国外地址进行有效防护和管理，提供截图证明
	支持基于文件类型的策略路由，可实现将预定义或者自定义的文件按照不同的分类进行智能选路，提供截图证明
	支持基于WEB地址URL的策略路由，可实现将不同类型的网站流量智能分配到不同的链路
	支持多出口环境下的复杂策略路由，策略路由条数200条以上
	除本地有线链路接入外，必须可提供至少一种其他媒介的灾备链路接入方案支持，如3G广域网、VSAT卫星网、海事卫星网，提供截图证明
安全防护功能	支持一体化安全策略配置，可以通过一条策略实现用户认证、IPS、AV、URL过滤、协议控制、流量控制、并发、新建限制、垃圾邮件过滤、审计等功能,简化用户管理
	支持漏洞扫描功能，支持后门、文件共享、系统补丁、IE漏洞等主动式扫描
	▲支持与漏洞扫描设备联动，提供截图证明
	支持DMVPN，在增加一个新的分支节点网关后，不需要在中心网关更改任何配置，且支持路由推送，实现spoke to spoke互通，不必建立额外隧道，提供截图证明
	支持SSL VPN，动态分配虚拟IP，且虚拟IP与口令用户或证书用户进行绑定，提供国家第三方权威机构颁发的SSL协议的远程安全接入方法的技术证明文件
入侵防护扩展	内置IPS特征库，特征规则数量不少于3000条，特征库可按分组进行管理，并可自定义入侵攻击和应用软件的特征，提供入侵防御事件库分组界面截图和连续10条以上特征库数量截图证明,截图必须可明确显示特征库数量
	支持基于策略的入侵检测与防护，可针对不同的源目IP地址、源MAC地址、服务、时间、安全域、用户等，采用不同的入侵防护策略
	支持HTTP类攻击重定向功能，能够把HTTP协议的攻击类型重定向到指定蜜罐系统，便于对攻击进行审计与分析
	▲采用业界领先的入侵检测技术，提供国家第三方权威机构颁发网络入侵特征配制方法的技术证明文件
防病毒扩展	支持IPv4和IPv6双栈协议下的病毒扫描与防护
	支持基于策略的病毒扫描与防护，可针对不同的源目IP地址、源MAC地址、服务、时间、安全域、用户等，采用不同的病毒防护策略
	支持多接口可旁路的病毒文件传输监听检测方式，可并行监听并检测多个接口、多个网段内的病毒传输行为，用于高可靠性要求的旁路应用环境
	支持隔离病毒源地址，防止病毒源主机访问内部网络，提高网络整体安全性
	▲支持恶意地址主动屏蔽，以用于提前免疫包括病毒网站或者攻击源地址的攻击，提供国家第三方权威机构颁发的非法网站过滤方法的技术证明文件
	支持快速扫描、全面扫描模式，其病毒特征数量不少于600万种，除基本型防病毒引擎外，可扩展支持增强型防病毒引擎，同时包含基本和增强型病毒库，提供国家第三方权威机构颁发的网关防病毒技术（包括病毒防范的方法）的证明文件
Web安全	具备500+针对Web服务攻击防护的特征库，可对SQL注入攻击行为进行防护，具备对XSS跨站脚本攻击行为的防护能力
Web安全	支持WEB服务器错误信息替换，防止服务器信息泄露，提供功能设置、替换信息Web页面及生效日志截图证明
反垃圾邮件	▲支持邮件服务器地址黑名单、邮件地址、主题、正文、附件名、附件内容等进行关键字匹配过滤，提供国家第三方权威机构颁发的垃圾邮件过滤方法的技术证明文件
反垃圾邮件	支持防邮件炸弹功能，即设置POP3、SMTP的连接频率，提供截图证明
安全管理	支持至少3个Syslog服务器，发送流量、系统或默认3类型日志到不同服务器，提供截图证明
安全管理	支持界面选择系统语言（中文、英文），提供截图证明
可靠性	支持端口联动，支持上下行端口组的联动，可以实现单端口决定同组中的任意接口失效启动链路切换，提供截图证明
	▲具备网络安全设备及其组成的实现高可用性方法的技术能力，提供国家第三方权威机构颁发的技术证明文件
	▲支持集群模式部署，提供国家第三方权威机构颁发的在集群模式下实现网络安全设备高可用性方法的技术证明文件
	自动同步、心跳接口多级（≥2级）物理备份
产品资质	具备《计算机信息系统安全专用产品销售许可证》（增强级）
	产品具有中国信息安全测评中心颁发的《国家信息安全测评信息技术产品安全检测证书-EAL4+级》
	▲产品具有电信设备进网许可证
厂商能力	具备中国电子信息行业联合会颁发的《信息系统集成及服务资质证书》（壹级）
	具备国家保密局颁发的《涉及国家秘密的计算机信息系统集成资质证书》（甲级）
	具备ISCCC信息系统安全集成服务资质（一级）
	属于云安全联盟CSA成员，可及时获得病毒、木马、钓鱼网站、僵尸网络等样本信息，为用户提供更及时的安全防护,提供截图和链接以便验证真实性

堡垒机技术参数：

指标项	技术参数要求
硬件要求	标准1U软硬一体设备,专用硬件平台和安全操作系统，至少提供6个千兆电口、2个扩展插槽（可扩展万兆口）、1个RJ45 Console口、2个USB接口，硬盘容量≥1TB，内置液晶面板；
性能	最大字符并发会话数≥800个，最大图形并发会话数≥200个，最大被管资源数量无限制；授权数：200
部署方式	分布式部署：支持添加一台或多台协议代理服务器，分担审计中心性能压力；并支持通过不同的协议代理服务器节点访问不同的资源，多协议代理服务器节点可访问相同资源时实现自动负载均衡
部署方式	支持NAT地址映射部署，通过映射后的IP地址访问堡垒机
支持协议审计	字符协议：SSHv1、SSHv2、TELNET、RLOGIN 图形协议：RDP、VNC、X11 文件传输协议：FTP、SFTP
	数据库协议：支持Oracle、MS SQL Server、IBM DB2、Sybase、IBM Informix Dynamic Server、MySQL、PostgreSQL、TeraData等数据库类型
	支持通过应用发布进行协议审计，记录命令详情，包括字符协议和数据库协议等，审计回放支持协议回放和图形回放
	▲支持web页面防跳转功能，进行http/https访问过程中，运维人员仅允许访问授权地址，提供界面截图
深度解析	▲支持Oracle、postgresql、sybase、mysql等数据库下行返回行数和oracle数据库变量绑定，提供界面截图
目标资源访问方式	支持运维客户端功能，运维操作过程不依赖浏览器和JAVA环境
	支持通过web页面内嵌SSH、FTP、TELNET运维工具访问目标资源
	▲RDP协议支持windows服务端开启安全层SSL加密，加密级别符合FIPS标准，允许运行使用网络级别身份验证的远程桌面的计算机连接，提供国家第三方权威机构颁发的网络安全设备连接控制方法及设备的技术证明文件
	支持TELNET、SSH协议使用SecureCRT工具批量登录目标资源
	多种本地工具支持，支持SecureCRT，WinSCP，SQLPlus，PLSQLDev，Toad4Oracle，Db2cmd（DB2），TightVNC，pgAdmin3，SqlAdvantage，Sqleditor，mysql，QuestCentral，SSMS，Xshell，dbvis，Navicat，SSH Secure Shell Client
身份认证及访问授权	▲基本认证：本地账号+密码认证；内置USB-KEY和动态口令卡，无需再单独配置服务器；短信认证（支持短信中间表和短信网关方式：中国移动CMPP2.0和中国联通SGIP1.2标准）吉大正元证书认证；北京数字证书认证；格尔证书认证；其它外部认证支持Windows AD/RADIUS/LDAP；支持多种认证方式组合的双因素认证，可自定义组合，且每个用户可单独设置，提供界面截图
	系统级账号三权分立，系统级账号包括：系统账号管理员，系统审计员，系统管理员；业务管理员以业务管理权限范围实现不同业务管理员权限的完全隔离，可设置业务管理员可管理的用户组和资源组范围
	从账号密码代填自动登录，使用人员不必知道服务器帐号及密码（包括http/https访问的账号密码代填）
	运维用户多次登录失败自动锁定登录账号或账号功能
	▲支持用户忘记登录密码时，可通过邮件或短信方式获取验证码，验证通过后重置登录密码，提供界面截图
资源及资源组管理功能	支持资源和资源组管理功能，可添加、删除、修改组信息及组成员
资源及资源组管理功能	支持资源（包括服务和系统账号）批量导入导出功能
工单管理	支持管理员下发工单，授权运维人员有权限在指定时间内访问指定的资源
操作行为记录	针对SSH、Telnet、Rlogin、FTP/SFTP、数据库操作进行记录及审计；记录会话时间、命令执行时间、会话协议、服务端IP、服务器端口、客户端IP、客户端端口、操作命令、返回信息、运维用户帐号、审批用户帐号、资源账号等信息
	针对RDP、VNC等图形终端操作的连接情况进行记录及审计；记录会话时间、命令执行时间、会话协议、服务端IP、服务器端口、客户端IP、客户端端口、运维用户帐号、资源账号等信息
	RDP图形操作过程中键盘输入操作记录和鼠标点击行为记录，支持开启或关闭键盘输入审计功能，支持RDP窗口标题审计，并支持窗口标题内容检索定位回放
会话过程回放	以WEB在线视频回放方式重现维护人员对服务器的所有操作过程，无须在客户端安装播放客户端软件
	离线回放重现维护人员对服务器的所有操作过程（回放文件下载到本地播放）
	倍速/低速播放、拖动、暂停、停止、重新播放等播放控制操作
密码管理	支持按设备、系统帐号、计划开始时间、改密周期等信息配置改密计划，到期自动执行
	自动改密支持Linux、Unix、Windows（采用RPC方式）、AIX以及Oracle、SqlServer、PostgreSQL、MySql、DB2、Informix、SYBASE的内置自身账号密码
	支持自动改密结果发送到指定改密计划的管理员邮箱
实时监控	实时监控当前连接发生的所有会话信息和阻断功能
	会话查询可定义条件，包括会话时间范围、用户、资源、操作命令关键字、指令策略等条件
	以CSV、HTML方式生成并导出报表，管理员自定义审计报表
数据安全管理	▲空间自管理功能，存储空间不足时能够自动清理历史数据，可自定义清理存储空间的阀值，提供国家第三方权威机构颁发的硬件状态的监测方法的技术证明文件
产品资质	计算机信息系统安全专用产品销售许可证
	具备《中国国家信息安全产品认证证书》
	具有国家保密科技测评中心颁发的《涉密信息系统产品检测证书》
厂商能力	▲具备中国电子信息行业联合会颁发的《信息系统集成及服务资质证书》（壹级）
	具备国家保密局颁发的《涉及国家秘密的计算机信息系统集成资质证书》（甲级）
	▲具备ISCCC信息系统安全集成服务资质（一级）
	属于云安全联盟CSA成员，可及时获得病毒、木马、钓鱼网站、僵尸网络等样本信息，为用户提供更及时的安全防护,提供截图和链接以便验证真实性

第2章项目主要建设内容

2.1 建设原则

项目在规划和建设方面应遵循如下原则：一是把实用性放在第一位，借鉴相关系统优点和成功模式；二是广泛采用气象部门的标准和规范，与基本业务密切衔接，不断优化系统功能和性能；三是根据项目的特征及要求进行系统数据库结构优化设计，形成结构清晰，存储合理且拥有良好数据接口的数据库存储体系；四是先进性与适用性的统一，加强服务建设，保证应用效果，进一步提高工作效率，增强服务能力；五是以数据为中心，六是基于分布式的组织结构，总线控制模式。

项目总体规划设计原则

（1）把实用性放在第一位，与基本业务密切衔接。使系统数据组织、产品组织规范化和流程化。在数据库设计和数据存储方面遵循气象部门数据库管理和存储规范，使系统数据和产品数据的存储、备份以及访问和应急处置等的安全性得以保障。

（2）广泛采用气象部门制定的标准和规范。在产品规范性方面，遵循预报部门制定的精细化产品规范，使各类监测、预报预警产品的生成和分发有法可依，有章可循。依据国家气象中心定义的气象观测数据、产品数据以及系统信息交换数据格式规范建立数据转换中间件，使数据交换具备跨平台性，灵活性和便利性。

（3）根据项目的特征及要求进行系统数据库结构优化设计，形成结构清晰，存储合理且拥有良好数据接口的数据库存储体系。其设计主要包括表结构（数据字段、数据类型、备注）、表间关系以及存储过程和应用层（如索引）的设计和构建。系统数据库和产品数据库作为一个整体纳入数据管理部门统一管理。

（4）先进性与适用性的统一，保证应用效果，进一步提高工作效率，增强海洋气象服务能力。支持在多种操作系统环境下实现各类数据相关功能支持，为应用终端提供数据存储、管理、检索和平台调用接口功能。

（5）以数据为中心：各类探测基础设施形成了大量的观测数据，各类气象可视化系统和科学计算工具也产生了大量的中间数据，数值模式也产生大量的预报数据，这些数据是系统决策分析的基础，因此，在系统设计理念上强调以数据流为中心，经解析计算、抽取加工产生新的、有用的信息供系统及用户使用。

（6）基于分布式的组织结构，总线控制模式，使系统具备良好的可充能能力和灵活性，让后台服务和客户端能有机统一起来。兼顾稳定性和时效性。实现数据及时高效处理，快速提供产品加工和前台应用。基于GIS及可视化技术实现智慧海洋气象服务分析及产品自动化及人机交互操作功能。

2.2 建设任务

智慧海洋气象服务系统建设任务包括智慧海洋气象服务系统产品数据库体系、智慧海洋气象服务系统后台服务体系、智慧海洋气象服务系统展示终端、珠海市台风网服务子系统、珠海市雷电监测预警及戒备服务子系统、三维海洋气象服务产品展示子系统和数据共享平台共七大部分。

（1）智慧海洋气象服务系统产品数据库体系

智慧海洋气象服务系统数据库体系建设主要指基于大型关系数据库Oracle 11g建设，根据项目特征进行智慧海洋气象服务系统数据库的结构设计，形成结构清晰，存储合理且拥有良好数据接口的系统数据库存储体系。

（2）智慧海洋气象服务系统后台服务体系

智慧海洋气象服务系统后台服务体系建设主要包括气象服务产品的生成输出；海洋气象实况变分同化融合技术和预报；针对港珠澳大桥的灾害天气预报预警服务；卫星遥感产品的深度开发；行船路线的灾害性天气监控及预报预警服务；能见度的预报预警技术和应用；监测子系统。

（3）智慧海洋气象服务系统展示终端

智慧海洋气象服务系统展示终端建设主要包括建立智慧海洋气象服务APP（Iphone和安卓两个版本）、建立智慧海洋气象服务微信公众号、建立海上移动气象服务终端。

（4）建设珠海市台风网服务子系统

基于地理信息（GIS）系统，充分借鉴国内外先进的台风服务系统，集约优点、扬长避短，在综合规划设计的基础上完成珠海市台风网服务子系统的开发建设，推动珠海市台风监测和防御进一步向数字化、网络化、智能化、集约发展。

（5）建设珠海市雷电监测预警及戒备服务子系统

珠海市雷电监测预警及戒备服务子系统其主要包括基于统计分析的雷暴灾害影响评估、建立雷电潜势预报功能模块、建立雷电监测及预报预警产品综合展示模块、建立雷电戒备定位服务模块。

（6）建设三维海洋气象服务产品展示子系统

利用多高度的实况监测数据和预报数据，采用OpenGL技术，根据C/S架构程序实现人机交互的三维海洋气象服务产品展示及分析；基于WEB建设线上虚拟科普展厅，通过情境认知与理论学习为展教思想基础，通过参与、体验、互动的虚拟展教方式，引导公众探索学习气象科学，提高气象知识水平。

（7）数据共享平台

采用公有云部署方式，建立气象数据共享平台，为职能部门、行业服务、渠道服务提供深度融合的气象数据产品，进一步提升气象服务结构性供给侧改革。

2.3 智慧海洋气象服务系统建设内容

2.3.1.系统总体功能模块结构说明

智慧海洋气象服务系统总体功能模块架构如下图所示：

智慧海洋气象服务系统总体功能架构图

智慧海洋气象服务系统在功能模块上分为智慧海洋气象服务系统产品数据库体系、智慧海洋气象服务系统后台服务体系、智慧海洋气象服务系统展示终端、珠海市台风网服务子系统、珠海市雷电监测预警及戒备服务子系统、三维海洋气象服务产品展示子系统和数据共享平台共计七大部分的建设。其中：

一是建设智慧海洋气象服务系统产品数据库体系，主要指在现有珠海市数据中心环境基础上，基于大型关系数据库Oracle 11g，根据项目特征进行智慧海洋气象服务系统数据库的结构设计，形成结构清晰，存储合理且拥有良好数据接口的系统数据库存储体系。

二是智慧海洋气象服务系统后台服务体系，主要包括各类气象服务产品生成输出；气象实况与预报场的同化融合技术和评估应用；针对港珠澳大桥的风力、能见度等气象预报预警服务；能见度的预报预警技术和应用；提供行船路线的灾害性天气监控及预报预警服务；监测子系统。

三是智慧海洋气象服务系统展示终端，主要包括智慧海洋气象服务APP（Iphone和安卓两个版本）、智慧海洋气象服务微信公众号和海上移动气象服务终端。

四是珠海市台风网服务子系统，主要包括台风综合信息集约化显示模块、台风影响天气综合显示模块、台风信息一体化查询分析模块、数值预报综合信息模块、海洋预报综合信息模块、台风资料综合信息展示模块、系统登录验证及后台综合管理模块、雷电潜势预报模块、定量降雨预报模块、能见度预报预警模块、港珠澳大桥天气预报预警模块、行船天气预报预警模块、戒备天气提醒服务模块、资料综合分析模块。

五是珠海市雷电监测预警及戒备服务子系统，主要包括基于统计分析的雷暴灾害影响评估、建立雷电潜势预报功能模块、建立雷电资料综合展示模块、气象服务小程序、建立雷电戒备定位服务模块。

六是三维海洋气象服务产品展示子系统，主要包括三维地形模型的创建及显示、三维气象服务产品展示分析和其他辅助功能、线上虚拟气象展厅。

七是数据共享平台，主要采用公有云部署方式，为职能部门、行业服务、渠道服务提供深度融合的气象数据产品，进一步提升气象服务结构性供给侧改革。

2.3.2.智慧海洋气象服务系统产品数据库体系

基于大型关系数据库Oracle 11g建设，在珠海市气象局现有数据中心基础上，根据项目特征进行智慧海洋气象服务系统产品数据库的结构设计，形成结构清晰，存储合理且拥有良好数据接口的系统数据库存储体系。其设计主要包括表结构（数据字段、数据类型、备注）、表间关系以及存储过程和应用层（如索引）的设计和构建。该系统布设于行业云平台，需要服务器2台。

2.3.2.1. 系统产品数据库建设主要功能内容

智慧海洋气象服务系统产品数据库体系建设总体功能模块架构如下图所示：

智慧海洋气象服务系统产品数据库体系建设功能模块图

（1）卫星遥感深度开发产品数据库

主要用来存储卫星遥感深度开发产品模块产生的服务产品。

（2）港珠澳大桥服务产品数据库

主要用来存储港珠澳大桥的灾害天气监测预警及对车辆行驶的影响评估和应用服务模块产生的服务产品。

（3）数值变分同化预报产品数据库

主要用来存储解析的各类数值预报产品数据及同化融合的实况观测资料后产生的预报产品。

（4）能见度预报预警、行船路线服务产品数据库

主要用来存储能见度的预报预警技术和应用、设定行船路线的灾害天气监测预警模块产生的服务产品。

（5）气象服务产品数据库

主要用来存储气象服务产品生存输出能见度的预报预警技术和应用、设定行船路线的灾害天气监测预警模块或其他本项目开发的服务产品。

（6）管理信息（MIS）库

管理信息（MIS）库其主要用来存储使系统结构化、业务化科学高效运行所需的系统管理信息和综合配置信息。其主要包括系统用户、角色、用户权限分配、用户个性化定制、数据字典、系统日志记录、信息审核记录等方面内容。

智慧海洋气象服务系统产品数据库建设的使用场景：为其他业务系统提供基础数据支撑，满足各系统功能需要。包括智慧海洋气象服务系统后台服务体系、智慧海洋气象服务系统展示终端、珠海市台风网服务子系统、珠海市雷电监测预警及戒备服务子系统和三维海洋气象服务产品展示子系统等。

（7）与气象局建设的气象探测资源平台的建设边界说明

气象探测资源管理平台主要提供数据接口功能，提供智慧海洋气象服务系统平台所需要的气象探测数据，智慧海洋气象服务数据库属于新建项目，只对接服务气象探测资源平台、从中获取数据并加工，不对逐个气象探测数据进行存储，该项目各模块建设中也不含气象探测资源管理平台建设项目的建设内容。

2.3.2.2. 系统产品数据库建设边界、数据来源及布设说明

本项目的数据来源主要是省气象局共享数据与本地气象设备采集数据，项目可行性重要基础是省气象局共享数据，其具体数据需求如下：

表6-1 项目数据需求

编号	数据来源	数据名称
1	省气象局共享数据	地面/海岛自动站气象资料
2		雷达监测资料
3		卫星监测资料
4		数值预报模式资料
5		热带气旋资料
6		其他预报报文等
7	本地气象设备采集数据	雷达资料
8		地面自动气象站资料
9		闪电定位仪资料
10		大气电场仪资料
11		其他高空气象探测资料等
12	本项目建设产生的数据	船舶气象自动站数据、本项目开发的产品数据

系统产品数据库建设边界
数据来源	是否获取	是否存储	加工产品对象	加工后产品是否存储	存储对象是否和其他项目重合	备注
广东省气象数据库	是	否	本项目购买服务研发或定向开发的产品：变分同化预报产品、卫星遥感深度开发产品、气象服务产品、港珠澳大桥服务产品、能见度预报预警产品、行船路线服务产品等	是	否	数据获取后将经过质量控制，和其他边界项目不存在重复存储的现象
珠海气象探测资源平台	是	否		是	否
数值预报数据	是	否		是	否
本项目新建船舶自动气象站数据	是	是		是	否

由于本模块建设数据库存储的对象基于各个服务产品，而大量服务产品源于实时获取省、市、船舶的气象数据，其中气象要素实况数据5分钟需传输一次，预警信号的传输更要达到2分钟以内，实时性要求高；气象数据需要为应急、水利、交通、环保、海洋、国土、卫生等领域提供重要的决策辅助支撑，许多数据均为保密内容，因此，气象数据对保密安全性具有很高的要求，尤其是海洋气象数据，涉及到了国土安全，如与政务公网开放对接端口实现数据共享，有将气象数据暴露的安全隐患，不利于实现广东省气象数据的保密要求；气象计算机及信息网络室承载的各个系统平台及相关模块数量多，专业性较强，需要专业的气象工程师进行操作维护，因此部分数据量大的模块是需要基于气象局局域网搭建。

综合考虑，将本模块搭建于行业云平台，共需要服务器2台。

2.3.2.2.1. 广东省气象数据共享接入

通过与广东省气象局历史实时一体化数据访问，实现对广东省气象局历史、实时一体化数据库的访问，包括各类自动站等实况监测数据，以及EC等数值预报模式数据。

2.3.2.2.2. 珠海探测资源数据共享接入

可接入珠海市气象探测资源平台数据，包括雷达资料、地面自动气象站资料、高空气象探测资料数据等。

2.3.2.2.3. 数值预报数据

数值预报数据主要来自解析的各类数值预报产品的数据。主要包括EC、JMA数值预报模式数据。

2.3.2.2.4. 海洋气象监测的获取渠道与频率

船舶自动气象站数据，数据频率为5分钟/次。

2.3.2.3. 系统产品数据库的采集入库后台建设

基于气象监测数据以及大型数据库，建立C/S模式的气象数据的采集入库程序，部署到服务器，自动进行各类气象数据的实时采集及解析。根据不同类型监测数据，进行解析后将各种加工、合成的服务产品保存到数据库中，从而为智慧海洋气象服务系统提供基础数据支撑。

系统基于并行化处理模式，主要完成各类数据的采集及解析计算，经过一致性检查及质量控制后方可进行分类入库加工。同时，建设数据实时采集及解析入库的日志入库功能，有利于系统监控和维护。

应入库的产品数据的资料的处理与分析的总体流程和方法是：

第一步、数据分析整理：对数据源的数据采集和入库需求进行分析，首先对这数据源的数据进行详细分析，了解数据源数据的数量、组成及类型等相关信息。根据数据分析的情况，把所有待入库的数据进行归纳整理，并判断是否需要设计新的数据表结构；如果需要设计新的数据表，则将根据分析结果设计并形成结构清晰、存储合理且拥有良好数据接口的数据表结构。在进行数据分析整理的同时，针对这些新设备和数据源的数据有可能对数据库的性能、效率等方面造成的影响进行初步评估。

第二步、数据库表的创建（或评估优化）：当数据源的数据分析整理完成之后，如果现有数据结构无法满足数据存储需求，就进入了数据表及表间关系的创建过程。根据分析结果得出的需要创建数据表的数据项和设计方案，利用数据库管理工具将这些数据项创建成数据表，为下一阶段的数据处理和入库做准备。为了保证数据插入的效率，最初创建表的时候暂时不创建任何索引，待数据入库完成后再创建索引。

第三步、数据格式化处理：数据库表创建完成之后，就进入了数据格式化处理的阶段，即根据数据库表的设计，将数据源的数据根据数据表的结构进行分类排列和整理，将需入库数据项提取出来。

第四步、数据入库：数据入库是整理采集入库流程中最重要的一个环节，主要完成将数据源的数据信息根据创建的表结构导入到数据库，并对关键字段创建索引。在进行这个环节期间，密切关注数据库的运行情况，避免出现意外导致故障，一旦发生故障，将启动故障应急响应程序加以解决。

第五步、数据检查：在每次处理完新数据源的数据采集入库工作之后，对入库的数据的整体情况进行全面检查，并对数据运行情况进行一定时间的跟踪观察，以确保新入库的数据一切正常，同时不影响智慧海洋气象服务系统的稳定运行。

2.3.2.4. 数据质量控制

数据质量控制，就是在对数据进行采集、传输交换、加工处理、存储管理过程中有效地进行质量控制和管理，确保数据的真实准确、安全可靠。是进行分析和科学研究的质量保证的前提。

气象探测数据是气象局数据中心的重要资产，获取并维护高质量的探测数据，对气象局的业务运营至关重要。面对复杂度不断增加的气象探测数据，需借助完备的数据质量控制平台甄别、清洗、集成、交付可信的数据，并在第一时间找出并修正藏匿于任意位置的数据质量问题。数据质量控制系统的主要包括以下几方面：

数据质量检查的内容

地面气象要素上传文件的各要素值的质量控制以实时检查为主，检查内容包括气候学界限值检查、气候极值检查、数据内部一致性检查和数据时间一致性检查。

（1）气候学界限值检查：指从气候学的角度不可能发生的要素值，观测记录应在气候学界限值之内的检查

（2）气候极值检查：指气象记录是否是超气候极值的检查。气候极值是指在固定地点的气象台站在一定的时间范围内出现概率很小的气象记录

（3）内部一致性检查：指同一时间观测的气象要素记录之间的关系必须符合一定规律的检查。

内部一致性对地面观测数据而言，即为要素间一致性，它是基于一个观测点内同一时刻所测得的要素之间或多或少有点相关的事实，对某些有物理特征关联的气象要素间是否一致进行检测。例如：水汽压、露点温度与气温和相对湿度的一致性，海平面气压与本站气压和气温的一致性，小时内极值出现时间只能是从本小时内。

（4）时间一致性检查

时间一致性检查是利用观测要素连线变化原理来检验观测信息或观测要素值的时间变化率，识别出不理想的突然变化，当要素资料超出一定时间内的变化范围，则该资料视为可以。时间一致性检查的目的是检验观测信息或观测要素的时间变化率，识别出不理想的突然变化。它适用于高时空分辨率，因为相邻样本的相关性随着时间分辨率增加而加强。检查判断依据与样本的时间分辨率有关。在实时质量控制阶段主要进行连线2小时变率检查，即将本时次的数据和上个时次的数据进行对比，超过设定阈值的数据确定为可疑数据。

为了避免将个别极端天气的正常数据当做错误数据处理，未通过时间一致性检查的数据，QC码只标注为1，并继续进行其他检查。

（5）空间一致性检查

各气象参数都具有一定的空间分布特点，根据这些空间分布特点及规律而进行的检查，被称之为空间一致性检查。其有效性取决于观测站网的密度很被检参数与空间的相关程度。对于孤立的错误资料，空间一致性检查是非常有效的一种质量控制方法。通常利用与被检查台站临近的台站同一时间观测的气象要素值进行比较，或利用临近测站观测值通过一定的差值方法计算出被检查台站的估计值，观测值与估测值的比较来进行，主要方法有：Madsen-Aallerupt方法和空间回归检验法，有效邻近站则规定为：与被检站点的数据进行比较式，邻近站数据应保证正确。而对于邻近站点数量过少的台站，则不进行空间一致性检查。

为了避免将个别极端天气的正常数值当做错误数据处理，未通过空间一致性检查的数据，QC码只标注为1，并继续进行其他检查。

2、数据质量检查流程及质量控制码的确定

数据质量检查的顺序是：气候学界限值检查、气候极值检查、内部一致性检查、时间一致性检查。

（1）与气候学界限值比较，观测记录不在气候学界限值范围内的，其数据定性为错误，数据作缺测处理，质量控制码为6；

（2）与该月累年极端值比较，观测记录不在气候极值范围内的，其数据定性为“可疑”，质量控制码为1；

（3）用气温、相对湿度计算水汽压、露点温度，用本站气压计算海平面气压，计算值应与观测记录一致，若不一致时，用计算值代替观测值。代替后的观测值按正确对待，相应质量控制码为6，若原数据为缺测，相应质量控制码为8；

（4）小时内极值出现时间不在本小时内时，出现时间按缺测处理，质量控制码为6 ；

（5）当前小时值与前一小时值比较，超过小时最大变化值的，该当前值定性为“可疑”，质量控制码为1，此值参与下一小时的比较；

（6）本站气压、气温、相对湿度、最大风速、极大风速、地面温度、草面温度的小时极值与该小时内的极值出现时间的分钟值应该一致。出现极值与分钟值矛盾时，该时极值定性为“可疑”，质量控制码为1。出现时间与记录时间矛盾时，出现时间按缺测处理，质量控制码为6；

（7）小时降水量与小时内分钟降水量之和不相等时，在没有人工干预时，将分钟降水量全部定性为“可疑”，质量控制码为1；若进行人工干预，能够确定正确值，则用正确值代替小时降水量或分钟降水量，质量控制码为6，小时值正确但不能给出正确的分钟值时，可将分钟值改为缺测，相应质量控制码为6，小时值和分钟值均不能给出正确值时，则均按缺测处理，相应质量控制码为6。某时段的累积降水量（非小时降水量统计而得）与该时段的各小时降水量之和不相等时，将该时的小时降水量定性为“可疑”，质量控制码为1；

（8）小时内极大风速一般大于最大风速，除非最大风速出现在正点后10分钟以内，因滑动平均的原因，在正点前1～9分钟较大，使得最大风速超过极大风速的情况。当出现不可能的极大风速小于最大风速时，给出风速数据可疑，相应质量控制码为1。

质控流程详细步骤图

2.3.3.智慧海洋气象服务系统后台服务体系

建立智慧海洋气象服务系统后台服务体系，为系统提供各类数据分析和产品支持服务。其基于C/S架构，部署于服务器端，以多线程并发的方式运行。该系统布设于行业云平台，需要服务器3台。

2.3.3.1. 智慧海洋气象服务系统后台服务体系框架

智慧海洋气象服务系统后台服务体系的主要建设功能内容包括：海洋气象实况变分同化融合技术和预报应用、卫星遥感产品的深度开发、气象服务产品生成输出、针对港珠澳大桥的风力/能见度等气象预报预警服务、能见度的预报预警技术和应用、行船路线的灾害性天气监控及预报预警服务以及监测子系统。

智慧海洋气象服务系统后台服务体系建设的总体功能模块架构如下图所示：

智慧海洋气象服务系统后台服务体系建设功能模块图

智慧海洋气象服务系统后台服务体系建设各功能的使用场景：

1、海洋气象实况变分同化融合技术和预报模块：采用变分同化方法将观测数据与数值预报场的格点数据进行融合，生成面上的实况格点数据，为天气与数值模式预报提供尽可能准确的初值，对提高数值天气预报效果具有重要意义，为智慧海洋气象服务系统各应用功能提供数据基础。

2、卫星遥感产品的深度开发：卫星遥感产品的深度开发主要指实现基于MCS的自动追踪、卫星云图估测降水及预报、基于卫星遥感的海雾识别，并进行上述产品的生成输出。

3、气象服务产品生成模块：为使用智慧海洋气象服务系统的用户提供直观、通俗易懂的各类气象服务图形产品，并配以文字进行说明，使没有掌握太多气象知识的普通用户也能轻松读懂精细化预报的各类气象图形产品（如自动站实况监测产品、雷达图产品、基于光流法的QPE和QPF产品、卫星云图等），获取想要的气象数据信息。

4、针对港珠澳大桥的气象预报预警模块：通过提供针对港珠澳大桥沿线的风力、能见度等的实况监测及预报预警功能，为在港珠澳大桥沿线行驶的车辆提供大风、大雾等气象灾害预警提示信息。

5、能见度的预报预警技术模块：通过各类气象要素与能见度的相关性，并运用气象观测实况数据和数值预报数据，计算未来24小时能见度逐时预报，开展陆地和洋面能见度的预警和预报，针对海洋航行提供有关雾的预报预警信息服务。

6、行船路线的灾害性天气监控及预报预警模块：根据海洋气象实况和预报数据，结合船舶的航线，为船舶的航行提供灾害性天气的实况及预报预警信息等决策参考服务。

7、监测子系统：对各系统运行所需的各类数据的抓取过程、软件程序运行过程、服务器的运营过程、网络环境情况等进行实时监控，基于一个界面显示所有系统的监控结果，当监控到问题，即时在监控界面上显示，并自动通过短信、微信、电话等方式提醒系统维护人员，方便系统维护人员第一时间进行恢复，保障系统的正常稳定运行。

2.3.3.2. 智慧海洋气象服务系统后台服务体系边界、数据来源及布设说明

智慧海洋气象服务系统后台服务的数据来源总体上通过广东省气象数据共享接入数据、珠海探测资源数据共享接入数据及数值预报数据等数据源获取，包括自动站实况监测、雷达资料、卫星资料、数值预报数据等各模块功能所需的数据。下面是各功能模块所需的具体数据：

1、海洋气象实况变分同化融合技术和预报应用的数据来源包括自动站实况观测数据、数值预报数据等；

2、卫星遥感产品的深度开发功能所需的数据来源包括卫星资料数据、自动站实况监测的降水数据等；

3、气象服务产品生成输出功能所需的数据来源包括自动站实况监测数据、雷达数据、卫星资料数据、闪电定位数据等；

4、针对港珠澳大桥的气象预报预警服务功能所需的数据源包括自动站实况监测数据、数值预报数据中的风力及能见度等实况及预报数据等；

5、能见度的预报预警技术和应用功能所需的数据源包括自动站实况监测数据、数值预报数据中的能见度、湿度、温度、大气中的颗粒物等实况及预报数据等；

6、提供行船路线的灾害性天气监控及预报预警服务功能所需的数据源包括海洋气象实况和预报数据以及船舶航线数据；

7、监测子系统所需的数据源包括系统运行所需的各类气象实况及预报数据、软件程序、网络环境等硬件运行状态等数据。

原珠海气象服务产品已有功能	智慧海洋气象服务系统后台服务体系升级情况	使用数据、展示产品来源
卫星遥感产品	原有卫星遥感产品仅为获取、对外展示省气象卫星图，无开发衍生产品，利用率低下。现进行卫星遥感产品的深度开发，利用反演算法对现有气象卫星遥感资料进行反演处理，开发产品包括MCS识别跟踪、估测降水、海雾识别模块。	数据来源包括广东省、珠海市气象数据中的卫星资料数据、自动站实况监测的降水数据。属于新增功能，于该模块定制设计、开发
气象服务产品	已有功能有珠海双偏振雷达回波图、卫星云图产品、自动站要素产品：原雷达回波图仅单图显示珠海市范围，较为单一，且无开发衍生产品，利用率低下；原卫星云图产品仅为获取、对外展示省气象卫星图，较为单一；原自动站要素产品只有展示单要素数据，无法叠加，且要素只可展示5分钟实况数据，无法选择更多定量要素。现对这三种产品升级，制作全省雷达拼图模块、多种资料的叠加图模块如卫星云图+雷达拼图、可自定义更多选择的自动站要素模块。同时，开发新的产品包括基于光流法的QPE和QPF、闪电定位模块。	原使用数据（珠海双偏振雷达）基础上，增加省气象雷达数据、闪电数据，继续获取省、市自动气象站数据，于该模块定制设计、升级或开发。
智慧海洋气象服务系统后台服务体系新增功能
模块名称	功能描述	使用数据、展示产品来源
海洋气象实况变分同化融合技术和预报模块	购买变分同化融合技术服务，将雷达、卫星、自动站数据输入海洋气象数值模式，采用客观变分同化方法将观测数据逐时同化，运行海洋气象数值模式生成区域的实况和预报格点数据，并将其输入后台产品数据库。	继续获取省、市自动站实况观测数据，新增获取数值预报数据。属于新增功能，于该模块购买服务、定制开发。
针对港珠澳大桥的气象预报预警服务模块	系后台根据数值同化数据，以及精细化的风场实况和预报数据等，计算港珠澳大桥在不同位置、不同时间段的风力及能见度等监测及预报数据并入库，主要建设开发4钟典型车辆的侧滑临界风速模块、大桥风力实况监测和预报预警模块、安全警戒速度计算及其提醒服务模块、能见度实况监测和预报预警模块。	数据源于省、市自动站实况监测数据，新增获取数值预报数据。属于新增功能，于该模块定制、开发。
能见度的预报预警技术模块	分别考虑上述各类气象要素在陆地和洋面范围与能见度的相关性，分别建立能见度与各影响因子的相关性方程，在此基础上运用气象观测实况数据和数值预报数据，开发能见度的最佳算法，计算未来24小时能见度逐时预报，并以实况数据为订正，最终以此基础开展陆地和洋面能见度的预警和预报。	数据源于省、市自动站实况监测数据，新增获取数值预报数据。属于新增功能，于该模块定制、开发。
提供行船路线的灾害性天气监控及预报预警模块	将根据获取的航线数据并考虑安全问题，结合实况监测和中短期预报产品，判断船舶的航线是否经过大风速区（特别是台风影响区域）、低能见度区（如大雾等），用户可通过终端发送指令，输入起点和终点、航速等信息，后台获取相关数据后实时运算，并计算结果返回，为船舶航行提供决策参考，开发内容为船舶航线输出、基于船舶航线的灾害性天气监控、预报、预警服务。	数据源于珠海市、省气象数据，新增本项目建设的船舶自动气象站的监测数据和海洋预报、船舶航线数据。属于新增功能，于该模块定制、开发。
监测子系统	对各类系统的运行状态进行实时监控，当监测出现问题，即时通过后台页面报警、短信或其他方式提醒系统维护人员，方便系统维护人员第一时间进行恢复，保障系统的正常稳定运行。建设内容为系统实时监测功能包括系统运行的网络环境、软件环境、数据源链接及发布功能监控、监测记录管理、监测状态告警服务、监测状态告警参数设置。	监测子系统所需的数据源包括采集省、市各类气象数据，本服务体系研发的预报数据，本服务体系涉及额软件程序、网络环境等硬件运行状态等数据。属于新增功能，于该模块定制、开发。

由于本模块所开发或购买定制的各个服务产品皆需要大量的实时数据支撑，源于实时获取省、市、船舶的气象数据，其中气象要素实况数据5分钟需传输一次，预警信号的传输更要达到2分钟以内，实时性要求高；气象数据需要为应急、水利、交通、环保、海洋、国土、卫生等领域提供重要的决策辅助支撑，许多数据均为保密内容，因此，气象数据对保密安全性具有很高的要求，尤其是海洋气象数据，涉及到了国土安全，如与政务公网开放对接端口实现数据共享，有将气象数据暴露的安全隐患，不利于实现广东省气象数据的保密要求；气象计算机及信息网络室承载的各个系统平台及相关模块数量多，专业性较强，需要专业的气象工程师进行操作维护，因此部分数据量大的模块是需要基于气象局局域网搭建。

综合考虑，将本模块搭建于行业云，共需要服务器3台。

2.3.3.3. 智慧海洋气象服务系统后台功能和技术要点

2.3.3.3.1. 海洋气象实况变分同化融合技术和预报模块

数据同化是一种将观测资料融合到数值预报模式中的有效手段，同化的目的是为天气与数值模式预报提供尽可能准确的初值，对提高数值天气预报效果具有重要意义。

本项目将购买变分同化技术服务，采用变分同化方法将观测数据与数值预报场的格点数据融合，生成面上的实况格点数据，再将同化融合生成的格点数据进行一致性、符合性检查，并入库，从而为系统应用提供数据基础。三维变分同化方法是变分同化方法的一种，其定义一个以分析场和背景值以及分析值和观测值之间的距离平方成正比的目标泛函；将动力约束和资料约束以及不同时刻的观测资料统一考虑，其目的是使分析场与观测场的偏差达最小，并采用基于区域分解的网格划分策略实现数据并行，大大提高了观测资料的同化效果。同化的要素包括：降雨、气温、风向、风速、能见度等。

海洋气象预报数据主要包括基本技术要求：利用当前主流的气象与海洋耦合数值模式，不低于三重嵌套，根据情况选取最优设计。domain1：包含珠海陆地和海域，分辨率不大于1km*1km。domain2: 包含广东省陆地和海域，分辨率不大于4km*4km。（根据实际情况可调整）domain3：不小于中国区域。垂直分层：通用的格式。每天运行两次，起报时间分别为8:00、20:00；数据传送时间：12:00、24:00。要素：包括初时场和预报场。含地面和高空数据。陆地和海洋:气温、降水量（逐小时）、风向、风速、露点温度、总云量、低云量等（未全部列出）。海洋：除陆地的要素以外，还包括海洋区域的风、降雨、气温、能见度等。

2.3.3.3.2. 卫星遥感产品的深度开发

4.3.3.2.1、卫星云图的中尺度对流系统（MCS）识别、跟踪及预报产品

（1）基于MCS的自动追踪模块

首先，参照MCS的定义标准，建立一套符合实际的MCS识别与追踪判据定义标准。然后，对卫星云图进行图像预处理（均值滤波和中值滤波的方法消除尖状噪声干扰），并将图像进行二值化，通过目标标识和特征量提取的方法识别出MCS云团。

基于C/S模式建立MCS的自动追踪程序，对MCS进行时间序列追踪，得到各个目标云团的时间序列，进而计算获得MCS云团的位置移动以及面积、强度等特征的变化，实现基于MCS的自动追踪产品开发模块。

（2）卫星云图估测降水模块

发展基于卫星的台风云系降水动态估测技术，利用实时风云卫星资料和区域地面气象自动监测网加密降水等观测资料，采用动态相关方法分析云参数和降雨量关系，然后，基于最佳相关云图参数化因子，结合地形影响分析、数值预报和常规资料的分析预报结果作综合分析，最后，根据不同时段的云系变化情况，进行短时降水估测动态建模，并采用当前最新的降水估测模型对未来3-6小时台风云系降水进行估测和预报。

（3）基于卫星遥感的海雾识别模块

应用基于卫星资料的海雾识别方法研究的结果，开发基于卫星资料的海雾识别程序，用于海雾的自动识别追踪及其识别产品的生成输出模块；同时，实现在一定阈值条件下的告警功能，为预报人员提供直观的决策参考信息，告警阈值条件支持自定义设置，从而满足不同程度的差异化需求。

2.3.3.3.3. 气象服务产品生成模块

开发具有直观、通俗易懂的气象服务图形产品，并配以文字进行说明，使普通用户也能轻松读懂精细化预报的各类气象图形产品，获取想要的气象数据信息。通过对气象服务图形产品，进行必要的美工设计，使产品界面美观、内容通俗易懂。

4.3.3.3.1、气象雷达拼图产品生成模块

建立专门的雷达实时拼图数据采集程序，实时监控各个批次的雷达数据状态，并对数据进行实时采集和初步解析，存入气象遥感数据（卫星、雷达）库，并实现产品输出等。

4.3.3.3.2、基于光流法的QPE和QPF产品生成模块

系统除可生成QPE及QPF图形产品外，系统基于网格化，雷达自动站降水估测系统还可输出珠海地区过去一小时QPE实况格点化数据产品以及未来三小时逐6分钟QPE格点化数据产品，数据产品精度为1*1公里，QPE及QPE格点化数据产品保存入库并提供接口供系统访问，为格点化预报订正提供数据支撑。

1、雷达自动站降水估测实况（QPE）模块

雷达联合进行自动站降水估测,主要利用珠海市雷达拼图和自动站数据,建立Z-I关系进行雷达降水估测,并采用最优插值法，对降水估计进行订正;其偏差使用卡尔曼滤波器订正。QPE实现并行化，进而实现不同高度层的降水估测，也可用于雷达滞后数据到达后再估测，以及全省自动延迟数据到来后的再订正、再滤波、再估测。

在时效性方面，在珠海雷达资料及自动站资料满足雷达自动站降水实况估测（QPE）制作的条件下，基于并行化算法，每时次QPE制图（包括资料采集、质量控制、QPE制图及输出）整体时效性控制在6分钟以内。

2、估测降水预报QPF模块

利用珠海市雷达回波预报和QPE订正场，运用“最优插值法”估测技术和“卡尔曼滤波法”等技术进行雷达自动站估测降水预报，使实况估测既有面的连续性，又有点的准确性，并输出雷达QPF产品。

在时效性方面，在珠海雷达资料及自动站资料满足降水估测预报（QPF）制作的条件下，基于并行化算法，每时次QPF制图（包括资料采集、质量控制、QPF制图及输出）整体时效性控制在6分钟以内。

4.3.3.3.3、卫星云图生成模块

基于C/S模式架构，建立卫星云图资料的处理系统，以多线程并发执行的方式运行，系统通过后台程序，实时读取卫星监测资料，实时生成最新时间的卫星云图数据等，通过解码后自动生成结果，同时可将预报结果根据预报来源进行分类保存，根据不同精度、不同范围输出相应形式的图形等产品，为决策服务提供个性化的实况及预报产品，根据产品分类的不同，分别制作多种资料的叠加图产品，以动画的形式展示多产品合成图，如卫星云图+雷达拼图产品、卫星云图+台风路径产品等。

4.3.3.3.4、闪电定位产品生成模块

利用闪电定位仪等数据文件以及各类探测资料，输出不同精度、不同范围的闪电定位等系列产品。

4.3.3.3.5、自动站要素观测产品生成模块

采用插值方法对自动站监测数据进行处理，实现自动站降雨产品、自动站温度产品、自动站风场产品、自动站湿度产品和自动站气压产品的制作和输出。自动站实况监测产品生成程序基于C/S模式，运行于服务器端以多线程并发的方式执行。考虑珠海行政地域以及自动站分布特征进行综合规划，在此设计基础上，对自动站分要素产品进行必要的尺寸和美工设计，并输出风、温、雨产品。

（1）自动站降雨监测产品

采用插值方法实现降雨产品制作，具体产品包括1H降雨、2H降雨、3H降雨、6H降雨、12H降雨、24H降雨、48H降雨、72H降雨产品。生成频率为5分钟/次。

（2）自动站温度监测产品

采用插值方法制作温度产品，具体包括最高温度、最低温度和平均温度。生成频率为5分钟/次。

（3）自动站风速监测产品

采用插值方法制作风场产品，具体包括极大风、5分钟平均风、10分钟平均风。生成频率为5分钟/次。

（4）自动站湿度监测产品

采用插值方法制作相对湿度产品。生成频率为5分钟/次。

（5）自动站气压监测产品

采用插值方法制作气压产品。生成频率为5分钟/次。

2.3.3.3.4. 针对港珠澳大桥的灾害天气预报预警模块

由于港珠澳大桥跨度长、气象环境复杂，当出现大风、低能见度等灾害天气时对交通影响很大。通过提供针对港珠澳大桥沿线的风力、能见度等的实况监测及预报预警功能，实现车辆行驶的气象预警提示服务。系统后台根据数值同化数据，以及精细化的风场实况和预报数据等，计算港珠澳大桥在不同位置、不同时间段的风力及能见度等监测及预报数据并入库，最终通过界面前台对出现灾害天气的路段和时间进行提示，为港珠澳大桥的车辆出行及交通管理提供参考信息。

（1）确定不同风向角下的侧滑临界风速模块

港珠澳大桥位处的风环境比较恶劣，经常会受到台风等的影响，此外港珠澳大桥位于交通要道，属于高速公路，因而强风作用下桥面车辆安全行驶问题变得非常突出。当汽车在桥面上行驶时，考虑到风力、惯性力、坡道的共同作用，侧风引起的最重要的安全问题主要是侧滑问题。

侧滑问题：在高风速条件下，由于路面湿滑等状况引起的车辆轮胎侧向摩擦力小于侧风力所导致的车辆失控现象。

在弯道中行驶的汽车如果同时受到向弯道外侧的侧风作用，可能超过地面与车轮之间的附着力极限，使汽车产生侧向滑移，失去正常行驶能力。即使在直道中，由于地面的摩擦系数变化，或者风力过大，也会使得车辆产生侧滑。根据车辆的外形尺寸、质量以及气动特性特点等，确定代表性的车型分为以下四种: 轿车、微型客车(或小型面包车)、中型载重货车(或中型客车)、大型集装箱拖车，分析这4种典型车辆的行车安全风速，得出在不同风向角下的侧滑临界风速。

（2）大风实况监测及预报预警模块

为了保证风环境下跨海大桥上车辆的行车安全，必须给出合理的安全行车风速。系统将在前台界面对各种车辆的侧滑临界风速、风速实况和预报数据在同一页面进行对比展示；同时根据精细化的风场实况和预报数据进行分析判断，当达到或即将达到侧滑临界风速时，将给出相应实况告警或预警提示，并且支持短信、电话或其他方式向设定对象发送大风实况监测及预报预警服务产品，为相关部门在强风天气下采取相应措施提供参考。

（3）安全警戒速度计算及其提醒服务模块

系统后台根据数值同化数据，以及精细化的风场实况和预报数据等，评估全方向风以不同角度对以不同速度在港珠澳大桥上行驶中的车辆产生的不同影响，确定其定量关系，计算不同天气下的车辆在不同桥面高度、弯度下的安全行驶速度阈值并入库，最终在系统前台界面显示提示车辆行驶的安全警戒速度，以及风力及能见度的实况监测及预报预警信息，进而提供个性化的灾害性天气提醒服务。

（4）针对港珠澳大桥的能见度监测及预报预警服务模块

系统后台根据数值同化数据、能见度实况监测及预报预警数据等，结合港珠澳大桥及其周边范围等信息，对该区域范围内的能见度实况数据和预报数据等进行提取和空间计算，判断港珠澳大桥范围内是否即将出现低能见度或大雾等灾害性天气，最终在系统前台界面显示能见度实况监测及预报预警信息，并且支持短信、电话或其他方式向设定对象发送能见度实况监测及预报预警服务产品，为相关部门在低能见度天气下采取相应措施提供参考。

2.3.3.3.5. 能见度的预报预警技术模块

考虑风速、气温、相对湿度等气象要素与能见度的相关性，建立能见度与各要素的相关性方程，在此基础上运用气象观测实况数据和数值预报数据，开发能见度的最佳算法，计算未来24小时能见度逐时预报，并以实况数据为订正，以此为基础开展陆地和洋面能见度的预警和预报。基于GIS技术，在对能见度产品进行必要的尺寸和美工设计的基础上进行能见度预报预警产品生成模块。

开展陆地和洋面能见度的预警和预报时，主要需完成对雾的预报预警。

分析可知，对于某一时刻的卫星遥感雾的图像，可根据下一时刻大气的风向、风速和相对湿度，预测下一时刻的雾区分布。统计表明，数值模式对于地面气象要素具有较高的预报能力；由模式输出可获得当前卫星遥感雾图像时刻及之后2h内任一时刻的地面风场、地面气温场和相对湿度预报场。另外，卫星遥感雾图像的空间分辨率为1.2km×1.2km，其空间格点往往与数值模式的空间格点不重合，为此系统采用四点双线性插值法计算获得卫星遥感雾图像空间格点上的地面风、地面气温和相对湿度等要素。

根据所用卫星遥感图像同时刻地面自动气象站的实测数据，对数值模式预报要素的误差进行分析，可得出误差的空间分布，并假设随后2h内模式预报有同样的误差，由此对未来2h模式预报场进行适当修正。

接着根据当前遥感图像中已标明为雾的各像素点P（t）上的矢量风Vwind，结合式Vfog =1.43Vwind+0.8，采用类似于空气污染物轨迹预报的方法确定预报时刻（t+dt）雾的位置P（t+dt）= P（t）+Vfog（dt）。其中，dt为预报时间。预报的第1小时图像由当前时刻的遥感图像、风场和第1小时预报时刻的相对湿度和地气温差场确定，预报的第2小时图像由预报的第1小时卫星遥感图像、风场和第2小时预报时刻的相对湿度和地气温差场确定。

根据上述原理和方法，利用高分辨率的中尺度气象模式提供的高分辨产品，结合概念模型和数值模拟研究提取的关键因子和预报指标，确定预报因子，开发分区的大雾客观精细化预报方法。根据气象灾害预警信号发布规定中大雾预警信号的发布规定，根据预警等级的不同将能见度分为50m、200m、500m三个等级，实现雾的等级预报。

雾预报等级与能见度对应表

预报等级	0	1	2	3	4	5
能见度(m)	V>10000	1000≦V<10000	500≦V<1000	200≦V<500	50≦V<200	V<50
雾等级	无雾	轻雾	雾	大雾	浓雾	强浓雾
雾等级	无雾	轻雾	雾	黄色	橙色	红色

2.3.3.3.6. 行船路线的灾害性天气监控及预报预警服务模块

根据海洋实况预报数据以及气候资料等，结合船舶的航线、航速等实际情况，为船舶的航行提供灾害性天气的实况及预报预警服务，确保船舶高效、安全航行。

本项目将根据获取的航线数据并考虑安全问题，结合实况监测和中短期预报产品，判断船舶的航线是否经过大风速区（特别是台风影响区域）、低能见度区（如大雾等），为船舶的安全航行提供及时准确的预报服务。用户可通过终端发送指令，输入起点和终点、航速等信息，后台获取相关数据后实时运算，判断指定行船路线是否有大风或大雾等灾害性天气，并计算结果返回，为船舶航行提供决策参考。

4.3.3.6.1、船舶航线输出模块

后台自动获取用户通过终端发送的指令信息，包括起点和终点、航速等，然后对所获取的相关航运路线参数数据进行实时运算，并绘制船只航运路线，输出基于电子地图的船舶航线图层产品，用于后续叠加基于船舶航线的灾害性天气监控及预报预警服务产品。

4.3.3.6.2、基于船舶航线的灾害性天气监控及预报预警模块

系统针对船舶航线及其周边范围内的各类数据进行提取和空间计算，并在此基础上生成对应的实况监测及预报预警产品，产品可通过系统前端进行提示，供海上船舶航行人员或其他人员进行海上航行决策参考。

（1）基于船舶航线的的实况监测模块

结合船舶航线范围等信息，对该区域范围内的实况监测数据等进行提取和空间计算，判断指定行船路线是否有大风或大雾等灾害性天气，并以多种形式向海上船舶航行相关负责人员提供实况监测产品，包括能见度实况监测、风速风向实况监测、降雨实况监测等。各类实况监测产品将在电子地图上叠加船舶航线范围的基本信息。

（2）基于船舶航线的的预警服务模块

根据气象部门发布的正在生效的预警信号，结合船舶航线范围等信息，对该区域范围内的预警信号进行提取和空间计算，供前端展示。各类预警产品将在电子地图上叠加船舶航线范围的基本信息。同时，提供相应预警信号、应急响应预案和防御指引信息。供前端展示船舶航线区域的天气预警情况，从而提供决策参考。

（3）基于船舶航线的的预报服务模块

利用数值预报数据和短临预报数据等，结合船舶航线范围等信息，对该区域范围内的数值预报数据和短临预报数据等进行提取和空间计算，判断指定行船路线是否即将出现大风或大雾等灾害性天气，生成预报产品，包括能见度预报、风速风向预报、降雨预报等。各类预报产品将在电子地图上叠加船舶航线范围的基本信息。供前端展示船舶航线区域的天气预报情况，从而提供决策参考。

2.3.3.3.7. 监测子系统

对各系统运行所需的各类数据的抓取过程、软件程序运行过程、服务器的运营过程、网络环境情况等硬件的运行状态进行实时监控，基于一个界面显示所有系统的监控结果，当数据获取不及时或程序停了监控到问题，即时在监控界面上显示，并自动通过短信、微信、电话等的方式提醒系统维护人员，方便系统维护人员第一时间进行恢复，保障系统的正常稳定运行。

通过数据采集中心，连接前端各专业智能化系统，实时准确获取设备运行数据，实现对设备资源7×24小时不间断监控，应用大数据决策分析引擎，进行海量数据的分析、统计、诊断故障类型，发送预警信息，支持监控设备数量、正常数量、故障数量等数据的展示，并可进行投屏显示，能自动实时刷新页面数据，提供统一运维管理服务，提高管理效率，做到故障实时预警、实时跟踪。

需7×24小时不间断地实时监控网络链路、网站平台、网络资产、服务器、交换机、存储设备、以及其他硬件设备等资源的可用性和稳定性，并精确识别故障类型和网络响应速度等性能数据，对网站篡改、死链、暗链、外链接实时预警，通过短信、邮件及微信的方式通知管理人员和技术人员，有效地规避网络资源断开、延时所带来的损失。

监测子系统主要包括以下内容：

4.3.3.7.1、系统实时监测功能

引进实时运维监控平台，实现软硬件平台设备运行状态的实时监控，对可能发生或已发生的问题做到及时发现、及时处理、自动记录。

（1）监测系统运行网络环境

系统自动对系统的运行网络环境检查测试以确定网络环境是否达到系统正常运行的目标。其主要包括系统的网络状况、系统运行所需的各类接口环境、系统各类出口环境等。

（2）监测系统运行软件环境

系统自动对系统运行的软件环境进行检查以确定软件环境是否达到系统正常运行的目标。其主要包括GIS地理信息系统、雷达拼图系统、数据库软件等。

（3）监测系统数据源链接

系统自动对系统数据源链接检查以确定链接状况是否达到系统正常运行的目标。其主要包括系统运行所需的各类数据源（雷达探测数据、自动站监测数据、卫星监测数据等）的链接状况，从各个数据源获取数据过程中监控数据源情况、获取情况、传输情况、获取后的数据计算/储存情况。

（4）数据库的监控管理

数据是通过数据库来存储的，数据库的故障有时候很难及时发现和定位，比如数据库的连接数过多、存储表空间不够用、缓存不够、连接数过多等问题，直接影响了用户的使用，有时候甚至会造成系统假死、响应超时等问题。所以，技术人员需要一套软件来及时的定位数据库的问题，实时的监测各类服务持久层的可靠性，并为排查故障、确保服务的稳定运行提供保障。

（5）物理或虚拟服务器的监控管理

物理服务器和虚拟服务器都是信息中心各类服务的载体，在网络信息中心经常会出现硬盘空间耗尽、CPU使用率过高导致服务器卡死、内存被单个线程耗尽等情况。通过物理服务器、虚拟服务器的监测运维，可以有效地掌控服务器中CPU、硬盘、网卡、内存等性能数据的实时动态。

（6）网页篡改实时预警

系统前端为公众或决策单位释用，一旦被非法篡改，影响极度恶劣。需要7×24小时不间断防篡改守护，一旦发现前端异常或者被篡改将即时预警，第一时间告知相关技术人员及时采取应对措施。

（7）故障自动巡检及跟踪

人工巡检设备人力投入大，效率低，漏检率高，设备故障自动巡检技术是一种了解和掌握设备在使用过程中的状态，确认其运行状态正常或异常，早期发现故障及其原因，并能故障预警的技术，能够使管理部门的工作人员能及时准确定位故障位置，识别故障原因，大大提高管理人员和维护人员的工作效率，减少故障的发生率。设备自动巡检以后，需要对巡检的结果进行分析，哪些设备运行正常，哪些设备运行异常，需要分类展示出来，异常设备需要给相应的维护人员发出预警，实时跟踪相关网络设备的运行情况，故障预警情况、报修情况、维修情况等信息。

（8）监测系统特定功能的系统测试

系统自动对系统发布功能进行功能检查，以确保预报信息的正常发布。

4.3.3.7.2、监测记录及统计分析管理

引进堡垒机设备，实时收集和监控网络环境中每一个组成部分的系统状态、安全事件、网络活动的服务器，对厂家技术维护人员的登录方式进行统一管理和审核，对技术人员的操作进行记录和录像，以便集中报警、及时处理及审计定责。

监测记录管理主要是提供一个查询与统计界面，让系统维护人员可以查询到历史的监测记录，弥补了实时监测功能的不足（实时监测功能都是监测系统当前的状态）。

系统将各类数据、程序、硬件的运行状态等都入库保存，以供前台显示，当出现故障时，可以迅速定位。通过记录系统的历史监测记录及异常提醒等信息，系统提供Web页面，用图表的方式进行统计分析，可根据时间段、日志类型、指标构造查询条件，查询结果并输出图表，包括发生时间、结束时间、类型、级别等信息。系统支持将查询结果导出到Excel文件中，还可以根据各种字段（比如，发生时间）进行排序等。

设备资源在过去一段时间运行情况如何，出现故障的频率和原因，哪些设备经常会出现故障，如何从海量的运维数据中分析出各项软硬件资源的运行、运维规律，分析出软硬件的薄弱环节，为改进、提升、规避各项故障提供参考，这就需要通过一套软件来记录各项数据，实时分析、实时运维。

4.3.3.7.3、监测状态告警服务

根据系统维护人员等管理人员的职责情况，系统监测状态各级告警分别会以后台页面报警、短信或其他方式提醒系统维护人员，涉及基于声光形式的监测状态告警和基于短信形式的监测状态告警，方便系统维护人员第一时间进行恢复，保障系统的正常稳定运行。

（1）基于声光形式的监测状态告警

系统提供声光形式（文字+颜色闪烁+提示音）的监测状态提醒。首先，后台程序将通过对各类数据、程序、硬件的运行状态进行实时监控并分析判断，当发现异常或满足提醒条件时，相应监测状态图标将闪烁,并以不同颜色代表不同预警级别进行显示，一般为蓝色、黄色、橙色、红色等，同时提供文字框提醒和提示音。声光形式（文字+颜色闪烁+提示音）模式可以即时通知到正在使用系统的用户，此种提醒方式信息传达最为直观明了，但仅适用于正在使用系统的用户。

（2）基于短信形式的监测状态告警

系统提供短信形式的监测状态提醒。首先，后台程序将通过对各类数据、程序、硬件的运行状态进行实时监控并分析判断，当发现异常或满足提醒条件时，将根据预先设定的短信模板自动生成监测状态提示短信息，与相应责任人资料数据库进行联合分析，最终，通过数据库接口或API接口等方式提交短信发送请求，最终发送至对应责任人手机上，实现短信自动发送监测状态异常提示信息的功能。

4.3.3.7.4、监测状态告警参数设置

监测状态告警服务需有据可依，系统提供监测状态告警参数设置功能，所有告警条件、告警限值、告警等级只能由具有权限的系统管理员才能进行配置和修改。同时，系统具有自动分析告警事件的功能，对历史被标记为误报的同类事件会加以屏蔽，从而确保告警事件的正确率和高效率。

监控平台参数：

序号	功能清单	功能描述	单位	数量
1	平台监控	支持系统本地部署，支持HTTP/HTTPS协议，支持实时监测网站平台系统运行状态。包括响应时间、响应状态，异常类型，下载状态等参数（提供功能界面整屏截图）。	项	1
		系统服务支持跨平台，运行安全、高效、稳定。支持暂停监控、删除监控和添加新监控对象的在线热部署功能。
		系统支持对网站内容抓取的模糊匹配功能。精准识别网站异常类型。
		系统支持在线监测网站平台对象的增删改查，支持监测对象数量500个的并发数。系统支持分布式运行来降低单机性能压力。
		系统支持配置短信、邮件异常情况告警，系统可设置告警等级和防骚扰模式。
		系统支持通知免审功能，故障通知延时最多不超过1分钟。
		系统支持网站平台监控支持24小时响应时间、可用率曲线趋势分析。
		系统支持每日早报汇总提醒功能，汇总发送过去24小时的相关异常信息。
2	服务器监控	系统支持对服务与设备（包含但不限于计算机设备、网络设备、安卓设备）性能的监控（包含：CPU、内存、硬盘、网卡流量等），提供功能界面整屏截图。	项	1
		系统支持对服务器运行数据的历史报表和数据分析。
		系统支持对服务器监控参数的个性化配置（包括监控频率、探测次数、预警次数、超时时间、超时次数、短信邮件信息等）。支持增加和修改热部署功能。
		系统支持对服务器应用服务和进程的监控，包含对CPU、内存、连接次数、网络流量等可用性参数的监控。
		系统支持监控报警信息明细查询和查看，包含发送的邮件和短信的日志信息。
3	交换机监控	系统支持对交换机性能的监控（包含：交换机进出口流量、单个端口流量、端口个数、端口状态等提供功能界面整屏截图）。	项	1
		系统支持对交换机运行的历史报表和数据分析。
		系统支持对交换机监控参数的个性化配置（包括监控频率、探测次数、预警次数、支持对交换机与端口进行自定义命名等）。支持增加和修改热部署功能。
		系统支持运行情况趋势分析。支持监控报警信息明细查询和查看，包含发送的短信和邮件日志信息。
4	数据库监控	系统支持对主流数据库（包括Oracle、SQL Server、MySQL等）运行状态的监测。	项	1
		系统支持对数据库的连接数、是否锁表的监控运维。
		系统支持对数据库运行数据的历史报表和数据分析。
		系统支持对数据库监控参数的个性化配置（包括监控频率、探测次数、预警次数等）。系统支持增加和修改热部署功能。
		系统支持运行情况趋势分析。支持监控报警信息明细查询和查看，包含发送的短信和邮件的日志信息。
5	移动运维端	APP支持安卓系统、IOS系统，实现移动运维的功能（提供功能界面整屏截图）。
		APP支持对网站平台监控的运维功能。
		APP支持对服务器监控的运维功能。
		APP支持对数据库监控的运维功能。
		APP支持对交换机监控的运维功能。
		APP支持对各个监控对象的统计分析功能。
		APP实现对异常故障的及时发现和跟踪。
6	报表分析	系统支持单个或多个监测对象运行统计、时间段分析、性能分析等多形式的统计分析。	项	1
		系统能提供不同周期如周、月和年度报表，并支持Excel格式输出。
		系统能提供网站平台监控、服务器主机监控、数据库对象监控、网络设备监控四种不同的监控类型分类导出报表。
7	可视化和权限管理	系统支持安卓端一键启动满屏功能，整屏展示网站平台、服务器、交换机、数据库、其他设备的滚动轮播。	项	1
		系统支持对网站平台、服务器、交换机、数据库的多用户分机构和权限管理。
		支持大中小三屏通过浏览器对监测页面进行访问，并以图形化方式展示所监测对象运行状态，对异常监测对象有醒目提示。
		系统支持对电视端、电视墙的等大屏展示安卓程序的客户端。
		系统支持网站平台、服务器、交换机、数据库的工单审核机制。
		对用户登录等数据的日志查询。
8	售后服务	二年内免费进行升级维护，提供及时更新该版本模块的最新功能和版本。	项	1

2.3.4.智慧海洋气象服务系统展示终端

智慧海洋气象服务系统展示终端整体功能说明：

智慧海洋气象服务系统展示终端包括三个大的功能模块，分别是：智慧海洋气象服务APP（IPhone和安卓两个版本）、智慧海洋气象服务微信公众号、海上移动气象服务终端，每个模块均具备信息发布、信息查询、信息交互、信息同步更新等功能。

该系统布设于行业云平台，需要服务器1台。

智慧海洋气象服务系统展示终端每个模块的详细功能点如下面的功能结构图所示：

智慧海洋气象服务系统展示终端功能结构图

2.3.4.1. 建立智慧海洋气象服务APP（Iphone和安卓两个版本）

基于系统功能和技术特征，在原“珠海风云”手机APP基础上升级，建立智慧海洋气象服务APP（IPhone和安卓两个版本），用户可登陆APP获取气象服务产品，并可接收系统推送信息，同时可在APP内提供信息反馈。

2.3.4.1.1. 智慧海洋气象服务APP建设边界、数据来源及布设说明

原“珠海风云”手机APP已有功能	智慧海洋气象服务APP升级情况	使用数据、展示产品来源
预报预警和应急消息、珠海市香洲观测站气象要素实况展示、台风路径消息、停课铃、天气闹钟、生活指数、特别专题等	只做视觉上的优化，不对功能点做修改	原使用数据、展示产品来源
雷达回波展示	已有功能仅展示珠海双偏振雷达回波图，较为单一。升级为雷达产品综合展示模块。雷达产品综合显示模块旨在基于雷达基数据，实现雷达反射率因子产品和QPF产品的实时显示。由于涉及的数据量大，基于时效性考虑，要充分利用高性能计算机提供的计算资源，并采用并行计算方法进行雷达探测数据的采集、解析以及产品输出等。	原使用数据（珠海双偏振雷达）基础上，增加省气象雷达数据，通过本项目《后台服务体系》中开发的雷达反射率因子产品和QPF产品，再经过定制设计、开发，转化为APP前端适用的展示产品。
日出日落模块	已有日出日落模块仅展示珠海市日出日落时间，单列表展示，此次升级内容：基于手机APP定位功能，建立日出日落模块，以图文结合的方式展示用户当前定位城市今日和明日的日出日落时间。同时，支持在用户当前定位城市、香港、广州、上海和北京等城市间切换查看。	原使用珠海市气象数据基础上，增加省气象数据，经过定制设计、开发，转化为APP前端适用的展示产品。
智慧海洋气象服务APP新增功能
模块名称	功能描述	使用数据、展示产品来源
登陆验证模块	智慧海洋气象服务APP的用户群体主要分为普通用户和专业用户两类。为保障智慧海洋气象服务APP的安全性，针对智慧海洋气象服务APP移动端增加身份登录验证模块。用户在第一次使用智慧海洋气象服务APP时，需根据需求选择用户类型，专业用户必须输入关联的用户名和密码进行身份认证，认证通过后才能享受全部功能模块。同一用户将关联的用户名和密码与固定的移动端进行绑定后，再次进入智慧海洋气象服务APP时无需每次进行身份认证。若为普通用户则不登录，只展示较简单的界面，展示最基础的、免费对公众开放的内容。用户账号通过APP后台管理创建。	新增功能，于该模块定制设计、开发。
港珠澳大桥天气服务展示模块	在大风对港珠澳大桥的影响评估分析结果的基础上，在智慧海洋气象服务APP展示终端上，系统采用图文结合的方式在电子地图上对港珠澳大桥的风速、低能见度实况及预报预警提示等信息进行分类型展示。	数据源于珠海市、省气象数据，通过本项目《后台服务体系》中开发的港珠澳大桥的灾害天气监测预警及对车辆行驶的影响评估和应用服务产品，再经过定制设计、开发，转化为APP前端适用的展示产品。
雷暴识别追踪产品综合显示模块	在电子地图上采用色斑图模式对指定范围内未来3小时雷暴识别追踪产品进行综合显示。产品显示支持单帧显示和动画播放两种模式，且支持基于时间指标的历史产品检索查看功能。当回波强度大于设定阈值时，系统将以声光结合的方式进行强雷暴预警提醒。	数据源于珠海市、省气象数据，通过本项目《后台服务体系》中开发的雷暴识别跟踪产品，再经过定制设计、开发，转化为APP前端适用的展示产品。
能见度预报预警功能模块	系统利用可视化图表技术，设计友好简洁的模式，基于电子地图以色斑图和时间序列图等显示形式显示陆地和洋面能见度预报结果，为使显示更加直观，将针对不同级别赋予红、黄、绿三种颜色，用户可通过颜色直观、清晰地了解到能见度值的范围。结合能见度预警阈值体系，当能见度预报值达到设定阈值时，系统将以声光结合的方式进行低能见度预警提醒。	数据源于珠海市、省气象数据，通过本项目《后台服务体系》中开发的能见度的预报预警技术和应用产品，再经过定制设计、开发，转化为APP前端适用的展示产品。
分区预报模块	以自动站监测资料、数值预报以及短时临近预报等资料为基础依据，基于可视化技术，结合天气图标，对珠海市各区域未来12小时天况、降雨和温度预报产品进行综合展示。此外，用户可在珠海市各区域间选择进行分区预报产品的查看。	数据源于珠海市、省气象数据，新增功能，于该模块定制设计、开发。
往日实况模块	综合分析历史天气资料，基于手机APP定位功能，建立往日实况模块，实现以图表形式对于用户当前定位过去1天逐小时温度曲线趋势图和雨量柱状图，以及过去30天逐天温度（最高温度/最低温度）曲线趋势图和雨量柱状图进行展示。	数据源于珠海市、省气象数据，新增功能，于该模块定制设计、开发。
基于位置的服务功能模块	基于位置的服务功能模块主要为基于位置的自动推送功能和基于位置的跟随服务功能。 1、基于位置的自动推送功能基于用户位置，经个性化研判后，给用户发送各类个性气象灾害预警信息、气象灾害实况监测信息、气象预报或信息通报信息、应急信息。同时，为防止系统过于频繁的推送消息，保证用户拥有良好的体验度并确保系统的稳定性，基于位置的自动推送消息在每分钟内只允许推送一次。 2、基于位置的跟随服务功能系统基于手机APP定位功能，根据用户位置，实现跟随服务。通过建立针对不同位置范围的格点库，利用雷达外推数据，结合精细化格点预报数据以及自动站实况监测数据，为用户提供基于位置的跟随气象服务产品，主要包括雷达拼图、雷达估测降水、自动站要素监测产品等。	数据源于珠海市、省气象数据，新增功能，于该模块定制设计、开发。
农历节气模块	建立农历节气模块，主要用于展示当前日期（公历/农历），以及农历节气介绍、由来、习俗和养生等相关内容。	数据源于珠海市、省气象数据，新增功能，于该模块定制设计、开发。
船舶航线气象服务功能模块	基于人机交互模式，在智慧海洋气象服务APP建立航线参数设置模块，以便于用户可通过智慧海洋气象服务APP终端发送指令。用户输入起点和终点、航速等信息，后台获取相关参数数据后进行实时运算，将指定航线的灾害天气监测及预报预警信息等返回至APP展示终端并进行可视化展示。	数据源于珠海市、省气象数据，通过本项目《后台服务体系》中开发的设定行船路线的灾害天气监测预警产品，再经过定制设计、开发，转化为APP前端适用的展示产品。

智慧海洋气象服务APP模块的数据来源说明：

智慧海洋气象服务APP模块的数据来源总体上来自广东省气象数据共享接入数据、珠海探测资源数据共享接入数据及数值预报数据等数据源。

由于APP前端展示需要实时传输各个服务产品，各服务产品基于大量的实时数据支撑，源于实时获取省、市、船舶的气象数据，其中气象要素实况数据5分钟需传输一次，预警信号的传输更要达到2分钟以内，实时性要求高；气象数据需要为应急、水利、交通、环保、海洋、国土、卫生等领域提供重要的决策辅助支撑，许多数据均为保密内容，因此，气象数据对保密安全性具有很高的要求，尤其是海洋气象数据，涉及到了国土安全，如与政务公网开放对接端口实现数据共享，有将气象数据暴露的安全隐患，不利于实现广东省气象数据的保密要求；气象计算机及信息网络室承载的各个系统平台及相关模块数量多，专业性较强，需要专业的气象工程师进行操作维护，因此部分数据量大的模块是需要基于气象局局域网搭建。

综合考虑，将本模块搭建于行业云。

下分别详细介绍模块各功能的实现技术。

2.3.4.1.2. 登录验证功能模块

功能需求及算法说明：智慧海洋气象服务APP的用户群体主要分为普通用户和专业用户两类。为保障智慧海洋气象服务APP的安全性，针对智慧海洋气象服务APP移动端增加身份登录验证模块。用户在第一次使用智慧海洋气象服务APP时，需根据需求选择用户类型，专业用户必须输入关联的用户名和密码进行身份认证，认证通过后才能享受全部功能模块。同一用户将关联的用户名和密码与固定的移动端进行绑定后，再次进入智慧海洋气象服务APP时无需每次进行身份认证。若为普通用户则不登录，只展示较简单的界面，展示最基础的、免费对公众开放的内容。

使用场景：用户打开智慧海洋气象服务APP后，可选择普通用户模式或专业用户模式。（1）当选择普通用户模式后，普通用户无需登录即可进入使用普通用户权限范围的功能，这部分内容是公共免费使用的；（2）若选择专业用户模式，则首先进入专业用户登录界面，输入匹配的用户名和密码后，才能进入专业用户权限对应功能主界面。如果用户名不存在，或密码错误，则弹出登录错误提示，并跳转至上一步，用户可重新选择用户模式。

数据来源：智慧海洋气象服务系统数据库的用户信息，包括用户名、密码等数据。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

2.3.4.1.3. 港珠澳大桥天气服务展示模块

功能需求及算法说明：在风对港珠澳大桥的影响评估分析结果的基础上，在智慧海洋气象服务APP展示终端上，系统采用图文结合的方式在电子地图上对港珠澳大桥的风速、低能见度实况及预报预警提示等信息进行分类型展示。

使用场景：用户打开智慧海洋气象服务APP并登录成功后，选择进入港珠澳大桥天气服务展示功能，系统显示当前港珠澳大桥的风速、能见度等实况及预报数据，如果达到预警级别，则显示对应的预警信息。

数据来源：智慧海洋气象服务系统数据库的自动站实况监测数据、数值预报数据及港珠澳大桥的风速、能见度等数据。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

2.3.4.1.4. 雷暴识别追踪产品综合显示模块

功能需求及算法说明：基于WEB GIS，在电子地图上采用色斑图模式对指定范围内未来3小时雷暴识别追踪产品进行综合显示。产品显示支持单帧显示和动画播放两种模式，且支持基于时间指标的历史产品检索查看功能。当回波强度达到一定程度时，极易带来安全隐患，因此，当回波强度大于设定阈值（即指定范围内出现回波强度大于设定阈值的雷暴云团）时，系统将以声光结合的方式进行强雷暴预警提醒。

使用场景：用户打开智慧海洋气象服务APP并登录成功后，选择进入雷暴识别追踪产品综合显示功能，系统立即显示当前范围内未来3小时的雷暴识别追踪色斑图产品。

数据来源：智慧海洋气象服务系统数据库中的雷暴实况监测及预报产品数据。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

2.3.4.1.5. 能见度预报预警功能模块

功能需求及算法说明：系统利用可视化图表技术，设计友好简洁的模式，基于电子地图以色斑图和时间序列图等显示形式显示陆地和洋面能见度预报结果，为使显示更加直观，将针对不同级别赋予红、黄、绿三种颜色，用户可通过颜色直观、清晰地了解到能见度值的范围；并且，为了便于用户了解能见度的变化趋势，系统将通过可视化图表的方式显示未来24小时能见度逐时预报的时间序列图形产品。系统支持基于时间指标的历史产品检索查询功能。

同时，结合能见度预警阈值体系，当能见度预报值达到设定阈值（即指定范围内能见度预报值小于设定阈值）时，系统将以声光结合的方式进行低能见度预警提醒。

使用场景：用户打开智慧海洋气象服务APP并登录成功后，选择进入能见度预报预警功能，系统基于电子地图显示当前范围内的陆地和洋面能见度预报结果，包括色斑图和时间序列图。

数据来源：智慧海洋气象服务系统数据库中的能见度实况和预报数据及色斑图产品（由智慧海洋气象服务系统后台服务程序生成）。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

2.3.4.1.6. 船舶航线气象服务功能模块

功能需求及算法说明：基于人机交互模式，在智慧海洋气象服务APP建立航线参数设置模块，以便于用户可通过智慧海洋气象服务APP终端发送指令。用户输入起点和终点、航速等信息，后台获取相关参数数据后进行实时运算，将指定航线的灾害天气监测及预报预警信息等返回至APP展示终端并进行可视化展示。产品支持下载功能，以便于用户导出进行进一步分析决策。

使用场景：用户打开智慧海洋气象服务APP并登录成功后，选择进入船舶航线气象服务功能，用户输入起点和终点、航速等信息，系统基于电子地图自动显示航线，并显示指定航线的灾害天气监测及预报预警信息。

数据来源：智慧海洋气象服务系统数据库中的自动站实况监测和预报数据、船舶航线等数据，以及由智慧海洋气象服务系统后台服务程序生成的该航线对应的灾害天气监测及预报预警信息。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

2.3.4.1.7. 基于位置的服务功能模块

功能需求及算法说明：基于位置的服务功能模块主要为基于位置的自动推送功能和基于位置的跟随服务功能。

1、基于位置的自动推送功能

基于用户位置，经个性化研判后，给用户发送各类个性气象灾害预警信息、气象灾害实况监测信息、气象预报或信息通报信息、应急信息。同时，为防止系统过于频繁的推送消息，保证用户拥有良好的体验度并确保系统的稳定性，基于位置的自动推送消息在每分钟内只允许推送一次。

2、基于位置的跟随服务功能

系统基于手机APP定位功能，根据用户位置，提供雷达、自动站等产品，实现跟随服务。通过建立针对不同位置范围的格点库，利用雷达外推数据，结合精细化格点预报数据以及自动站实况监测数据，为用户提供基于位置的跟随气象服务产品，主要包括雷达拼图、雷达估测降水、自动站要素监测产品等。

使用场景：用户打开智慧海洋气象服务APP并登录成功后，系统基于用户所在位置自动推送并显示当前气象实况监测及预报预警信息。

数据来源：智慧海洋气象服务系统数据库中的自动站实况监测和预报数据、灾害预警数据、雷达数据及格点数据等。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

2.3.4.1.8. 雷达产品综合显示模块

功能需求及算法说明：雷达产品综合显示模块旨在基于雷达基数据，实现雷达反射率因子产品和QPF产品的实时显示。由于涉及的数据量大，基于时效性考虑，要充分利用高性能计算机提供的计算资源，并采用并行计算方法进行雷达探测数据的采集、解析以及产品输出等。

（1）雷达反射率因子产品

基于HTML5技术架构，采用WEBGIS和金字塔切片模型技术，构建雷达反射率因子产品显示功能，雷达反射率因子产品显示均支持动画显示模式和单帧显示模式，两种模式下图形显示均支持放大，缩小，平移功能。系统支持最近几个时次产品的查询功能。

（2）QPF产品

根据雷暴云团的自动识别与追踪，基于光流法，综合高时空分辨率雷达资料，运用“最优插值法”估测技术和“卡尔曼滤波法”进行估测降水，输出过去1小时逐6分钟QPE产品；并利用雷达回波预报和QPE订正场，输出未来3小时逐6分钟QPF产品。最终，将基于的QPF产品以色斑图模式在前台页面进行综合展示。

使用场景：用户打开智慧海洋气象服务APP并登录成功后，选择进入雷达产品综合显示功能，系统实时显示当前最新的双偏振雷达反射率因子和QPF等图形产品。

数据来源：智慧海洋气象服务系统数据库中的雷达数据及色斑图产品（由系统后台服务程序生成）。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

2.3.4.1.9. 分区预报模块

功能需求及算法说明：以自动站监测资料、数值预报以及短时临近预报等资料为基础依据，基于可视化技术，结合天气图标，对珠海市各区域未来12小时天况、降雨和温度预报产品进行综合展示。此外，用户可在珠海市各区域间选择进行分区预报产品的查看。

使用场景：用户打开智慧海洋气象服务APP并登录成功后，选择进入分区预报功能，系统实时显示当前最新的珠海市各区域未来12小时天况、降雨和温度预报产品。

数据来源：智慧海洋气象服务系统数据库中的珠海市各区域未来12小时天况、降雨和温度预报数据等。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

2.3.4.1.10. 往日实况模块

功能需求及算法说明：综合分析历史天气资料，基于手机APP定位功能，建立往日实况模块，实现以图表形式对于用户当前定位过去1天逐小时温度曲线趋势图和雨量柱状图，以及过去30天逐天温度（最高温度/最低温度）曲线趋势图和雨量柱状图进行展示。

使用场景：用户打开智慧海洋气象服务APP并登录成功后，选择进入往日实况功能，系统实时显示当前用户所在位置过去1天逐小时温度曲线趋势图和雨量柱状图等产品，以及过去30天逐天温度（最高温度/最低温度）曲线趋势图和雨量柱状图。

数据来源：智慧海洋气象服务系统数据库中的天气实况及预报数据等。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

2.3.4.1.11. 日出日落模块

功能需求及算法说明：基于手机APP定位功能，建立日出日落模块，以图文结合的方式展示用户当前定位城市今日和明日的日出日落时间。同时，支持在用户当前定位城市、香港、广州、上海和北京等城市间切换查看。

使用场景：用户打开智慧海洋气象服务APP并登录成功后，选择进入日出日落功能，系统实时显示当前用户所在城市今日和明日的日出日落时间。

数据来源：智慧海洋气象服务系统数据库中的全国城市的日出日落时间实况及预报数据等。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

2.3.4.1.12. 农历节气模块

功能需求及算法说明：建立农历节气模块，主要用于展示当前日期（公历/农历），以及农历节气介绍、由来、习俗和养生等相关内容。

使用场景：用户打开智慧海洋气象服务APP并登录成功后，选择进入农历节气功能，系统实时显示当前的公历和农历日期，以及农历节气的介绍内容。

数据来源：智慧海洋气象服务系统数据库中的农历节气的介绍资料数据等。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

2.3.4.2. 建立智慧海洋气象服务微信公众号

在原“珠海天气”微信公众号基础上升级，包括服务号、订阅号，建立智慧海洋气象服务微信公众平台，为公众提供珠海区域的气象观测产品、数值预报产品、预警信号产品、短时临近预报产品、台风实况监测和预报产品，并可接收系统推送信息。

2.3.4.2.1. 智慧海洋气象服务微信公众号建设边界、数据来源及布设说明

原“珠海天气”微信公众号已有功能	智慧海洋气象服务微信公众号升级情况	使用数据、展示产品来源
预报预警和应急消息、珠海市香洲观测站气象要素实况展示、生活指数、视频节目等	只做视觉上的优化，不对功能点做修改	原使用数据、展示产品来源
台风路径	已有台风路径模块仅为一张图显示台风情况，较为单一，且台风强度、风力等级信息不足，缺乏预报内容。现升级为当前台风综合展示模块，基于WebGIS及“所见即所得”的集约化操作模式，系统将对中国东南沿海区域、中国南海区域、西太平洋区域的台风动态图进行综合展示，用户可切换查看各区域台风动态图，同时，系统将以图文结合的方式展示当天和未来3天天气预报情况。	数据源于珠海市、省气象数据，通过本项目《珠海市台风服务子系统》中开发的产品，再经过筛选、设计、开发，转化为微信前端适用的展示产品。
日出日落模块	已有日出日落模块仅展示珠海市日出日落时间，单列表展示，此次升级内容：基于微信定位功能，建立日出日落模块，以图文结合的方式展示用户当前定位城市今日和明日的日出日落时间。同时，支持在用户当前定位城市、香港、广州、上海和北京等城市间切换查看。	原使用珠海市气象数据基础上，增加省气象数据，经过定制设计、开发，转化为微信前端适用的展示产品。
智慧海洋气象服务公众号新增功能
模块名称	功能描述	使用数据、展示产品来源
分区预报模块	以自动站监测资料、数值预报以及短时临近预报等资料为基础依据，基于可视化技术，结合天气图标，对珠海市各区域未来12小时天况、降雨和温度预报产品进行综合展示。此外，用户可在珠海市各区域间选择进行分区预报产品的查看。	数据源于珠海市、省气象数据，新增功能，于该模块定制设计、开发。
往日实况模块	综合分析历史天气资料，基于微信定位功能，建立往日实况模块，实现以图表形式对于用户当前定位过去1天逐小时温度曲线趋势图和雨量柱状图，以及过去30天逐天温度（最高温度/最低温度）曲线趋势图和雨量柱状图进行展示。	数据源于珠海市、省气象数据，新增功能，于该模块定制设计、开发。
基于位置的服务功能模块	基于位置的服务功能模块主要为基于位置的自动推送功能和基于位置的跟随服务功能。 1、基于位置的自动推送功能系统基于用户位置，经个性化研判后，使系统可通过微信渠道向用户推送各类个性气象灾害预警信息、气象灾害实况监测信息、气象预报或信息通报信息、应急信息。同时，为防止系统过于频繁的推送消息，保证用户拥有良好的体验度并确保系统的稳定性，基于位置的自动推送消息在每分钟内只允许推送一次。 2、基于位置的跟随服务功能系统基于微信定位功能，根据用户位置，实现跟随服务。通过建立针对不同位置范围的格点库，利用雷达外推数据，结合精细化格点预报数据以及自动站实况监测数据，为用户提供基于位置的跟随气象服务产品，主要包括雷达拼图、雷达估测降水、自动站要素监测产品等。	数据源于珠海市、省气象数据，新增功能，于该模块定制设计、开发。
互动小游戏	仅在订阅号上建设。设计登陆界面、每日签到、天气竞猜、后台管理几个模块。	数据源于珠海市气象数据，新增功能，于该模块定制设计、开发。

智慧海洋气象服务微信公众号模块的数据来源说明：

智慧海洋气象服务微信公众号模块的数据来源总体上来自广东省气象数据共享接入数据、珠海探测资源数据共享接入数据及数值预报数据等数据源，包括自动站实况监测、雷达资料、卫星资料、数值预报数据、预警信号数据、短时临近预报、台风实况监测和预报数据等各模块功能所需的数据。

由于微信前端展示需要实时传输各个服务产品，各服务产品基于大量的实时数据支撑，源于实时获取省、市、船舶的气象数据，其中气象要素实况数据5分钟需传输一次，预警信号的传输更要达到2分钟以内，实时性要求高；气象数据需要为应急、水利、交通、环保、海洋、国土、卫生等领域提供重要的决策辅助支撑，许多数据均为保密内容，因此，气象数据对保密安全性具有很高的要求，尤其是海洋气象数据，涉及到了国土安全，如与政务公网开放对接端口实现数据共享，有将气象数据暴露的安全隐患，不利于实现广东省气象数据的保密要求；气象计算机及信息网络室承载的各个系统平台及相关模块数量多，专业性较强，需要专业的气象工程师进行操作维护，因此部分数据量大的模块是需要基于气象局局域网搭建。

综合考虑，将本模块搭建于行业云。

下面分别介绍模块各功能的详细内容及实现技术说明。

2.3.4.2.2. 基于位置的气象服务功能模块

1、基于位置的信息推送服务

功能需求及算法说明：系统基于用户位置，经个性化研判后，使系统可通过微信渠道向用户推送各类个性气象灾害预警信息、气象灾害实况监测信息、气象预报或信息通报信息、应急信息。同时，为防止系统过于频繁的推送消息，保证用户拥有良好的体验度并确保系统的稳定性，基于位置的自动推送消息在每分钟内只允许推送一次。

（1）定点推送服务

系统自动监测基于用户位置的定点区域（周边5公里）以内的天气情况，当监测到有灾害天气的实况信息、短临预报信息、中短期预报信息、预警信息时，通过微信渠道向用户推送相关信息以提醒用户。考虑到用户体验，部分信息（比如中短期预报信息）可设置为非主动推送，仅在用户点击选择时方进行相关信息推送。

1）基于定位的实况信息推送：主要包括气温、降雨、风向、风力、能见度等实况监测信息。

2）基于定位的短临预报信息推送：主要指未来24小时逐时的气象要素预报，要素包括气温、降雨、风向、风力、能见度。

3）基于定位的中短期预报信息推送：主要指未来7天预报，要素包括气温、降雨、风向、风力、能见度。

4）基于定位的预警信息推送：主要指港珠澳三地的预警信号、警报和风球的发布情况。

（2）个性化定制信息推送

1）实况信息定制推送：用户可在电子地图上点击选择需要定制的位置进行确认或取消；并自定义设置风力、降雨、能见度等实况阈值，完成实况定制设置。在设定位置的实况监测指标超过阈值时，系统将推送实况定制信息。

2）预警信息定制推送：用户可根据需求选择订阅或删除多个类型的预警信息。系统自动检测该用户关注的灾害天气情况，当检测到有对应类型的灾害天气实况、预报预警信息时，将通过微信渠道推送给用户。

2、基于位置的跟随服务

根据用户位置，提供雷达、自动站等产品，实现基于位置的跟随服务。针对不同位置范围的格点库，利用雷达外推数据，结合精细化格点预报数据以及自动站实况监测数据，采用HTML5技术为用户提供基于位置的跟随气象服务产品，主要包括雷达拼图、雷达估测降水；自动站要素监测产品等。

（1）基于位置的雷达拼图产品：基于位置的雷达拼图产品支持定位城市所在省、全市、市区的产品切换查看功能。除根据用户位置定位提供跟随服务外，用户可进行关注城市设置并选择进行查看。

（2）基于位置的雷达估测降水产品：基于位置的雷达估测降水产品其位置支持自动定位和手动定位两种方式。其中，手动定位方式即用户可随意在电子地图上点击修改位置，从而查看所设置位置的定点雷达估测降水信息。

（3）基于位置的自动站要素监测产品：基于位置的自动站监测产品主要包括降雨实况监测、温度实况监测、风力实况监测。除根据用户位置定位提供跟随服务外，用户可在多个城市间选择切换查看。

使用场景：用户打开智慧海洋气象服务微信公众号后，系统基于用户所在位置自动推送并显示当前天气的实况信息、短临预报信息、中短期预报信息、预警信息等。

数据来源：智慧海洋气象服务系统数据库中的自动站实况监测和预报数据、灾害预警数据、雷达数据及格点数据等。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

2.3.4.2.3. 当前台风综合展示模块

功能需求及算法说明：基于WebGIS及“所见即所得”的集约化操作模式，系统将对中国东南沿海区域、中国南海区域、西太平洋区域的台风动态图进行综合展示，用户可切换查看各区域台风动态图，同时，系统将以图文结合的方式展示当天和未来3天天气预报情况。

使用场景：用户打开智慧海洋气象服务微信公众号后，选择进入台风综合展示功能，系统基于电子地图实时显示当前的台风动态信息，并展示当天和未来3天天气预报情况的图文数据等。

数据来源：智慧海洋气象服务系统数据库中的台风实况及预报数据、天气实况及预报数据等。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

2.3.4.2.4. 分区预报模块

功能需求及算法说明：以自动站监测资料、数值预报以及短时临近预报等资料为基础依据，基于可视化技术，结合天气图标，对珠海市各区域未来12小时天况、降雨和温度预报产品进行综合展示。用户可在珠海市各区域间选择进行分区预报产品的查看。

使用场景：用户打开智慧海洋气象服务微信公众号后，选择进入分区预报功能，系统实时显示当前最新的珠海市各区域未来12小时天况、降雨和温度预报产品。

数据来源：智慧海洋气象服务系统数据库中的珠海市各区域未来12小时天况、降雨和温度预报数据等。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

2.3.4.2.5. 日出日落模块

功能需求及算法说明：基于微信定位功能，建立日出日落模块，以图文结合的方式展示用户当前定位城市今日和明日的日出日落时间。同时，支持在用户当前定位城市、香港、广州、上海和北京等城市间切换查看。

使用场景：用户打开智慧海洋气象服务微信公众号后，选择进入日出日落功能，系统实时显示当前用户所在城市今日和明日的日出日落时间。

数据来源：智慧海洋气象服务系统数据库中的全国城市的日出日落时间实况及预报数据等。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

2.3.4.2.6. 往日实况模块

功能需求及算法说明：综合分析历史天气资料，基于微信定位功能，建立往日实况模块，实现以图表形式对于用户当前定位过去1天逐小时温度曲线趋势图和雨量柱状图，以及过去30天逐天温度（最高温度/最低温度）曲线趋势图和雨量柱状图进行展示。

使用场景：用户打开智慧海洋气象服务微信公众号后，选择进入往日实况功能，系统实时显示当前用户所在位置过去1天逐小时温度曲线趋势图和雨量柱状图产品等。

数据来源：智慧海洋气象服务系统数据库中的天气实况及预报数据等。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

2.3.4.2.7. 订阅号互动小游戏模块

为提高珠海市防灾减灾能力、提升珠海市民防灾减灾意识，充分利用互联网传播高效、便捷的优势，宣传气象灾害科普及防御知识，同时丰富“珠海天气”微信公众号内容，提升粉丝活跃度，有利于微信公众号有效性的提高。具体内容如下：

（1）平台建设总体要求

平台形式：以H5网页或微信小程序的形式，搭载在“珠海天气”微信公众号子栏目中。

界面设计：整体画面为线条干净的卡通界面，保证画面整洁不花哨，增加亲和力。

可扩充性：游戏模块、题目应具备可扩充性，可以根据需求调整。

运行：要求运行流畅，操作简单，非网络造成的画面延迟或卡顿不得超过1s。

（2）前台设计：以每日竞猜小游戏赢取积分，累计积分可获得不同等级头衔，采集前20名组成排行榜（荣誉榜）。

信息采集：用户登录时采集其账号及昵称，作为游戏账号。

游戏模块

每日签到：提供签到日历，并根据签到情况奖励积分。

天气竞猜：

气象要素竞猜类。每天20点前，用户针对特定气象站点当晚20时至次日20时的最高气温、最低气温、降雨等级等气象要素进行竞猜，通过比对实测数据，次日21时结算竞猜结果。可以任选如下题目的一个或多个：

①最高气温竞猜。题目“我猜X日20时至(X+1)日20时珠海的最高气温为______℃(精确到0.1℃)”

②最低气温竞猜。题目“我猜X日20时至(X+1)日20时珠海的最低气温为______℃(精确到0.1℃)”

③雨量等级竞猜。题目“我猜X日20时至(X+1)日20时珠海的将会下____。A。不下雨 B.小雨 C.中雨 D.大雨 E.暴雨 F.大暴雨或特大暴雨”

预警信号竞猜类。每天20点前，用户对珠海市气象台当晚20时至次日20时所发布的预警信号进行竞猜，通过比对数据库数据，次日21时结算竞猜结果。题目如：

我猜X日20时至(X+1)日20时珠海将会发布的预警信号有(最多三个)

____（下拉选择类型）____(下拉选择等级)预警

台风竞猜类。每天20点前，用户针对特定台风当晚20时至次日20时的XX要素进行竞猜，通过比对实测数据，次日21时结算竞猜结果。可以任选如下题目的一个或多个：

①距离珠海的最近距离。题目“我猜X日20时至(X+1)日20时XX台风距离珠海的最近距离______公里(精确到10公里)”

②台风最大强度等级。题目“我猜X日20时至(X+1)日20时XX台风中心附近最大的风力等级为______级”

③其他预留竞猜题型。

知识问答：以科普气象灾害防御知识为主要目的，从题库中抽取题目，展开下列内容，问答的形式包括但不限于是非题、选择题、填空题。

①每日一答

每天1次挑战机会，分享小程序可再次获得一次机会。从题库中随机抽取不重复的5题，组成一组题目，该组题目答完之后公布结果和得分。

②一站到底

从题库中随机抽取1道题目，20秒内必须作答，答对才能继续作答下一题，答错游戏终止，统计连续答对的题目数，并计算积分，每天获取的分数有上限，且回答过的题目不再重复出现。

（3）积分规则

登录和签到积分规则：首次登陆可获得积分100。每日签到可获得积分20，每连续签到5天可额外获得积分50。

竞猜积分规则

气象要素竞猜类：

用户可选择对一个或多个题目竞猜，并选择使用积分数。

选择题①或题②：

如用户所填答案与正确答案相差≤±0.5℃，则用户可得到所使用积分数2倍。

如用户所填答案与正确答案相差＞0.5℃，并小于等于1.0℃，则用户可得到所使用积分数1倍。

如用户所填答案与正确答案相差＞1.0℃，并小于等于1℃，则用户不得到积分。

选择题③

如用户所填答案与正确答案相符，则用户可得到所使用积分数2倍。

如用户所填答案与正确答案相差一个等级，则用户可得到所使用积分数1倍。

如用户所填答案与正确答案相差一个等级以上，则用户不得到积分。

预警信号竞猜类：

用户对预警信号进行竞猜时选择使用积分数。如猜中预警信号类型，则用户可得到所使用积分数1倍；如猜中预警信号类型及等级，则用户可得到所使用积分数2倍；如猜中雷暴预警信号（无等级），则用户可得到所使用积分数1.5倍.

台风竞猜类：

用户可选择对一个或多个题目竞猜，并选择使用积分数。

选择题①：用户竞猜台风距离珠海的最近距离与正确答案相差≤50公里，则用户可得到所使用积分数2倍；与正确答案相差＞50公里，且≤100公里，则用户可得到所使用积分数1倍；相差超过100公里，则不得到积分。

选择题②：用户竞猜台风中心附近最大的风力等级与正确答案相符，则用户可得到所使用积分数2倍；与正确答案相差1级，则用户可得到所使用积分数1.5倍；与正确答案相差2级，则用户可得到所使用积分数1倍；与正确答案相差超过2级，则用户不得到积分；

答题积分规则。

每日一答：参与每日一答无需使用积分，每答对一题获得积分20，答错不扣分。

一站到底：参与一站到底无需使用积分，每答对一题获得积分5，每答对5题额外奖励10分。每天该项最高可得100分

（6）积分排行榜

按照日榜、周榜、月榜、总榜，展示积分排行前二十名用户，上榜内容包括用户昵称、荣誉称号、积分数。

（7）分享功能

平台主页面可直接分享至朋友圈或好友。获得新称号时，界面有分享选项。登上排行榜时，界面有分享选项。

（8）后台管理

前台模块调整功能：后台提供前台模块调整功能，根据需要开放或关闭前台的游戏模块。关闭时如用户点击该模块，则出现弹框提醒该模块尚未开放。前台有公告或者邮箱可对用户进行消息通知，值班人员可通过后台修改。

判断功能：竞猜类题目由后台接入数据库进行数据读取，对用户的答案进行自动判断，并计算用户所的积分。知识问答类题目由后台根据题库中录入的答案进行判断，并计算用户所得积分。

题库录入功能：后台应可录入问答类题库及其答案。对于竞猜类题目可进行更改。

调整功能：后台应可调整竞猜奖励规则、各项分值、判断所依据的实测气象站点等功能。

用户积分情况查询和处理：后台可查询用户积分与明细，对于恶意刷分行为可进行取消其积分、称号、排行榜等功能。

2.3.4.3. 海上移动气象服务终端

海上移动气象服务终端建设内容主要包括：船舶自动气象站数据采集和数据传输模块，海上移动气象服务产品展示终端模块及各个子产品，包括雷暴识别追踪产品、能见度预报预警产品、船舶航线气象服务产品、基于位置的服务功能模块、雷达产品综合显示模块（雷达反射率因子产品、QPF产品）。

2.3.4.3.1. 海上移动气象服务终端建设边界、数据来源及布设说明

原有海上移动气象服务终端：无；是否新建：是。
海上移动气象服务终端建设内容
模块名称	功能描述	使用数据、展示产品来源
船舶自动气象站数据观测	利用航运、渔业等常规运行的船舶作为载体安装自动气象站，实时探测船舶活动海区的气温、风向、风速、气压、相对湿度和降水等气象要素。安装数量5套。	新增功能，于该模块定制设计、开发。
.数据传输模块	安装数据通讯模块，实现数据的实时双向传输。一方面船舶自动气象站采集的数据可以实时传输回气象局的中心数据库，另一方面后台数据系统可以为船舶的移动气象服务终端传输各类观测、预报、服务产品等数据。	数据源于珠海市、省气象数据，和船舶自动气象站数据。新增功能，于该模块定制设计、开发。
雷暴识别追踪产品综合显示模块	在电子地图上采用色斑图模式对指定范围内未来3小时雷暴识别追踪产品进行综合显示。产品显示支持单帧显示和动画播放两种模式，且支持基于时间指标的历史产品检索查看功能。当回波强度大于设定阈值时，系统将以声光结合的方式进行强雷暴预警提醒。	数据源于珠海市、省气象数据，通过本项目《后台服务体系》中开发的雷暴识别跟踪产品，再经过定制设计、开发，转化为海上移动展示终端适用的展示产品。
能见度预报预警功能模块	系统利用可视化图表技术，设计友好简洁的模式，基于电子地图以色斑图和时间序列图等显示形式显示陆地和洋面能见度预报结果，为使显示更加直观，将针对不同级别赋予红、黄、绿三种颜色，用户可通过颜色直观、清晰地了解到能见度值的范围。结合能见度预警阈值体系，当能见度预报值达到设定阈值时，系统将以声光结合的方式进行低能见度预警提醒。	数据源于珠海市、省气象数据，通过本项目《后台服务体系》中开发的能见度的预报预警技术和应用产品，再经过定制设计、开发，转化为海上移动展示终端适用的展示产品。
基于位置的服务功能模块	基于位置的服务功能模块主要为基于位置的自动推送功能和基于位置的跟随服务功能。 1、基于位置的自动推送功能基于用户位置，经个性化研判后，给用户发送各类个性气象灾害预警信息、气象灾害实况监测信息、气象预报或信息通报信息、应急信息。同时，为防止系统过于频繁的推送消息，保证用户拥有良好的体验度并确保系统的稳定性，基于位置的自动推送消息在每分钟内只允许推送一次。 2、基于位置的跟随服务功能系统基于手机APP定位功能，根据用户位置，实现跟随服务。通过建立针对不同位置范围的格点库，利用雷达外推数据，结合精细化格点预报数据以及自动站实况监测数据，为用户提供基于位置的跟随气象服务产品，主要包括雷达拼图、雷达估测降水、自动站要素监测产品等。	数据源于珠海市、省气象数据，新增功能，于该模块定制设计、开发。
船舶航线气象服务功能模块	基于人机交互模式，在智慧海洋气象服务APP建立航线参数设置模块，以便于用户可通过智慧海洋气象服务APP终端发送指令。用户输入起点和终点、航速等信息，后台获取相关参数数据后进行实时运算，将指定航线的灾害天气监测及预报预警信息等返回至海上移动展示终端并进行可视化展示。	数据源于珠海市、省气象数据，通过本项目《后台服务体系》中开发的设定行船路线的灾害天气监测预警产品，再经过定制设计、开发，转化为海上移动展示终端适用的展示产品。
雷达产品综合显示模块	雷达产品综合显示模块旨在基于雷达基数据，实现雷达反射率因子产品和QPF产品的实时显示。由于涉及的数据量大，基于时效性考虑，要充分利用高性能计算机提供的计算资源，并采用并行计算方法进行雷达探测数据的采集、解析以及产品输出等。	原使用数据（珠海双偏振雷达）基础上，增加省气象雷达数据，通过本项目《后台服务体系》中开发的雷达反射率因子产品和QPF产品，再经过定制设计、开发，转化为海上移动展示终端适用的展示产品。

海上移动气象服务终端的数据来源说明：

海上移动气象服务终端的数据来源总体上来自广东省气象数据共享接入数据、珠海探测资源数据共享接入数据及数值预报数据等数据源，包括自动站实况监测、雷达资料、卫星资料、数值预报数据及船舶自动气象站数据等各模块功能所需的数据。

由于海上服务终端展示需要实时传输各个服务产品，各服务产品基于大量的实时数据支撑，源于实时获取省、市、船舶的气象数据，其中气象要素实况数据5分钟需传输一次，预警信号的传输更要达到2分钟以内，实时性要求高；气象数据需要为应急、水利、交通、环保、海洋、国土、卫生等领域提供重要的决策辅助支撑，许多数据均为保密内容，因此，气象数据对保密安全性具有很高的要求，尤其是海洋气象数据，涉及到了国土安全，如与政务公网开放对接端口实现数据共享，有将气象数据暴露的安全隐患，不利于实现广东省气象数据的保密要求；气象计算机及信息网络室承载的各个系统平台及相关模块数量多，专业性较强，需要专业的气象工程师进行操作维护，因此部分数据量大的模块是需要基于气象局局域网搭建。

综合考虑，将本模块搭建于行业云。

下面分别介绍模块各功能的详细内容及实现技术说明。

2.3.4.3.2. 船舶自动气象站数据观测

功能说明：利用航运、渔业等常规运行的船舶作为载体安装自动气象站，实时探测船舶活动海区的气温、风向、风速、气压、相对湿度和降水等气象要素。安装数量5套。

2.3.4.3.3. 数据传输模块

功能说明：安装数据通讯模块，实现数据的实时双向传输。一方面船舶自动气象站采集的数据可以实时传输回气象局的中心数据库，另一方面后台数据系统可以为船舶的移动气象服务终端传输各类观测、预报、服务产品等数据。

2.3.4.3.4. 海上移动气象服务产品

6.4.4.3.3.1、雷暴识别追踪产品综合显示模块

功能需求及算法说明：基于WEBGIS，在电子地图上采用色斑图模式对指定范围内未来3小时雷暴识别追踪产品进行综合显示。产品显示支持单帧显示和动画播放两种模式，且支持基于时间指标的历史产品检索查看功能。当回波强度达到一定程度时，极易带来安全隐患，因此，当回波强度大于设定阈值时（即指定范围内出现回波强度大于设定阈值的雷暴云团），系统将以声光结合的方式进行强雷暴预警提醒。

使用场景：用户打开海上移动气象服务终端后，选择进入雷暴识别追踪产品综合显示功能，系统立即显示当前范围内未来3小时的雷暴识别追踪色斑图产品。

数据来源：智慧海洋气象服务系统数据库中的雷暴实况监测及预报产品数据。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

6.4.4.3.3.2、能见度预报预警功能模块

功能需求及算法说明：系统利用可视化图表技术，设计友好简洁的模式，基于电子地图以色斑图和时间序列图等显示形式显示陆地和洋面能见度预报结果，为使显示更加直观，将针对不同级别赋予红、黄、绿三种颜色，用户可通过颜色直观、清晰了解到能见度值的范围；为了便于用户直观了解能见度的变化趋势，系统将通过可视化图表的方式直观显示未来24小时能见度逐时预报的时间序列图形产品。系统支持基于时间指标的历史产品检索查询功能。

同时，结合能见度预警阈值体系，当能见度预报值达到设定阈值时（即指定范围内能见度预报值小于设定阈值），系统将以声光结合的方式进行低能见度预警提醒。

使用场景：用户打开海上移动气象服务终端后，选择进入能见度预报预警功能，系统基于电子地图显示当前范围内的陆地和洋面能见度预报结果，包括色斑图和时间序列图。

数据来源：智慧海洋气象服务系统数据库中的能见度实况数据、预报数据及色斑图产品（由智慧海洋气象服务系统后台服务程序生成）。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

6.4.4.3.3.3、船舶航线气象服务功能模块

功能需求及算法说明：基于人机交互模式，在智慧海洋气象服务APP建立航线参数设置模块，以便于用户可通过智慧海洋气象服务APP终端发送指令，输入起点和终点、航速等信息，后台获取相关参数数据后进行实时运算，将指定航线的灾害天气监测及预报预警信息等返回至展示终端并进行可视化展示。产品支持下载功能，以便于用户导出进行进一步分析决策。

使用场景：用户打开海上移动气象服务终端后，选择进入船舶航线气象服务功能，用户输入起点和终点、航速等信息，系统在电子地图上自动显示航线，并显示指定航线的灾害天气监测及预报预警信息。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

6.4.4.3.3.4、基于位置的服务功能模块

功能需求及算法说明：基于位置的服务功能模块主要包括基于位置的自动推送功能和基于位置的跟随服务功能。

1、基于位置的自动推送功能

2、基于位置的跟随服务功能

基于手机APP定位功能，根据用户位置，提供雷达、自动站等产品，实现跟随服务。需要建立不同位置范围的格点库，利用雷达外推数据，结合精细化格点预报数据以及自动站实况监测数据，为用户提供基于位置的跟随气象服务产品，主要包括雷达拼图、雷达估测降水、自动站要素监测产品等。

使用场景：用户打开海洋气象移动服务终端后，系统基于用户所在位置自动推送并显示当前天气的实况信息、短临预报信息、中短期预报信息、预警信息等。

数据来源：智慧海洋气象服务系统数据库中的自动站实况监测和预报数据、灾害预警数据、雷达数据及格点数据等。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

6.4.4.3.3.5、雷达产品综合显示模块

功能需求及算法说明：由于涉及的数据量大，基于时效性考虑，要充分利用高性能计算机提供的计算资源，并采用并行计算方法进行雷达探测数据的采集、解析以及产品输出等。建立双偏振雷达产品综合显示模块旨在基于双偏振雷达基数据，实现双偏振雷达反射率因子产品和QPF产品的实时显示。

（1）雷达反射率因子产品

基于HTML5技术架构，采用WEBGIS和金字塔切片模型技术，构建双偏振雷达反射率因子产品显示功能，双偏振雷达反射率因子产品显示均支持动画显示模式和单帧显示模式，两种模式下图形显示均支持放大，缩小，平移功能。系统支持最近几个时次产品的查询功能。

（2）QPF产品

根据雷暴云团的自动识别与追踪，基于光流法，综合高时空分辨率双偏振雷达资料，运用“最优插值法”估测技术和“卡尔曼滤波法”进行估测降水，输出过去1小时逐6分钟QPE产品；并利用双偏振雷达回波预报和QPE订正场，输出未来3小时逐6分钟QPF产品。最终，将基于双偏振的QPF产品以色斑图模式在前台页面进行综合展示，此外，基于格点数据，用户可通过点击某格点查询单点位置的降雨预报值。

使用场景：用户打开海上移动气象服务终端后，选择进入双偏振雷达产品综合显示功能，系统实时显示当前最新的双偏振雷达反射率因子和QPF等图形产品。

数据来源：智慧海洋气象服务系统数据库中的双偏振雷达数据及色斑图产品（由系统后台服务程序生成）。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

2.3.5. 建设珠海市台风网服务子系统

2.3.5.1. 珠海市台风网服务子系统建设主要功能内容

基于WEB GIS平台和HTML5技术架构建设珠海市台风网服务子系统，形成一个系统的、综合的、集约的加强台风监测、预报、预警信息传播的平台，为社会公众及时获取台风监测预报预警信息和学习台风及其防御知识提供了便捷的途径。该系统布设于行业云平台，需要服务器2台。

2.3.5.2. 珠海市台风网子系统建设边界、数据来源及布设说明

原有珠海市台风网：无；是否新建：是。
珠海市台风网建设内容
模块名称	功能描述	使用数据、展示产品来源
台风综合信息集约化显示模块	基于WebGIS及“所见即所得”的集约化操作模式，将多个数据来源的观测信息和预报数据统一规格，统一数据格式，主要建设内容包括：台风路径实况预报及其概率预报、台风路劲实况详细信息、城市定位功能、历史台风列表查询及导出、城市定位功能、互动交流功能、分享交流功能、电子地图显示管理及操作。	获取省、市气象探测数据、数值预报数据、智慧海洋气象服务系统产品数据。新增功能，于该模块定制设计、开发。
台风影响天气综合显示模块	基于WebGIS及“所见即所得”的集约化操作模式基于色斑图模式，系统在电子地图上综合展示各类气象观测数据和天气预报预警产品。主要建设实况观测信息叠加显示包括实况监测产品、降雨和风力统计产品、雷达和卫星产品，预报预警信息展示。	省、市气象探测数据、数值预报数据、智慧海洋气象服务系统产品数据库，包括台风实况及预报数据、天气预报预警数据等、卫星云图数据、雷达拼图数据、自动站监测数据及后台服务体系研发的图形产品等，进行获取、设计、转化、开发为台风网前端适用的产品。新增功能，于该模块定制设计、开发。
台风信息一体化查询分析模块	根据历史台风资料，为公众提供历史台风路径信息查询及分析功能。主要建设基于地图显示、历史台风路径信息显示包括基于时间范围/路径点或策源地/名称的查询功能、多种预报路径的叠加展示。	省、市气象探测数据、数值预报数据、智慧海洋气象服务系统产品数据库，包括从1945年至今的所有台风历史资料数据库信息，包括编号、台风名称、时间、路径、风力、最大风速、中心气压、与珠海距离等信息。进行获取、设计、转化、开发为台风网前端适用的产品。新增功能，于该模块定制设计、开发。
数值预报综合信息模块	实时对数值预报产品进行客观分析，根据不同精度、不同范围输出相应形式的图形等产品，为用户提供个性化的预报产品，最终以电子地图为背景，实现集合预报图形产品的综合展示，主要包括风速产品（最大风速）、风力概率产品（风力大于6级/7级/8级/9级10级）、风力平均值产品（10米风力/200米位势风力/500米位势风力）。	省、市气象探测数据、数值预报数据、智慧海洋气象服务系统产品数据库，包括台风路径实况监测及预报产品数据、数值预报数据及图形产品等。进行获取、设计、转化、开发为台风网前端适用的产品。新增功能，于该模块定制设计、开发。
海洋预报综合信息模块	实现以图表形式对未来6天逐12小时周边海域气象预报情况进行综合展示，同时，在监测数据以及灾害性天气识别追踪数据的提取和空间计算的基础上，结合阈值体系完成灾害性天气现象的分种类提示。主要建设阵风实况监测和预报产品综合显示、降雨实况监测和预报产品综合显示、低能见度实况监测和预报预警、舶航线气象服务功能。	省、市气象探测数据、智慧海洋气象服务系统产品数据库，包括台风路径实况监测及预报产品数据、船舶航线数据、珠海海域的自动站实况监测及预报数据和图形产品。进行获取、设计、转化、开发为台风网前端适用的产品。新增功能，于该模块定制设计、开发。
台风资料综合信息展示模块	基于台风相关资料库，对其进行综合展示。主要建设台风影响展示子模块、预警信号展示子模块、台风防御展示子模块、台风科普展示子模块、台风资料展示子模块、台风知识展示子模块。	省、市气象探测数据、智慧海洋气象服务系统产品数据库，包括台风路径实况监测及预报产品数据、台风对珠海的影响数据、预警信号数据、台风防御知识、台风科普知识及热带气旋等级国家标准和常用数据集等台风资料，进行获取、设计、转化、开发为台风网前端适用的产品。新增功能，于该模块定制设计、开发。
系统登录验证及后台综合管理模块	为保障珠海市台风网服务子系统的安全性，需建立登录验证模块和后台综合管理模块，系统管理员可登陆用户进行管理，同时对台风资料综合信息展示模块的部分内容进行编辑修改和补充，建设数据统计功能。此模块功能的实现将显著提高系统前台内容展示的更新及扩展的灵活性。	智慧海洋气象服务系统数据库的用户及权限信息，包括用户名、密码、权限、模块等数据。新增功能，于该模块定制设计、开发。
雷电潜势预报模块	系统采用基于雷达资料进行雷电临近预报方法和基于雷暴识别追踪应用的雷电临近预报方法构建雷电潜势预报模块。将综合推算结果写成制定产品格式，并在此基础上输出雷暴影响区域预报产品和雷暴定点预报产品。	数据源于珠海市、省气象数据，通过本项目《雷电潜势预报功能模块》中开发的产品，再经过定制设计、开发，转化为台风网前端适用的展示产品。
定量降雨预报模块	基于光流法的QPE和QPF产品	数据源于珠海市、省气象数据，通过本项目《后台服务体系-气象服务产品》中开发的基于光流法的QPE和QPF产品，再经过定制设计、开发，转化为台风网前端适用的展示产品。
能见度预报预警模块	分别考虑上述各类气象要素在陆地和洋面范围与能见度的相关性，分别建立能见度与各影响因子的相关性方程，在此基础上运用气象观测实况数据和数值预报数据，开发能见度的最佳算法，计算未来24小时能见度逐时预报，并以实况数据为订正，最终以此基础开展陆地和洋面能见度的预警和预报。	数据源于珠海市、省气象数据，通过本项目《能见度的预报预警技术模块》中开发的能见度的预报预警技术和应用产品，再经过定制设计、开发，转化为台风网前端适用的展示产品。
港珠澳大桥天气预报预警模块	系后台根据数值同化数据，以及精细化的风场实况和预报数据等，计算港珠澳大桥在不同位置、不同时间段的风力及能见度等监测及预报数据并入库，主要建设开发4钟典型车辆的侧滑临界风速模块、大桥风力实况监测和预报预警模块、安全警戒速度计算及其提醒服务模块、能见度实况监测和预报预警模块。	数据源于珠海市、省气象数据，通过本项目《针对港珠澳大桥的灾害天气预报预警模块》中开发的产品，再经过定制设计、开发，转化为台风网前端适用的展示产品。
行船天气预报预警模块	将根据获取的航线数据并考虑安全问题，结合实况监测和中短期预报产品，判断船舶的航线是否经过大风速区（特别是台风影响区域）、低能见度区（如大雾等），用户可通过终端发送指令，输入起点和终点、航速等信息，后台获取相关数据后实时运算，并计算结果返回，为船舶航行提供决策参考，开发内容为船舶航线输出、基于船舶航线的灾害性天气监控、预报、预警服务。	数据源于珠海市、省气象数据，通过本项目《行船路线的灾害性天气监控及预报预警服务模块》中开发的设定行船路线的灾害天气监测预警产品，再经过定制设计、开发，转化为台风网前端适用的展示产品。
戒备天气提醒服务模块	基于电子地图，通过个性化设置戒备范围，系统自动计算和监测该范围内是否有雷电发生，若该范围内在过去6min内监测到闪电或实时监测到闪电发生或有雷暴预警发布，系统自动发出不同的戒备声音信号，并通过手机短信、电话或其他方式通知预设的对象。同时，该模块支持雷达图开关、闪电类型、闪电总时段、闪电符号大小、显示方式等个性化参数设置。	数据源于珠海市、省气象数据，融合本项目《雷电戒备定位服务模块》中开发的产品，增加气温、降水、风力等气象要素的设置阈值提醒，再经过定制设计、开发，转化为台风网前端适用的展示产品。
资料综合分析模块	基于可视化及GIS技术，开发实现雷电监测和预报产品、闪电定位复合产品、闪电数据统计分析产品包括闪电监测信息、雷暴过程统计、历史资料分析产品的综合展示。	数据源于珠海市、省气象数据，融合本项目《雷电资料产品综合展示模块》与《数据共享平台》，提供闪电数据统计，以及气温、降水、风力统计资料查询，再经过定制设计、开发，转化为台风网前端适用的展示产品。

由于台风网展示需要实时传输各个服务产品，各服务产品基于大量的实时数据支撑，源于实时获取省、市、船舶的气象数据，其中气象要素实况数据5分钟需传输一次，预警信号的传输更要达到2分钟以内，实时性要求高；气象数据需要为应急、水利、交通、环保、海洋、国土、卫生等领域提供重要的决策辅助支撑，许多数据均为保密内容，因此，气象数据对保密安全性具有很高的要求，尤其是海洋气象数据，涉及到了国土安全，如与政务公网开放对接端口实现数据共享，有将气象数据暴露的安全隐患，不利于实现广东省气象数据的保密要求；气象计算机及信息网络室承载的各个系统平台及相关模块数量多，专业性较强，需要专业的气象工程师进行操作维护，因此部分数据量大的模块是需要基于气象局局域网搭建。

综合考虑，将本模块搭建于行业云，需要服务器2台。

2.3.5.3. 珠海市台风网子系统功能实现及技术要点

2.3.5.3.1. 建设台风综合信息集约化显示模块

功能需求及算法说明：基于WebGIS技术及“所见即所得”的集约化操作模式，台风综合信息集约化显示模块将多个数据来源的观测信息和预报数据统一规格，统一数据格式，并在系统页面上将基于台风实况和主观预报的台风路径及其概率预报等信息进行显示，对中国东南沿海区域、中国南海区域、西太平洋区域的台风动态图进行综合展示，用户可切换查看各区域台风动态图。

1、台风路径实况、预报及其概率预报

充分利用高性能计算机提供的计算资源，后台程序自动读取数值预报产品，计算台风路径概率等产品，并将其结果保存到台风数据库中，并用于前台页面展示。

在电子地图的背景上显示最新的热带气旋实测及预报位置（其中以中央台发布的热带气旋位置为实测位置），预测的热带气旋信息包括北京、香港、美国、日本、广州等发布的预报路径和珠海气象台发布的预报路径，以及根据ECMWF精细化预报、JMA等数值预报或报文计算产生的概率预报路径，各个不同的预报路径可选择设置显示或不显示状态。

当台风接近或即将影响珠海时，需要准确预报近海台风的位置和动向，从而及时发布台风观测和预警信息。因此，将综合应用华南地区多普勒雷达组网资料，应用近海台风客观定位技术，跟踪热带气旋的移动和发展，实时提供台风位置信息和发展动向，为近海台风预报预警提供参考，提高台风路径预报能力。

2、台风路径实况详细信息展示

当鼠标移动到每个台风不同时次的位置时，可动态显示每个时次台风的基本信息，如台风名称、编号、经度、纬度、级别、风力、最大风速、中心气压、距珠海距离等信息，并通过不同的颜色区分显示不同的台风强度级别以及大风圈。并且将发布的台风预警信号在台风路径对应的时间点上显示，当鼠标移动到对应的时间点上，用户可直观查看到各个台风路径时间点上台风预警信号等级等信息。

3、城市定位功能

为提高珠海市台风服务子系统的使用范围，开发关注城市设置功能。可设置的城市包括：珠海、深圳、广州、中山、佛山、江门、阳江、茂名、湛江、北海、海口、东莞、惠州、汕尾、汕头、厦门、福州、温州、宁波、杭州、上海。系统前台页面提供“设置关注城市”下拉菜单，选择后系统立刻定位到指定城市位置，同时，电子地图的显示也将发生相应变化。默认情况为底图以珠海市辖区为中心，绘有距珠海100/300/500/800km的若干标识圈，并在电子地图上绘有珠海市24/48小时的台风警戒线。变更关注城市设置后，底图中心、标识圈中心、警戒线中心变更为所选择的关注城市，仍可实时展示台风名称、编号、经度、纬度、级别、风力、最大风速、中心气压、距关注城市距离等信息，当鼠标移动到对应的时间点上，可显示各个台风路径时间点上所关注城市的台风预警信号，或通过提供所关注城市的气象台网站预警信号超链接来显示。

4、分享交流功能

为扩大珠海市气象部门的影响力，推广珠海市台风服务网子系统，提升系统的服务效果，系统提供了新浪微博、微信、QQ等第三方媒体的分享链接，方便用户进行扩散、分享、交流。用户查看到需要的台风综合信息显示集约化显示模块的产品时，包括台风实时路径、预报路径、预警信号、历史台风，可保存该显示界面的设置并通过第三方媒体进行分享交流。

5、电子地图显示管理及操作

系统将通过与智慧珠海综合服务平台进行对接，使用珠海一张图实现台风网服务子系统中的电子地图服务，包括地图显示、管理及各种操作。系统具有电子地图的导航功能，并可在电子地图上进行地图漫游、放大、缩小等操作。

其他地图可作为备用。比如谷歌地图作为平台基础地图之一，但缺省的谷歌地图，会标示有风景点、行政机构、高速公路名等标识，这不利于气象产品叠加效果及显示性能。通过定制的谷歌地图，对以上元素进行屏蔽或开关，增加省级连界，使其更适合于气象业务平台应用。默认状况下业务平台使用的在线谷歌地图，在数据可视化时扮演十分重要的底图角色。使用高级的前端缓存策略，在不同的网络环境中无缝切换地图源，在网络良好时使用在线地图，在网络延迟或、无网络连接时，使用已缓存的谷歌地图，使其正常支持平台业务。

使用场景：用户打开台风网服务子系统并输入正确的用户名、密码经过验证登录后，默认进入台风综合信息集约化显示功能，系统立即基于台风实况和主观预报的台风路径及其概率预报等信息进行显示，并叠加显示卫星云图、雷达拼图、滑动雨量和自动站监测实况观测图形。

数据来源：省、市气象探测数据、数值预报数据、智慧海洋气象服务系统产品数据库。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

2.3.5.3.2. 建设台风影响天气综合显示模块

功能需求及算法说明：基于WebGIS及“所见即所得”的集约化操作模式基于色斑图模式，系统在电子地图上综合展示各类气象观测数据，包括温度、湿度、气压、风向、风速等数据，以及气象卫星图片和气象雷达资料等，各类数据可选择叠加查看，也可叠加台风路径显示。此外，展示官方天气预报预警产品，以图文结合的方式展示珠海当天和未来3天天气预报情况；通过数据连接获取当前珠海市气象部门已发布的预警提示，并将预警信息、发布时间、生效范围、预警内容防御指引等进行综合展示。

1、实况观测信息叠加显示

基于WebGIS，集成显示模块可在电子地图上叠加显示卫星云图、雷达拼图、自动站监测实况观测产品。系统支持基于时间指标的历史产品检索查询功能。其中，点击某一具体自动站时，将以图表形式展示该自动站最近24小时的风速、温度、降雨等监测数据。

（1）自动站监测产品

依据数据分配均衡以及任务负载均衡原则，设计时间并行和空间并行的方法，采用插值方法对全市自动站统计数据进行插值处理，制作实现自动站实况监测产品，产品类型包括气温、累积雨量、风速、湿度、气压以及能见度等。基于电子地图生成各个自动站分钟、日最高、日最低数据。

系统以色斑图模式综合显示上述要素产品；系统支持动画显示模式和单帧显示模式，上述各类产品除实时综合显示外，还支持基于时间指标的历史图形产品检索查看功能。

（2）降雨统计产品

系统提供“降雨统计”模块，基于WEB GIS，在电子地图上动态进行自动站降雨量的实况监测产品的综合显示，基于时间指标，各类信息可灵活检索查看。同时系统自动统计全市的降雨量分布数据，并将统计数据形成表格提供用户下载。

（3）风力统计产品

系统提供“风力统计”模块，基于WEB GIS，在电子地图上动态进行自动站风力的实况监测产品的综合显示，基于时间指标，各类信息可灵活检索查看。同时系统自动统计全市的风力分布数据，并将统计数据形成表格提供用户下载。

（4）雷达图产品

系统前台通过提供“雷达拼图”模块功能，基于时间指标，可动态进行雷达拼图产品、雷达等值线图产品，各类产品可动态检索查看。

用户选择该功能后，在电子地图基础上可实时查看最新的珠海市的雷达拼图产品。系统默认查看最新时次的产品，通过动画的方式动态显示不同范围内连续时间段的雷达拼图实况产品。用户可灵活调整产品时间，查看过去某一时间生成的雷达拼图产品。

（5）卫星云图产品

基于我国风云2 号卫星，系统通过灾害监测模块前台显示最新的风云2 号卫星云图资料，以动画的方式动态显示当前西北太平洋范围内的台风位置变化情况。默认情况下，系统后台会根据最新卫星资料每半小时实时自动更新一次产品并保存相应的时间，并及时更新显示最新的台风定位产品。此外，在该模块下方对云图信息加以说明，方便用户进行查看信息。

2、预报预警信息显示

基于WEB页面，系统对港珠澳三地实时的预警信号、警报和风球的发布情况，以及未来3天天气预报的情况进行查询结果显示。可实时查看港珠澳三地发布的当前预警信号，显示预警信号的发布时间、取消时间、发布区域、预警类别以及预警等级等查询结果。

使用场景：用户打开台风网服务子系统并输入正确的用户名、密码经过验证登录后，进入当前台风影响天气综合显示模块，系统基于电子地图实时显示当前的台风动态信息，并可叠加显示实况观测信息，展示当天和未来3天天气预报情况的图文数据等。

数据来源：省、市气象探测数据、数值预报数据、智慧海洋气象服务系统产品数据库，包括台风实况及预报数据、天气预报预警数据等、卫星云图数据、雷达拼图数据、自动站监测数据及后台服务体系研发的图形产品等。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

2.3.5.3.3. 建设台风信息一体化查询分析模块

功能需求及算法说明：建立台风信息一体化查询分析模块，为公众提供历史台风路径信息的查询功能。根据珠海市气象部门提供的资料，建立详细的台风历史资料数据库，保存历史台风信息，包括编号、台风名称、时间、路径、风力、最大风速、中心气压、与珠海距离等信息，以便系统进行历史台风信息的查询和显示。

1、基于地图显示

台风路径基于电子地图进行显示，底图以珠海为中心，绘有距该城市100/300/500/800km的距离标识圈，并在电子地图上绘有24/48小时的台风警戒线。如果当前时间有台风，则进入系统时默认以台风最新路径为中心显示电子地图。

历史台风路径信息显示

为便于用户查询，需开发多种查询方式。系统基于查询时间范围（年份、月份）、图形范围（策源地范围、路径点范围）、经纬度范围（策源地范围、路径点范围）、台风名称的历史台风信息的检索查询。

（1）基于时间范围的查询：用户可选择指定查询时间范围，对历史上的台风信息进行查询。基于时间年、月的范围设置，用户可查询指定时间段的台风列表和台风路径列表信息，并支持台风详情的查看和列表，具体的台风、台风路径信息以列表的形式分别显示，可进行列表导出、详细查询操作。台风信息包括编号、中文名、英语名、年份、开始时间、结束时间等信息；台风路径信息包括时间、经度、纬度、最大风速、中心气压、移动速度等信息。

（2）基于策源地范围或路径点范围的查询：用户可选择策源地范围或路径点范围类型，除了可在电子地图上通过鼠标点击指定图形范围外，还可通过输入某矩形框的经纬度范围对历史上的台风信息进行查询。说明：不指定范围的情况下，默认查询范围为全部范围；在不同时设置时间范围的情况下，默认筛选显示最近一年该策源地或路径点范围内的台风。

（3）基于台风名称的查询：用户可输入指定台风名称，对历史上的台风信息进行查询。说明：不指定范围的情况下，默认查询范围为全部范围；在不同时设置时间范围的情况下，默认筛选显示最近一年该策源地或路径点范围内的台风。

查询结果以列表的形式进行展示，并在电子地图上生成相应的路径。同时，查询结果可导出为列表。

多种预报路径的叠加显示

系统包含多种主观预报的显示结果，故采用不同颜色的线条来代表不同主观预报的结果，这些台风预报路径数据来源包括中央台、广州台、日本台、美国台、珠海台、香港台。

使用场景：用户打开台风网服务子系统并输入正确的用户名、密码经过验证登录后，进入台风信息一体化查询分析功能，用户可输入查询时间范围（年份、月份）、图形范围（策源地范围、路径点范围）、经纬度范围（策源地范围、路径点范围）等条件进行查询，系统以图形和列表方式返回查询的结果，同时，可选择叠加多种预报路径的结果。

数据来源：省、市气象探测数据、数值预报数据、智慧海洋气象服务系统产品数据库，包括从1945年至今的所有台风历史资料数据库信息，包括编号、台风名称、时间、路径、风力、最大风速、中心气压、与珠海距离等信息。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

2.3.5.3.4. 建设数值预报综合信息模块

功能需求及算法说明：随着数值预报技术的快速发展，数值预报产品在天气预报业务中得到越来越广泛应用。

由于时空匹配和数据使用效率的原因，需要根据位置以及预报时效将数值预报产品格点化解析计算并入库，为产品的制作提供数据源。由于数值预报产品数据量大，解析计算及入库需要占用较多系统资源。需要开发和建设基于C/S模式的后台服务系统程序，部署于服务器端，以多线程并发执行的方式运行，主要完成多家数值预报产品的解析计算及其网格化处理并把网格化的数据保存入库。然后采用多种插值方法及卡尔曼滤波算法进行计算和产品输出，并在系统前台显示。

系统通过后台程序，实时对数值预报产品进行客观分析，根据不同精度、不同范围输出相应形式的图形等产品，为用户提供个性化的预报产品，最终以电子地图为背景，实现集合预报图形产品的综合展示，主要包括风速产品（最大风速）、风力概率产品（风力大于6级/7级/8级/9级10级），以及风力平均值产品（10米风力/200米位势风力/500米位势风力）等。产品图播放提供单帧显示和动画播放两种形式，实现基于起报时间的历史产品查询功能。

使用场景：用户打开台风网服务子系统并输入正确的用户名、密码经过验证登录后，进入数值预报综合信息展示功能模块，系统以电子地图为背景，通过图文方式综合展示各类集合预报图形产品，包括风速产品（最大风速）、风力概率产品（风力大于6级/7级/8级/9级10级），以及风力平均值产品（10米风力/200米位势风力/500米位势风力）等。

数据来源：省、市气象探测数据、数值预报数据、智慧海洋气象服务系统产品数据库，包括台风路径实况监测及预报产品数据、数值预报数据及图形产品等。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

2.3.5.3.5. 建设海洋预报综合信息模块

功能需求及算法说明：基于可视化图表技术建设海洋预报综合信息模块，主要指珠海周边海域气象预报。

通过采用可视化图表技术，实现以图表形式对未来6天逐12小时周边海域气象预报情况进行综合展示，包括天气状况、最低温度和最高温度等信息。同时，在对自动站、卫星、雷达实况等监测数据以及灾害性天气识别追踪数据的提取和空间计算的基础上，结合阈值体系完成灾害性天气现象的分种类提示。其运行于服务器端，实时扫描自动站、雷达等实况监测数据以及灾害性天气识别追踪数据，当监测到符合气象灾害预警的气象灾害信息时，后台程序将自动生成预警提示信息，通过电话、短信或其他方式提醒授权人员。

（1）阵风实况监测和预报产品综合显示

基于WEBGIS技术，建立珠海海域范围内的阵风实况监测和预报产品功能，绘制阵风的走向动态图，以色斑图为主，文字标注为辅，对风向、级别进行阵风实况监测和预报的综合展示。

系统以电子地图为背景，以风向杆的方式绘制每个自动站的风速风向数据，并对较大级别的以色斑图方式进行填充，从而实时生成整个珠海范围的阵风实况监测和预报产品并保存，用于在系统前台进行展示。通过WEB界面可实时查看阵风产品，包括最近1小时阵风产品、最大风速和最小风速的展示。系统通过动画方式动态显示指定范围的阵风变化情况，对于出现的较大级别的阵风范围，在地图上会通过不同颜色加以区分，更加直观地展示当前珠三角区域内阵风的变化情况，提前做好应对措施。

（2）降雨实况监测和预报产品综合显示

利用珠三角的周边雷达监测数据，系统提供降雨实况监测和预报产品综合显示模块。系统在电子地图上动态进行自动站降雨量的实况监测产品的综合显示，基于时间指标，各类信息可灵活检索查看。

基于时间指标，系统珠海市范围内最近1小时降雨分布图和最近3小时降雨分布图，产品类型包括不同累计时长的自动站实时雨量、最大雨量、平均雨量以及降雨统计等，降雨统计包括各区未来30分钟、1小时、2小时的降雨估测值。系统通过动画方式动态显示连续时间段内的降雨变化情况，并可查看过去某一时间的降雨量产品。

（3）低能见度实况监测和预报预警

低能见度是影响海洋交通运输业、海上运动项目的重要因素之一，具有极大的安全隐患。系统基于能见度的最佳算法，应用气象观测实况数据和数值预报数据，建设低能见度实况监测和预报预警功能，以适应航海部门对气象服务的精细化需求。基于WEB GIS在电子地图上实现低能见度实况监测和未来24小时能见度逐时预报产品查询显示功能，并根据设定预警阈值自动发布预警提示信息。低能见度实况监测和预报预警显示模块在系统支持各类信息的历史查询功能。

（4）舶航线气象服务功能

基于人机交互模式，在海洋预报综合信息模块建立航线参数设置模块。用户输入起点和终点、航速等信息，后台获取相关参数数据后进行实时运算，将指定航线的灾害天气监测及预报预警信息等返回至前端并进行可视化展示。产品支持下载功能，以便于用户导出进行进一步分析决策。

使用场景：用户打开台风网服务子系统并输入正确的用户名、密码经过验证登录后，进入海洋预报综合信息展示功能模块，系统以电子地图为背景，通过图文方式综合展示珠海海域的气象预报产品，包括阵风实况监测和预报产品、降雨实况监测和预报产品以及低能见度实况监测和预报预警产品等。

数据来源：省、市气象探测数据、智慧海洋气象服务系统产品数据库，包括台风路径实况监测及预报产品数据、船舶航线数据、珠海海域的自动站实况监测及预报数据和图形产品。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

2.3.5.3.6. 建设台风资料综合信息展示模块

功能需求及算法说明：台风资料综合信息展示模块将建设为一个社会公众学习台风知识、了解台风相关信息的平台。依据需要，针对台风影响、预警信号、台风防御、台风科普等资料，有选择性进行展示。灵活运用文字、图片、列表等显示方式。

1、台风影响展示子模块

基于历史台风资料，开展台风影响分析，建设台风影响展示子模块。此子模块主要用于介绍各台风（山神、派比安、格美、三巴等）带来的影响情况及防御指南等。系统管理员可通过系统后台综合管理模块进行台风影响展示内容的编辑修改和补充等。

2、预警信号展示子模块

根据珠海市相关气象灾害预警信号发布规定可知，气象灾害预警信号共有十一类，即台风、暴雨、高温、寒冷、大风、大雾、灰霾、冰雹、火险、雷暴、雷雨大风、道路结冰共计十二类。依据《气象灾害预警信号发布与传播办法》建设预警信号展示子模块，实现各类预警信息的预警级别、含义和防御指引等信息的综合展示。系统管理员可通过系统后台综合管理模块进行预警信号展示内容的编辑修改和补充等。

3、台风防御展示子模块

建立台风防御展示子模块，实现台风防御指引、台方的实质及危害、遭遇台风前后渔业如何防台、居民防台（台风来临怎么办）等内容的综合展示，为公众应对台风提供专业指引；公众也可以进行专题互动和提供意见建议。系统管理员可通过系统后台综合管理模块进行台风防御展示内容的编辑修改和补充等。

4、台风科普展示子模块

建立台风科普子模块，主要实现西北太平洋和南海热带气旋命名表、热带气旋等级划分、台风的源地、台风的结构、台风是如何命名的等内容的综合展示。系统管理员可通过系统后台综合管理模块进行台风科普展示内容的编辑修改和补充等。

5、台风资料展示子模块

台风资料主要包括热带气旋等级国家标准和常用数据集，建立台风资料展示子模块，用户可通过查询工具方便灵活地进行各种与台风相关的国家标准或历史资料等常用数据的检索、下载。系统管理员可通过系统后台综合管理模块进行台风资料展示内容的编辑修改和补充等。

6、台风知识展示子模块

建立台风知识展示子模块，主要实现台风结构介绍、台风预警信号、台风与暴雨、台风与霾等内容的综合展示。系统管理员可通过系统后台综合管理模块进行台风知识展示内容的编辑修改和补充等。

使用场景：用户打开台风网服务子系统并输入正确的用户名、密码经过验证登录后，进入台风资料综合信息展示功能模块，系统以电子地图为背景，通过图文方式综合展示台风对珠海的影响信息，并可通过相应的功能操作展示当前预警信号及台风防御知识、台风科普知识及台风资料等。

数据来源：省、市气象探测数据、智慧海洋气象服务系统产品数据库，包括台风路径实况监测及预报产品数据、台风对珠海的影响数据、预警信号数据、台风防御知识、台风科普知识及热带气旋等级国家标准和常用数据集等台风资料。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

2.3.5.3.7. 建设系统登录验证及后台综合管理模块

功能需求及算法说明：

（1）登录验证功能

为保障珠海市台风网服务子系统的安全性，需建立集中登录验证模块。该模块提供用户认证功能，用户需输入关联的用户名和密码进行验证，验证通过后方可链接进入珠海市台风网查看该用户权限范围内功能模块，且可进行该用户名所有权限的相关操作等。若用户不登录，则只有展示部分的界面和内容。

（2）系统后台综合管理功能

建设系统后台综合管理模块，基于用户认证（关联的用户名，密码），系统管理员可对珠海市台风网服务子系统前台关于台风资料综合信息展示模块的部分内容进行编辑修改和补充，包括台风防御展示子模块、台风知识展示子模块等功能模块的显示内容，同时，在后台建设数据统计功能，提供总访问量、子菜单点击量的输入某时间范围的统计功能。此模块功能的实现将显著提高系统前台内容展示的更新及扩展的灵活性。

使用场景：用户打开台风网服务子系统后，首先进入用户登录界面，用户输入正确的用户名、密码并经过验证登录后，进入系统主界面。如果用户名不存在，或密码错误，则弹出错误提示，并且只能展示较简单的界面和内容。如果是系统管理员，登录成功后可对台风影响、预警信号等系统前台内容进行编辑修改或补充。

数据来源：智慧海洋气象服务系统数据库的用户及权限信息，包括用户名、密码、权限、模块等数据。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

2.3.5.3.8. 雷电潜势预报模块

功能需求及算法说明：雷电潜势预报是雷电灾害预报预警的重要基础，预报效率较高的潜势预报系统，能帮助预报员确定雷电警戒区域，从而能更好的监视和关注重点区域内的气象要素变化，提高雷电预报预警的效率。系统采用基于雷暴识别追踪应用的雷电临近预报方法构建雷电潜势预报模块，提供精细化的雷电预报产品。

基于雷暴识别追踪应用的雷电潜势预报：综合应用闪电定位网络数据、多普勒雷达数据和中尺度数值模式数据以及雷暴云团自动识别和追踪系统，进行雷电短时临近预报方法的研究，统计分析闪电特征及预报因子，结合雷达反射率、回波顶高、垂直累积液态水等达到一定的阈值和区域范围实现对闪电的临近预报。基于上述方法建立雷电潜视预报系统，该系统基于C/S模式，以分布式的模式部署于服务器端，以多线程并发的方式执行，完成数据的解析，结合雷电短时临近预报模型，输出雷电短时临近预报系列潜势预报产品。

首先，通过及时调取多普勒雷达最新生成的基数据并对其解码, 得到其0.5°～19.5°共9 个仰角的反射率因子值。取0.5°、1.5°、2.4°、3.4°、4.3°和6.0°仰角R 的最大值, 并将其从极坐标格式转换成经纬网格格式。取过去两个时刻的雷达基数据进行同样的操作, 这样就得到了三个不同时刻的Q 的经纬网格数据文件。对H 和VIL 采取同样的方法获取3 个连续不同体扫的经纬网格数据文件, 再用程序自动读取经纬网格数据文件中Q、H 和VIL 的值。然后，采用PP法或交叉相关等外推方法得出未来闪电发生的概率和雷电强度。最后，将综合结果写成制定产品格式，并在此基础上输出受雷暴影响区域的预报产品和雷暴定点预报产品。

（1）未来1-2小时雷暴影响区域预报：利用图像识别技术，逐个识别出强度在35BBZ以上的雷暴单体，识别出每个雷暴单体内部风场的分布情况，并用雷达回波预报技术预报其路径，采用上述预报方法输出未来1-2小时雷暴影响区域雷电潜势预报产品。

（2）雷暴定点预报产品：针对某一指定地点，利用某时刻雷暴影响区域，通过空间叠加分析的方法可以计算出雷暴进入指定地点的时间和离开指定地点的时间，已经影响指定地点的时间。

2.3.5.3.9. 定量降水预报模块

1、雷达自动站降水估测实况（QPE）模块

2、估测降水预报QPF模块

2.3.5.3.10. 能见度预报预警功能模块

2.3.5.3.11. 港珠澳大桥天气预报预警模块

功能需求及算法说明：在风对港珠澳大桥的影响评估分析结果的基础上，系统采用图文结合的方式在电子地图上对港珠澳大桥的风速、低能见度实况及预报预警提示等信息进行分类型展示。

2.3.5.3.12. 行船天气预报预警模块

功能需求及算法说明：基于人机交互模式，在系统建立航线参数设置模块，以便于用户发送指令。用户输入起点和终点、航速等信息，后台获取相关参数数据后进行实时运算，将指定航线的灾害天气监测及预报预警信息等返回并进行可视化展示。产品支持下载功能，以便于用户导出进行进一步分析决策。

2.3.5.3.13. 戒备天气提醒服务模块

功能需求及算法说明：基于电子地图，以互动形式提供个性化的闪电信息，从大量闪电信息中筛选有关的信息，为预报员提供决策信息，是否提醒公众或决策单位采取防雷措施。此外，增加气温、降水、风力等气象要素的设置阈值提醒功能。

模块可弹性选择不同的戒备范围：提供“设置戒备选项”可选择重点项目地点（系统提供地点清单、按地点名称搜索）及多个戒备范围（由最小5km至最大50km）；戒备范围也可以从系统预设的区域中进行选择；直接在闪电地图上用滑鼠拖曳一个范围，系统会自动计算在该范围内的闪电数目。若该范围内在过去6min内监测到闪电或实时监测到闪电发生或有雷暴预警发布，系统显示不同的戒备信息，自动发出不同的戒备声音信号，并通过手机短信、电话或其他方式通知预设的对象。

可设置雷达图开关、闪电类型（云对地/云间）、闪电总时段（30min/2小时）、闪电符号大小；可缩放，显示方式分为静态图像和动画演示；支持拉框统计功能。

2.3.5.3.14. 资料综合分析模块

融合《雷电资料产品综合展示模块》与《数据共享平台》，提供闪电数据统计，以及气温、降水、风力统计资料查询。

2.3.6.建设珠海市雷电监测预警及戒备服务子系统

该系统布设于行业云平台，需要服务器1台。

2.3.6.1. 珠海市雷电监测预警及戒备服务子系统主要功能内容

珠海市雷电监测预警及戒备服务子系统建设主要包括以下几个模块：基于统计分析的雷暴灾害影响评估、雷电潜势预报功能模块、雷电监测及预报预警产品综合展示模块、雷电戒备定位服务模块模块等。

2.3.6.2. 珠海市雷电监测预警及戒备服务子系统边界、数据来源及布设说明

智慧海洋气象服务系统后台服务的数据来源总体上基于广东省气象数据共享接入数据、珠海探测资源数据共享接入数据及数值预报数据等数据源，通过智慧海洋气象服务系统数据库进行获取、加工，包括自动站实况监测、闪电定位资料、雷达资料、卫星资料、数值预报数据等数据的加工产品，为各子模块功能提供所需的数据。

原有珠海市雷电监测预警及戒备服务子系统：无；是否新建：是。
珠海市雷电监测预警及戒备服务子系统建设内容
模块名称	功能描述	使用数据、展示产品来源
基于统计分析的雷暴灾害影响评估	基于近五年内广东省范围内雷达、闪电定位、自动站雨量和风的数据进行统计分析，得出不同季节当监测到不同Q、H和VIL的情况下出现的云地闪数量、降雨强度和累积雨量的概念模型，并根据得出的概念模型将雷暴天气影响进行分级分类，实现实时影响评估和预警提示。	省、市气象探测数据、智慧海洋气象服务系统数据库，包括自动站实况雨量和风的数据、闪电实况定位资料、多普勒雷达数据（如雷达反射率因子、回波顶高、垂直积分液态含水量）等数据。新增功能，于该模块定制设计、开发。
雷电潜势预报功能模块	系统采用基于雷达资料进行雷电临近预报方法和基于雷暴识别追踪应用的雷电临近预报方法构建雷电潜势预报模块。将综合推算结果写成制定产品格式，并在此基础上输出雷暴影响区域预报产品和雷暴定点预报产品。	省、市气象探测数据、智慧海洋气象服务系统数据库，包括自动站实况数据、闪电实况定位资料、多普勒雷达数据（如雷达反射率因子、回波顶高、垂直积分液态含水量等）、雷暴云团自动识别和追踪数据、中尺度数值模式数据，以及相关的图形产品等。进行获取、设计、转化、开发为台风网前端适用的产品。新增功能，于该模块定制设计、开发。
雷电资料综合展示模块	基于可视化及GIS技术，开发实现雷电监测和预报产品、闪电定位复合产品、闪电数据统计分析产品包括闪电监测信息、雷暴过程统计、历史资料分析产品的综合展示。	省、市气象探测数据、智慧海洋气象服务系统数据库，包括自动站实况数据、闪电实况定位资料（包括云闪次数、地闪次数及参数等）、多普勒雷达数据（如雷达反射率因子、回波顶高、垂直积分液态含水量等）、雷暴云团自动识别和追踪数据，以及相关的图形产品等。进行获取、设计、转化、开发为台风网前端适用的产品。新增功能，于该模块定制设计、开发。
雷电戒备定位服务模块	基于电子地图，通过个性化设置戒备范围，系统自动计算和监测该范围内是否有雷电发生，若该范围内在过去6min内监测到闪电或实时监测到闪电发生或有雷暴预警发布，系统自动发出不同的戒备声音信号，并通过手机短信、电话或其他方式通知预设的对象。同时，该模块支持雷达图开关、闪电类型、闪电总时段、闪电符号大小、显示方式等个性化参数设置。	智慧海洋气象服务系统数据库中的用户戒备参数信息、闪电实况定位资料（包括云闪次数、地闪次数及参数等）、雷暴云团自动识别和追踪数据、雷电预报预警信息，以及相关的图形产品等。进行获取、设计、转化、开发为台风网前端适用的产品。新增功能，于该模块定制设计、开发。
气象服务小程序	包括系统登录验证及后台综合管理模块、首页-基于位置的产品展示、实况天气综合展示模块、台风信息展示模块、风力数值预报模块、雷电潜势预报析模块、定量降雨预报析模块、能见度预报预警模块、港珠澳大桥天气预报预警模块、行船天气预报预警模块、戒备天气提醒服务模块	基于本模块及本项目其他模块研发的服务产品，建设微信小程序，将服务产品通过获取、设计、转化，开发成适用于手机微信客户端小程序适用的产品。

由于雷电监测预警及戒备服务子系统需要实时传输各个服务产品，各服务产品基于大量的实时数据支撑，源于实时获取省、市、船舶的气象数据，其中气象要素实况数据5分钟需传输一次，预警信号的传输更要达到2分钟以内，实时性要求高；气象数据需要为应急、水利、交通、环保、海洋、国土、卫生等领域提供重要的决策辅助支撑，许多数据均为保密内容，因此，气象数据对保密安全性具有很高的要求，尤其是海洋气象数据，涉及到了国土安全，如与政务公网开放对接端口实现数据共享，有将气象数据暴露的安全隐患，不利于实现广东省气象数据的保密要求；气象计算机及信息网络室承载的各个系统平台及相关模块数量多，专业性较强，需要专业的气象工程师进行操作维护，因此部分数据量大的模块是需要基于气象局局域网搭建。

综合考虑，将本模块搭建于行业云，需要服务器1台。

2.3.6.3. 珠海市雷电监测预警及戒备服务子系统的功能实现

2.3.6.3.1. 基于统计分析的雷暴灾害影响评估

功能需求及算法说明：针对近五年内广东省范围内雷达、闪电定位、自动站雨量和风的数据进行统计分析，得出不同季节当监测到不同雷达回波强度( Q) 、回波高度( H) 和垂直积分液态含水量( VIL)的情况下出现的云地闪数量、降雨强度和累积雨量的概念模型，并根据得出的概念模型将雷暴天气影响按照无影响、一般影响、中等程度影响、严重影响、非常严重影响五个级别进行分级分类，实现在系统中实时的影响评估和预警提示。

基于C/S架构，建立雷暴灾害影响评估模块，运行于服务器端，根据不同季节以及监测到不同Q、H和VIL，并根据概念模型实时对雷电进行分级分类的影响评估和预警提示。评估流程如下：

使用场景：本功能模块是系统后台程序算法功能，以后台方式实时运行，在雷暴天气影响期间根据统计数据对雷暴灾害影响评估级别进行计算，为雷电监测预警及戒备服务子系统客户端前台功能提供实时的雷电影响评估和预警提示等数据和图形产品。

数据来源：省、市气象探测数据、智慧海洋气象服务系统数据库，包括自动站实况雨量和风的数据、闪电实况定位资料、多普勒雷达数据（如雷达反射率因子、回波顶高、垂直积分液态含水量）等数据。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

2.3.6.3.2. 建立雷电潜势预报功能模块

使用场景：进入珠海市雷电监测预警及戒备服务子系统客户端的雷电潜势预报功能后，系统会显示由后台程序自动计算得到的当前受雷暴影响区域的预报产品和雷暴定点预报产品，包括未来1-2小时雷暴影响区域，以及指定某一地点的雷暴进入和离开的时间。

数据来源：省、市气象探测数据、智慧海洋气象服务系统数据库，包括自动站实况数据、闪电实况定位资料、多普勒雷达数据（如雷达反射率因子、回波顶高、垂直积分液态含水量等）、雷暴云团自动识别和追踪数据、中尺度数值模式数据，以及相关的图形产品等。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

2.3.6.3.3. 建立雷电资料产品综合展示模块

功能需求及算法说明：

1、雷电监测和预报产品显示子模块

基于WEBGIS、可视化图表技术建设雷电监测和预报产品显示子模块，其以可视化图表模式综合显示多时间尺度的雷电预报产品。结合色标系，使信息显示直观。系统支持动画显示模式和单帧显示模式，上述产品除实时综合显示外，还支持基于时间指标的历史图形产品检索查看功能。

该模块除以色斑图模式综合显示雷电监测和预报产品外，还可综合显示组合反射率、回波顶高、垂直液态水含量等信息。为雷电预报预警提供决策参考。

2、闪电定位复合产品显示子模块

在系统输出的雷达拼图和闪电定位复合产品的基础上，基于WEBGIS建立闪电定位复合产品显示子模块，可综合显示多时间尺度的闪电定位复合产品。结合色标系，使信息显示直观。系统支持动画显示模式和单帧显示模式，上述产品除实时综合显示外，还支持基于时间指标的历史图形产品检索查看功能。

3、闪电数据统计分析子模块

围绕提高对雷电发生、发展、移动和追踪的能力的目的，基于WEBGIS建立闪电数据统计分析子模块及其功能页面，提供基于闪电时间段分布、闪电空间范围等要素的查询检索和分析，并将结果以可视化图表的方式进行直观的输出和显示，图表可下载保存。统计功能主要包括1）任意时段统计，包括平均、最强数据及最强出现位置（具体到街道，而非经纬度）；2）对年月等固定时段可自动给出相应统计表，以方便查看。3）每个时段统计给出同期多年平均强度以便对比。

（1）闪电监测信息统计分析

闪电监测是信息分析的基础，对实时闪电发生情况进行监测，并将监测信息在地图上进行实时动态显示，使用户通过WEBGIS系统可实时查询；同时显示固定时间段或指定时间段各区域闪电发生情况统计信息。系统在闪电定位系统提供的闪电监测资料基础上，基于GIS以可视化的模式显示不同比例尺的监测统计分析信息。

系统支持以珠海各行政区域为划分，统计各区域指定时间段内的闪电发生情况，以图表形式进行显示。

（2）雷暴过程统计分析

雷暴过程总结分析功能是系统监测到单次雷暴实时发生后，在24小时内或其他约定时间内，系统及时出具雷暴过程的分析报告。分析报告可显示地闪次数统计、密度分布、参数分布等信息（不限于以上信息）。

地闪数（次）	正地闪			负地闪
地闪数（次）	次数（次）	平均强度（kA）	最大值（kA）	次数（次）	平均强度（kA）	最大值（kA）

密度分布信息显示的是由闪电定位系统以每平方公里的闪电次数算出来的平均值，数据须经插值法和均匀法处理；由静态图的形式显示。与实时雷达回波图叠加，在系统监测到单次雷暴实时发生后，查看实时雷达回波图，可点击查看此次雷暴过程的分析报告。

（3）历史资料分析

历史资料分析针对是系统针对已经监测到的单次或多次、单时段或多时段的雷暴发生情况，可以进行独立历史过程的分析或多历史过程的比较。时间可以选定为有监测记录的任意时间范围。

使用场景：进入珠海市雷电监测预警及戒备服务子系统客户端的雷电监测及预报预警产品综合展示模块功能后，预报员可选择查看雷电监测和预报产品，以及雷达组合反射率、回波顶高、垂直液态水含量等信息。此外，还可查看雷达拼图和闪电定位复合产品，进行闪电数据的统计分析，包括闪电监测信息统计分析、雷暴过程统计分析以及雷电的历史资料分析等。

数据来源：省、市气象探测数据、智慧海洋气象服务系统数据库，包括自动站实况数据、闪电实况定位资料（包括云闪次数、地闪次数及参数等）、多普勒雷达数据（如雷达反射率因子、回波顶高、垂直积分液态含水量等）、雷暴云团自动识别和追踪数据，以及相关的图形产品等。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

2.3.6.3.4. 建立雷电戒备定位服务模块

功能需求及算法说明：雷电戒备定位服务模块基于电子地图，以互动形式提供个性化的闪电信息，从大量闪电信息中筛选有关的信息，为预报员提供决策信息，是否提醒公众或决策单位采取防雷措施。

雷电戒备定位服务模块可弹性选择不同的戒备范围：提供“设置戒备选项”可选择重点项目地点（系统提供地点清单、按地点名称搜索）及多个戒备范围（由最小5km至最大50km）；戒备范围也可以从系统预设的区域中进行选择；直接在闪电地图上用滑鼠拖曳一个范围，系统会自动计算在该范围内的闪电数目。若该范围内在过去6min内监测到闪电或实时监测到闪电发生或有雷暴预警发布，系统显示不同的戒备信息，自动发出不同的戒备声音信号，并通过手机短信、电话或其他方式通知预设的对象。

雷电戒备定位服务模块地图可设置雷达图开关、闪电类型（云对地/云间）、闪电总时段（30min/2小时）、闪电符号大小；可缩放，显示方式分为静态图像和动画演示；支持拉框统计功能。

使用场景：进入珠海市雷电监测预警及戒备服务子系统客户端的雷电戒备定位服务功能后，系统会在电子地图基础上，提供个性化的闪电信息。还可通过设置功能，在地图上选择关心的地点以及戒备范围，系统会自动计算并显示在该范围内的闪电数目等信息。

数据来源：智慧海洋气象服务系统数据库中的用户戒备参数信息、闪电实况定位资料（包括云闪次数、地闪次数及参数等）、雷暴云团自动识别和追踪数据、雷电预报预警信息，以及相关的图形产品等。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

2.3.6.3.5. 气象服务小程序

气象服务小程序与新增微信公众号对接，通过公众号提供链接接口。

模块名称	功能描述
系统登录验证及后台综合管理模块	需建立登录验证模块和后台综合管理模块，系统管理员可登陆用户进行管理，配置模块，具体描述同《台风网-系统登录验证及后台综合管理模块》
首页-基于位置的产品展示	展示基于位置的实况监测信息、预警信息，具体描述同《微信-基于位置的服务功能模块》
实况天气综合展示模块	基于WebGIS建设实况观测信息叠加显示包括实况监测产品、降雨和风力统计产品、雷达和卫星产品，预报预警信息展示。具体描述同《台风影响天气综合显示模块》
台风信息展示模块	展示台风信息，具体描述同《台风综合信息集约化显示模块》
风力数值预报模块	包括风速产品（最大风速）、风力概率产品（风力大于6级/7级/8级/9级10级）、风力平均值产品（10米风力/200米位势风力/500米位势风力）。具体描述同《台风网--数值预报综合信息模块》
雷电潜势预报析模块	通过本项目《雷电潜势预报功能模块》中开发的产品，再经过定制设计、开发，转化为小程序前端适用的展示产品。具体描述同《台风网-雷电潜势预报功能模块》
定量降雨预报析模块	通过本项目《后台服务体系-气象服务产品》中开发的基于光流法的QPE和QPF产品，再经过定制设计、开发，转化为小程序前端适用的展示产品。具体描述同《台风网-定量降雨预报析模块》
能见度预报预警模块	通过本项目《能见度的预报预警技术模块》中开发的能见度的预报预警技术和应用产品，再经过定制设计、开发，转化为台风网前端适用的展示产品。具体描述同《台风网-能见度预报预警模块》
港珠澳大桥天气预报预警模块	通过本项目《针对港珠澳大桥的灾害天气预报预警模块》中开发的产品，再经过定制设计、开发，转化为小程序前端适用的展示产品。具体描述同《台风网-港珠澳大桥天气预报预警模块》
行船天气预报预警模块	通过本项目《行船路线的灾害性天气监控及预报预警服务模块》中开发的设定行船路线的灾害天气监测预警产品，再经过定制设计、开发，转化为小程序前端适用的展示产品。具体描述同《台风网-行船天气预报预警模块》
戒备天气提醒服务模块	融合本项目《雷电戒备定位服务模块》中开发的产品，增加气温、降水、风力等气象要素的设置阈值提醒，再经过定制设计、开发，转化为小程序前端适用的展示产品。具体描述同《台风网-戒备天气提醒服务模块》

2.3.7.建设三维海洋气象服务产品展示子系统

该系统布设于政务云平台，需要服务器2台。

2.3.7.1. 三维海洋气象服务产品展示子系统主要功能内容

珠海市三维海洋气象服务产品展示子系统建设主要包括以下几个模块：三维地形模型的创建及显示、三维气象服务产品展示分析、其他辅助功能、搭建虚拟气象展厅等，各模块包含的功能点如下图所示：

三维海洋气象服务产品展示子系统功能架构图

功能需求及算法说明：

基于并行运算算法实现高效、流程化的三维海洋气象服务产品的生成，并利用3D效果，对海洋气象服务产品的三维可视化展示。本项目主要通过利用多高度的监测数据和预报数据，采用OpenGL技术，根据C/S架构程序实现人机交互的三维海洋气象服务产品展示及分析。系统采用OpenGL技术，充分利用计算机的硬件性能，高效展示基于大数据量的三维海洋气象服务数据。其主要功能包括：三维地形模型的创建及显示、三维气象服务产品展示分析和其他辅助功能。

OpenGL是由 Silicon Graphics( SGI)公司开发的图形编程API，是一个完全可移植并且速度很快的3D图形和建模库，它作为一种用于实时3D图形的工业标准，已经得到了广泛的认可和接受。图形的显示实现方式可以分为软件实现方式或硬件实现方式，典型情况下硬件实现要比软件实现快很多倍，随着图形显示硬件的加速和快速处理器的发展，图形处理变得越来越容易了。OpenGL是一种基于图形显示硬件（通常是显卡）的软件接口，在 OpenGL硬件实现方式下，OpenGL API调用被传送给硬件驱动程序，与图形显示硬件直接交互。

2.3.7.2. 三维海洋气象服务产品展示子系统边界、数据来源及布设说明

三维海洋气象服务产品展示子系统的数据来源总体上通过智慧海洋气象服务系统数据库进行存储及获取，包括珠海市及周边的三维地形数据、多高度的多普勒雷达资料等数据，为各子模块功能提供所需的数据。

原珠海气象三维服务产品	三维海洋气象服务产品升级情况	使用数据、展示产品来源
原气象局一楼科普馆有建设VR三维观看产品，为一个虚拟街道上晴天、雷电、台风三个天气的情景展示，较为单一，不能体现珠海区域特色，没有结合天气预报、预警内容。	本项目新研发三维海洋气象服务产品，同样作为气象科普的重要途径，但不局限于VR使用，和VR展示内容完全不同，不存在升级情况。	原产品使用数据不涉及本项目领域；新研发产品使用数据见下表阐述。
三维海洋气象服务产品展示子系统新建设功能
模块名称	功能描述	使用数据、展示产品来源
三维地形模型的创建及显示	创建三维显示环境和创建珠海市及周边范围的三维模拟地形，作为三维显示环境。这部分功能需要利用指定范围的地面高程DEM数据，创建数字地面模型三角网TIN，利用相同范围的地面影像图，通过OpenGL纹理技术在三维环境中直观展现地面的高低变化情况。	市气象数据、智慧海洋气象服务系统数据库，包括珠海市及周边的地形数据、行政区划资料、多高度的多普勒雷达回波反射率、液态水含量（VIL）、卫星云图、自动站气温、风速风向等数据。新增功能，于该模块定制设计、开发。
往日实况模块	综合分析历史天气资料，基于微信定位功能，建立往日实况模块，实现以图表形式对于用户当前定位过去1天逐小时温度曲线趋势图和雨量柱状图，以及过去30天逐天温度（最高温度/最低温度）曲线趋势图和雨量柱状图进行展示。	数据源于珠海市气象数据，新增功能，于该模块定制设计、开发。
基于位置的服务功能模块	基于位置的服务功能模块主要为基于位置的自动推送功能和基于位置的跟随服务功能。 1、基于位置的自动推送功能系统基于用户位置，经个性化研判后，使系统可通过微信渠道向用户推送各类个性气象灾害预警信息、气象灾害实况监测信息、气象预报或信息通报信息、应急信息。同时，为防止系统过于频繁的推送消息，保证用户拥有良好的体验度并确保系统的稳定性，基于位置的自动推送消息在每分钟内只允许推送一次。 2、基于位置的跟随服务功能系统基于微信定位功能，根据用户位置，实现跟随服务。通过建立针对不同位置范围的格点库，利用雷达外推数据，结合精细化格点预报数据以及自动站实况监测数据，为用户提供基于位置的跟随气象服务产品，主要包括雷达拼图、雷达估测降水、自动站要素监测产品等。	数据源于珠海市气象数据，新增功能，于该模块定制设计、开发。
线上虚拟气象展厅	基于WEB建设线上虚拟科普展厅，通过情境认知与理论学习为展教思想基础，通过参与、体验、互动的虚拟展教方式，引导公众探索学习气象科学，提高气象知识水平	市气象数据、智慧海洋气象服务系统数据库，包括珠海市及周边的地形数据、行政区划资料、多高度的多普勒雷达回波反射率、液态水含量（VIL）、卫星云图、自动站气温、风速风向等数据。新增功能，于该模块定制设计、开发。

由于三维海洋气象服务产品研发主要供气象科普使用，功能重心为研制珠海范围的地形和三维观看环境、三维设置，同时融合气象产品，主要用于提高公众的气象认知水平，气象产品制作主要源于获取珠海市气象探测数据，数据传输的实时性要求不高，数据量不大，目的为营造美观、清晰易懂的三维科普产品。综合考虑，将本模块搭建于政务云，需要服务器2台。

2.3.7.3. 三维海洋气象服务产品展示子系统的功能实现

读取珠海地区高分辨率网格化的观测数据库，融合三维地形进行多维可视化显示。实现底图可放大缩小，对珠海的地理情况有粗略的立体显示要求能够显示出海拔300米以上地形。三维海洋气象服务产品可视化可分为一维、二维、三维等融合数据可视化显示。同时，该模块将实现动画展示，以立体直观的形式使得预报员或者民众对气象发生情形有直观和总体的把握。

利用三维计算机图形技术，可以用体渲染以透视的形式显示三维数据，其中不同数值对应不同颜色，或取某一数值以等值面的形式显示三维数据。在此基础上，可以旋转视角或缩放显示，从不同角度对气象要素进行分析，另外还可以沿某一或某几个方向对数据进行切片，绘制二维剖面图。同时将关系较为密切的数据进行三维融合显示，主要形式是一种数据为透视式三维显示，一种数据以等值线形式融合进去，例如，将雷达回波、液态含水量等三维资料的等值线融合到三维水汽中，实现水汽和雷达产品的三维可视化。

2.3.7.3.1. 三维地形模型的创建及显示

功能需求及算法说明：首先需创建三维显示环境，以地球表面的经纬度作为X、Y轴，地形及高度作为Z轴建立三维坐标系，在此基础上直观展现立体的地形及气象数据。建立三维坐标系后，可通过界面交互实现不同角度、不同位置的三维视角切换。

在显示三维气象数据之前，先创建并显示珠海市及周边范围的三维模拟地形。这部分功能需要利用指定范围的地面高程DEM数据，创建数字地面模型三角网TIN，利用相同范围的地面影像图，通过OpenGL纹理技术在三维环境中直观展现地面的高低变化情况。

6.4.7.3.1.1、三维显示环境创建

进行三维数据显示之前，首先需要创建三维显示环境。通常我们说的三维是指在平面二维系中又加入了一个方向向量构成的空间系。三维既是坐标轴的三个轴，即X轴、Y轴、Z轴，其中X表示左右空间，Y表示上下空间，Z表示前后空间，这样就形成了人的视觉立体感。

在本项目所建立的三维显示环境是以地球表面的经纬度作为X、Y轴，地形及雷达回波高度等数据作为Z轴建立的三维坐标系，在此基础上结合三维的地理信息数据和各类三维气象监测数据，从而直观展现立体的地形及气象数据。

6.4.7.3.1.2、创建三维模拟地形

在三维坐标系建立之后，在显示三维气象数据之前，首先要创建并显示珠海省及周边范围的三维模拟地形。这部分功能需要利用指定范围的地面高程数据，创建数字地面模型三角网，利用相同范围的地面影像图，通过纹理技术在三维环境中直观展现地面的高低变化情况。

（1）加载地面高程数据

首先系统将加载珠海及其周边范围的地面高程数据，会根据每个数据格点对应的颜色获取对应的高程数据，结合实际经纬度坐标，自动将不同经纬度对应的地面高程数据进行匹配，并将其保存到系统内存中的地形高程数组中，为下一步创建数字地面模型三角网做准备。

（2）创建数字地面模型三角网

根据加载的地面高程数据，进行数字地面模型三角网创建，形成三角网模型，以便客户端进行显示。本项目将采用Delaunay三角剖分方法进行三角网的创建。

（3）通过纹理映射创建进行渲染

根据数字地面模型创建好三角网地形数据之后，利用OpenGL的三维纹理映射技术，将对应范围的地面影像图通过纹理映射到三角网表面，即可形成三维效果的地面显示效果。具体实现方法及流程如下：第一步：定义纹理对象；第二步:生成纹理对象数组；第三步:通过使用glBindTexture选择纹理对象，来完成该纹理对象的定义；第四步:在绘制景物之前通过glBindTexture，为该景物加载相应的纹理；第五步:在程序结束之前调用glDeleteTextures删除纹理对象。这样就完成了全部纹理对象的管理和使用。在项目实际开发中，我们可以选择二维的珠海范围地面影像图作为三维地形纹理映射的对象，通过OpenGL的纹理映射，结合地面数字模型三角网数据，实现地形数据的三维显示。

使用场景：进入三维海洋气象服务产品展示子系统客户端主界面后，系统自动展示珠海市及周边范围的三维模拟地形，并在此基础上直观展现立体的雷达图等气象数据。

数据来源：珠海市气象数据、智慧海洋气象服务系统数据库，包括珠海市及周边的地形数据、行政区划资料、多高度的多普勒雷达回波反射率、液态水含量（VIL）、卫星云图、自动站气温、风速风向等数据。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

2.3.7.3.2. 三维气象服务产品展示分析

在三维地形模型创建的基础上，三维气象服务产品展示分析主要包括三维监测产品展示分析和三维预报预警产品展示分析。

6.4.7.3.2.1、三维监测产品展示分析

（1）三维实况监测数据加载处理

在三维地形模型创建的基础上，系统默认读取经格点化处理后的最新时次的各类实况监测格点数据，根据其格点的经纬度坐标（XY值）及数值（Z值）进行三维数字地面模型创建，利用三角网剖分算法生成三角网模型，根据各类实况监测数值进行渲染后生成数据表面纹理图片，再利用纹理映射形成最终的三维显示效果。

（2）三维监测产品可视化展示

三维监测产品可视化展示：利用多高度雷达反射率、卫星云图、气温、风速风向等格点数据，综合读取并计算分析每个格点的数值特征，并进行数据渲染以及对象化，从而按照不同的目标实现各类监测数据的三维分析展示，结合图例，用户可全方位清楚了解当前各监测数据的立体分布情况和特征。

基于CSM3DVAR三维数据分析模式的产品可视化展示：系统还将以用户友好的形式展示CSM3DVAR三维数据分析模式的监测产品，主要包括多高度雷达反射率、气温、风速。主要结合各类气象要素监测数据，利用中尺度数值预报CSM3Dvar数据进行反演，最终实现三维可视化的多高度雷达反射率、气温、风速数据产品的输出及展示。

三维监测产品剖面图可视化展示：系统可实现三维监测产品在X轴/Y轴/Z轴三个方向的剖面图（坐标）显示，用户可选择不同方向（X轴/Y轴/Z轴），并设置相应的剖面图（坐标）显示设置值。设置完成后，即可显示满足条件的剖面图产品。剖面图产品支持显示或隐藏控制功能。

6.4.7.3.2.2、三维预报预警产品展示分析

（1）三维预报预警数据加载处理

在三维地形模型创建的基础上，系统默认读取经格点化处理后的最新时次的各类预报预警格点数据，根据其格点的经纬度坐标（XY值）及数值（Z值）进行三维数字地面模型创建，利用三角网剖分算法生成三角网模型，根据各类预报预警数值进行渲染后生成数据表面纹理图片，再利用纹理映射形成最终的三维显示效果。

（2）三维预报预警产品可视化展示

多高度层的三维预报预警产品可视化展示：三维预报预警产品展示分析：利用多高度雷达外推数据，气温、风速风向等预报数据，综合读取并计算分析每个格点不同高度层的数值特征，并进行数据渲染以及对象化，按照不同的目标实现各类预报数据的三维分析展示。

三维预报预警产品剖面图可视化展示：系统可实现三维预报预警产品在X轴/Y轴/Z轴三个方向的剖面图（坐标）显示，用户可选择不同方向（X轴/Y轴/Z轴），并设置相应的剖面图（坐标）显示设置值。设置完成后，即可显示满足条件的剖面图产品。剖面图产品支持显示或隐藏控制功能。

使用场景：进入进入三维海洋气象服务产品展示子系统客户端的三维气象服务产品展示分析模块功能后，用户可基于三维地形图进行各类三维监测产品展示分析和三维预报预警产品展示分析，以三维可视化方式直观展现多高度雷达反射率、气温、风速数据产等品，以及CSM3DVAR三维数据分析模式产品，并可进行剖面图的查看。

数据来源：珠海市气象数据、智慧海洋气象服务系统数据库，包括珠海市及周边的地形数据、行政区划资料、多高度雷达反射率、卫星云图、气温、风速风向等格点数据、CSM3DVAR三维数据、预警阈值数据等。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

2.3.7.3.3. 其他辅助功能

系统支持各类三维气象服务产品的数据显示、历史样例数据显示、定时刷新及动画播放显示功能。系统可通过动画播放的方式，每隔一定时间频率自动显示连续时间段的三维气象数据，可用于动态观察气象数据全方位的变化情况，便于分析天气的变化规律及特征。同时，系统支持三维视图及动画显示设置功能，主要包括三维视角及远近设置、三维角度旋转动画设置、三维数据显示效果设置、全屏显示设置。

（1）数据显示

显示的指定范围的气象要素监测数据。同时，系统提供定时刷新功能，可按照一定时间频率（如每2分钟）自动读取实时监测数据的最新时间并加载到系统中显示，实现自动监测的效果。

（2）历史样例数据显示

选取了近两年一些典型的强天气过程的气象格点数据保存在系统目录中，用户可按时间选择不同的数据查看，便于展示及分析不同强天气过程的三维气象要素数据特征。

（3）定时刷新及动画播放显示

针对当前系统中包含的一段时间的气象要素监测数据，系统可通过动画播放的方式，每隔一定时间频率自动显示连续时间段的三维气象要素数据，可动态观察气象要素数据的变化情况，便于分析天气的变化规律及特征。

（4）三维视角及远近设置

可通过界面人机交互操作，对系统的三维坐标系显示的视角进行0~360度的调整，包括X轴（经度方向）、Y轴（纬度方向）、Z轴（高度方向），并可调整三维显示距离的远近、方向，使用人员可根据需要全方位任意调整显示视角。

（5）三维角度旋转动画设置

可通过界面操作，设置三维气象图形产品根据指定坐标轴动态旋转显示的功能，其中坐标轴方向为X轴（经度方向）、Y轴（纬度方向）、Z轴（高度方向）。

（6）全屏显示设置

为了实现更加清晰直观显示三维气象产品或实现通过大屏幕进行三维气象数据监测的效果，系统提供了全屏显示方式的设置功能。在全屏显示模式下，系统将隐藏工具栏、操作界面等，仅显示三维气象要素数据场景，提供更加开阔的三维视野，能够更加直观清晰地展现及分析气象要素数据。

（7）图层显示及设置：图层主要是展示当前加载到三位地图控件上的地图数据信息，并以图层导航树的形式对当前产品所含图层进行展示。

使用场景：进入进入三维海洋气象服务产品展示子系统客户端的辅助功能模块后，用户可基于三维地形图查看各类三维气象服务产品的监测数据、历史样例数据，并能设置定时刷新及动画播放等功能。此外，用户还可通过系统的三维视图及动画显示设置功能，进行三维视角及远近设置、三维角度旋转动画设置、三维数据显示效果设置、全屏显示设置等操作。

数据来源：珠海市气象数据、智慧海洋气象服务系统数据库，包括珠海市及周边的地形数据、行政区划资料、多高度雷达反射率、卫星云图、气温、风速风向等格点数据等。

算法的技术要求与功能的匹配性：一致。

2.3.7.3.4. 线上虚拟气象展厅

设计一个104平方米的虚拟展厅，包含A区珠海当地气候特点及介绍、B区气候科技与文化、C区气象防灾减灾、D区娱乐互动性四个功能板块。A功能区面积约为21.3平方米，B功能区面积为13平方米，C功能区面积约为8平方米，D功能区面积约为28平方米。

展览设计采用相关项目主题展开的方式，主要应用知识链等进行设计；展览与教育活动同步设计，以教育活动增强展览的效果；要求展项、展品与观众互动，为观众营造在参与、互动、游戏中学习的情境；展览要紧跟当地环境气候的特点；

表现手段要充分利用现代科技技术。

珠海地区气候介绍

首先观众进入虚拟展厅入口处时，屏幕会出现一个“请点击观看”的选项，点击后屏幕换转画面，画面出现有珠海地区气候特点相关描述，素材剪辑和 flash动画搭配。此项目展厅约为15.3平方米。

展示内容：珠海地区气候特点

珠海市地处珠江口西岸，濒临广阔的南海，属典型的南亚热带季风海洋性气候。终年气温较高。珠海3～5月为春季，6～8月为夏季，9～11月为秋季，12月至次年2月为冬季。台风出现的时间多在6月至10月，年平均4次左右。严重影响珠海市的台风平均每年1次，暴雨有5次左右。

（2）珠海气象灾害

观众在看完并退出第一个项目后继续前行，会有提示字幕，点击进入“珠海气象灾害”选项，当观众进入该虚拟房间时，画面出现当地曾经发生过的严重气象灾害的视屏和图文介绍。珠海气象灾害项目可以让观众了解气象灾害给人们带来的损失和伤害。此项目展厅约为6平方米。

展示内容：1951年以来在珠海登陆的热带气旋共有10个，其中登陆最早的是在6月18日（7107号），登陆最迟的是在10月28日（8710号），平均每年对珠海有影响的热带气旋有3－4个。热带气旋引起的狂风暴雨，给经济建设和生命、财产都带来了巨大的破坏。台风登陆时风力可达12级以上，1993年9月17日在我市珠海港登陆的9316号台风，登陆时香洲记录到44.6米 / 秒的阵风，平均最大风速也达31.4 米 / 秒。

（3）看云识天气

当观众点击选项进入该房间时，首先第一个项目为看云识天气，，画面出现不同种类的云，点击其中一个图片，就会放大该图片，同时会有语音播报来讲解和说明，让观众可以清晰直观的了解云的种类和所代表的天气。（和天气奇观共用一展厅，约6.5平方米）

展示内容：卷云、卷积云、卷层云、高积云、高层云、雨层云、层积云、层云、积雨云、积云。

（4）天气奇观

退出看云识天气项目后，在同一个房间可以观看天气奇观项目，点击选项进入项目后，可以看到神奇的大自然奇观，选择不同的图片，就会有这个图片的语音讲解。（和天气奇观共用一展厅，约6.5平方米）

展示内容：日（月）晕、雨幡、乳状云。

（5）气象灾害预警信号

当观众选择进入该虚拟房间时，点击“气象灾害预警信号”选项后，将常遇到的气象灾害预警信号以展板图文形式展现出来。（和雷电灾害预防共用一个展厅，约为8平方米）

展示内容：分为台风、暴雨、暴雪、寒潮、大风、沙尘暴、高温、干旱、雷电、冰雹、霜冻、大雾、霾、道路结冰等。其级别依据气象灾害可能造成的危害程度、紧急程度和发展态势一般划分为四级：Ⅳ级（一般）、Ⅲ级（较重）、Ⅱ级（严重）、Ⅰ级（特别严重），依次用蓝色、黄色、橙色和红色表示，同时以中英文标识。

（6）雷电灾害预防

观众退出气象灾害预警信号后，可以点击选项进入雷电灾害防御项目。进入项目后，画面以图文和视频形式表现。（和雷电灾害预防共用一个展厅，约为8平方米）

展示内容：珠海雷暴简介、直接雷击、接触电压、旁侧闪络、跨步电压。

（7）综合气象观测系统

点击选项进入该项目后，观众通过屏幕智能操作，点击不同的设备，画面会转到该设备放大画面，同时语音讲解该设备作用。此项目展厅约为6.5平方米。

展示内容：我国天基、空基、地基三位一体的气象观测体系，及气象数据传输网络。立体景观投影展示气象观测系统，观众点击选项选择一种观测网络，语音即讲解此种网络包含的观测设备，同时对应的观测设备即点亮示意，并以灯带指示观测网络中气象数据的传输模式。

（8）台风发展过程

当观众选择进入该虚拟房间时，进入该项目后，通过图文结合语音方式观看，画面会出现显示台风形成的过程。（和台风追踪共用一个展厅约8平方米）

展示内容：珠海台风简介。

（9）台风追踪

紧接着这个项目根据台风形成与移动的基本原理，让观众自己通过操控屏幕选择不同选项来了解典型的台风移动路径。（和台风追踪共用一个展厅约8平方米）

展示内容：观众选择高气压选项或者低气压选项，屏幕即显示台风形成的条件，接着台风就会从屏幕上穿过，穿过的距离和路径取决于观众所选择的高低压选项和位置，当台风穿过时会留下轨迹。同时，屏幕的信息也会提示观众防御台风的基本措施。台风追踪展厅约6平方米。

（10）小球大世界

在观众选择退出上个虚拟房间后，继续前行可以看到小球大世界项目选项，点击进入后，通过系统通过模拟星球的形式，画面可以由远及近，展示了地球风云变化，观众可以用手指波动画面中的小球使其左右旋转，观察世界各地气候风云变幻。小球大世界分项目展厅约9平方米。

展示内容：可以更立体生动展示各类天气现象、气候变化与气象灾害的动态过程。如全球气温的变化趋势，洋流与厄尔尼诺现象，台风的卫星云图等。

（11）人工增雨游戏互动

观众退出小球大世界项目后，点击选项进入最后一个项目，画面会出现模拟的飞机或火箭，通过屏幕操控向指定的位置播撒催化剂，操作成功后，会使云层降水到达目的。此项目展厅为5平方米。

展示内容：在人工增雨游戏中通过操控手机屏幕选项参与游戏，通过游戏了解人工增雨过程，明白如何人工增雨。同时可以说明人工增雨优点。

2.3.8.建立数据共享平台

结合珠海市相关职能部门对气象数据的需求，采用公有云部署方式，建立气象数据共享平台，为职能部门、行业服务、渠道服务提供深度融合的气象数据产品，进一步提升气象服务结构性供给侧改革。鉴于云服务器是一种简单高效、安全可靠、处理能力可弹性伸缩的计算服务。为了提高本系统的高效性、安全性等，将在云服务器上进行系统的部署。

该系统布设于政务云平台，需要服务器1台。

2.3.8.1. 数据共享平台建设边界、数据来源及布设说明

原数据共享平台	数据共享平台升级情况	使用数据、展示产品来源
原气象局内部数据共享平台仅供内部使用，建立于内网且展示内容不可对外连接。	本项目新建设数据共享平台，为职能部门、行业服务、渠道服务提供深度融合的气象数据产品，搭建于政务云平台，和内部使用平台完全不同，不存在升级情况。	原产品不涉及本项目领域；新研发产品使用数据见下表阐述。
数据共享平台新建设功能
模块名称	功能描述	使用数据、展示产品来源
开发服务产品调用接口、气象数据产品综合展示模块、运行状态监控模块、安全管理模块。	建立气象数据共享平台，为职能部门、行业服务、渠道服务提供深度融合的气象数据产品，将在云服务器上进行系统的部署。包括开发服务产品调用接口、气象数据产品综合展示模块、运行状态监控模块、安全管理模块。	主要源于市气象数据、智慧海洋气象服务系统数据库。新增功能，于该模块定制，转化为前端适用的展示产品。

数据共享平台用于为相关部门提供气象数据共享，数据主要源于本市的气象探测数据，将本模块搭建于政务云，便于政务平台用户访问使用，需要服务器1台。

2.3.8.2. 开发服务产品调用接口

充分考虑职能部门用户，渠道服务用户，交通、物流、港口、电力等各行业对服务产品的通用需求和定制需求，建立各类服务产品池。基于Web Service和HTML5的规范的产品访问协议，并定义开发服务产品调用接口，使各类产品的访问标准化。用户经登录验证后，通过服务产品调用接口，可以根据系统配置信息从服务产品池中提取产品，实现实况监测数据、预警预报产品的一致性及统一性。

2.3.8.3. 气象数据产品综合展示模块

综合考虑系统运行的高效性和实用性，将根据各类气象数据产品类型的展示形式对产品大小进行约定，并进行必要的美工设计，在标准化的基础上对各类气象数据产品的尺寸，大小及表达进行规范并形成规范体系，使产品的管理及应用规范化。

通过采用可视化技术，实现气象数据产品的生成与输出，并将各类气象数据产品于气象数据共享平台前台页面进行综合展示。气象数据产品展示形式包括图像、图表、文字等多种形式。基于产品类型、时间、产品名称等指标，系统支持气象数据产品的检索查询功能，支持部分数据的下载功能。

气象数据产品展示清单
模块名称	展示内容	使用数据、展示产品来源
台风数据	（1）将对中国东南沿海区域、中国南海区域、西太平洋区域的台风动态图进行综合展示，用户可切换查看各区域台风动态图。（2）将实时展示当前影响及历史台风的路径消息，可供以图表形式下载。（3）将以图文结合的方式展示当天和未来3天天气预报情况。	通过本项目《珠海市台风服务子系统》中开发的产品，再经过筛选、设计、开发，转化为共享平台前端适用的展示产品。
自动站要素数据	（1）基于地图的实时数据展示基于珠海市地图，展示全市分布各个自动气象站的要素，包括平均风力、降雨量、气温，生成频率为5分钟/次。（2）基于列表的实时统计显示基于列表，展示全市分布的各个自动气象站的要素24小时统计，包括24小时内的逐小时累计降雨量、出现的最大平均风力、出现的最大极大风力、平均气温，生成频率为1小时一次，可供以图表形式下载。	数据主要源于珠海市自动气象站数据，通过本项目《后台体系》中开发的自动站展示产品，再经过筛选、设计、开发，转化为共享平台前端适用的展示产品。
预报预警数据	实时展示最新发布的官方气象预报预警，包括短时临近预报产品、未来7天天气预报产品、海区分区预报产品，和气象预警信号、应急消息，可供以图表形式下载。	数据源于珠海市气象预报预警数据，通过设计、开发，转化为共享平台前端适用的展示产品。
气象探测设备数据	（1）雷达回波产品实时展示珠海双偏振雷达的探测产品，同时添加必要的说明性内容。（2）卫星云图产品实时展示卫星云图的探测产品，同时添加必要的说明性内容。	数据源于珠海市气象数据，通过设计、开发，转化为共享平台前端适用的展示产品。
气象生活产品数据	（1）生活指数产品展示最新发布和气象生活指数预报产品。（2）日出日落产品图文结合的方式展示用户所选城市的今日和明日的日出日落时间，默认选择珠海市。	数据源于珠海市气象数据，通过设计、开发，转化为共享平台前端适用的展示产品。

2.3.8.4. 运行状态监控模块

由于接口异常、网络异常、程序异常等问题可能会引起各类气象数据产品的入库或者推送失败，并且气象数据产品种类众多，依靠人工很难发现具体有某个产品出现推送失败的情况。

因此，需要建立后台实时监控程序，采用并行化方法，部署于服务器端，以多线程并发执行的方式运行，对气象数据产品推送状态进行实时监控，并记录其推送成功与否的状态信息。如果监测到相关产品入库或推送失败，将在系统前台页面进行警告提示或通过短信、电话或其他方式提示，系统管理员可以在第一时间发现产品入库或推送失败的问题，迅速定位查找到相关原因并解决。

2.3.8.5. 建设安全管理模块

系统在云平台运行，为确保其安全性，需充分利用系统的高级别、多层次的安全防护措施，包括备份系统、防火墙和权限设置等措施，保证系统的数据安全；同时，系统要形成相对独立的安全机制，有效防止系统外部的非法访问。因此，将建设安全管理模块，主要包括系统登录与后台管理用户账号等功能。

2.3.9.建设智慧海洋行业云平台

2.3.9.1. 行业云平台建设目标

行业云建设目标是快速实现数据交互，推进产品输出。通过建设统一资源池管理平台，实现各类基础资源池的统一管理、运维、监控；利用行业云管理平台，实现行业云高效、联动、一体化的服务体系。开展行业云管理平台建设，明确建设模式，梳理数据与应用，实现各项气象数据与局内数据的互联互通，推进服务化，初步建立IaaS服务能力。

针对新建系统在行业云环境完成部署，逐步迁移部分现有系统到行业云环境中。确立行业云模式下自动运维管理机制及运营模式。搭建行业云管理平台，资源池二层互通，支持跨云的数据备份，保障数据安全。云服务进一步完善、丰富，确立协同管理机制及运维模式。

行业云有利于与省气象云的实时数据互通，省气象局气象云云平台采用云计算相关技术，按照气象局整体信息化发展目标建设要求，依托运营商行业云优势，构造了一个功能齐全、设备先进、运行高效、使用灵活、维护方便、易于扩展、投资省、高安全可靠的全局性气象云平台。

根据数字中国及数字广东的数据共享平台整体架构及思路，气象数据为全国一盘棋数据，地市数据、省气象数据通过数据共享平台统一接入到全国数据平台，一是自建系统逐步统一到云平台，二是在此基础上建设数据资源整合和大数据平台，实现数据有效集成，消除现有各类信息孤岛，从而强化数据交换。

本次行业云租用需要保证气象数据实时、安全及高度机密性，同时促进与省气象局进行垂直数据交互。内部组网也需按照面向云计算应用敏捷性的资源池化、快速弹性、按需自助的网络建设原则。实现网络数据层面虚拟化，实现业务应用的跨数据中心漂移以及网络的运维自动化管理。

2.3.9.2. 多云整体架构

采取两地两中心双路由的方式建设。多云的建设，关键是异地行业云之间统一管理平台的建设。不同城市行业云通过专线连通网络，由行业云管理平台进行管理。

本次建设内容拟将智慧海洋气象服务系统产品数据库体系、智慧海洋气象服务系统后台服务体系、智慧海洋气象服务系统展示终端、珠海市台风网服务子系统、珠海市雷电监测预警及戒备服务子系统部署、三维海洋气象服务产品展示子系统、数据共享平台部署在生产机房。将备份数据放在另一城市机房。气象局机房通过一主一备双路由，两条线路连接到生产机房，到同时，两个机房之间通过专线链接，通过行业云平台进行统一管理。实现两地两中心，双路由的安全，高效网络架构。

2.3.9.3. 行业云的租用部分

本项目中，核心生产业务系统、数据库服务、智慧海洋气象服务平台等业务需要的高性能计算能力和大容量、高性能存储空间。在行业云的建设上，资源总体特点是：可弹性、高性能、低时延、安全保密性高。行业云产品可以通过行业云平台统一管理、统一分配云资源、统一运维，更好的提供传统机房所不具备的能力，发挥行业云的优势，如资源的租用弹性空间，内容分发网络节点，互联网带宽等。

同时在使用行业云产品时要注重减轻对行业云服务提供商上特有技术、特有服务的耦合度，尽量使用标准化服务。

2.3.9.4. 云安全建设

行业云安全基础能力建设：1、利用先进的软件定义网络技术，提供更加可靠和灵活的网络安全域划分能力；2、网络底层提供第三方网络安全设备的接入能力，包括物理安全设备和软件安全产品，以及虚拟化安全产品等。解决极端情况下业务系统的快速恢复能力。3、行业云提供各种基本安全服务，利用安全服务管理模块统一分配资源，统一管理。按照各系统业务安全等级，以及安全域的划分，提供相应安全保护服务；4、提供网络动态安全联动机制，动态加载网络安全控制策略，实现与第三方安全设备联动，自动化网络安全策略调整；5、在行业云平台中通过安全日志的集中收集，提供安全事件报表和安全事件关联分析能力，加快安全事件定位和提供回溯追踪能力。

2.3.9.5. 行业云租用方案

行业云建设资源总体特点是：可弹性、高性能、低时延、安全保密性高。每一个业务系统都能划分单独的计算资源，通过虚拟化性特性，可以进行弹性伸缩，随时增加或缩减配置。拟在本项目建设开始起租用云服务器及专线传输服务3年，互联网外网出口统一从市气象局出口。

具体需求配置如下所示：

智慧海洋气象服务平台建设项目行业云建设内容清单
租用内容	配置参数	数量	备注
租用内容	配置参数	数量	备注
云资源服务器	CPU32核主频≥2.3GHz,内存64G,硬盘10T	2	产品数据库
云资源服务器	CPU16核主频≥2.3GHz,内存64G,硬盘500G	3	智慧海洋气象服务系统后台服务体系
云资源服务器	CPU16核主频≥2.3GHz,内存64G,硬盘500G	1	智慧海洋气象服务系统终端
云资源服务器	CPU16核主频≥2.3GHz,内存64G,硬盘500G	2	台风网服务子系统
云资源服务器	CPU8核主频≥2.3GHz,内存16G,硬盘500G	1	雷电监测预警及戒备服务子系统
云资源服务器	10T	1	数据异地备份
专线电路	100M	1	用于气象局机房连接至生产机房
专线电路	100M	1	用于气象局机房连接至生产机房

说明：累计行业云建设168核vCPU、内存约528GB、存储约34TB。

备注：

智慧海洋气象服务平台建设项目政务云建设内容清单
租用内容	配置参数	数量	备注
租用内容	配置参数	数量	备注
云资源虚拟服务器	CPU32核主频≥2.3GHz,内存32G,硬盘500G	2	三维海洋气象服务产品展示子系统
云资源虚拟服务器	CPU8核主频≥2.3GHz,内存16G,硬盘500G	1	数据共享平台

说明：累计政务云使用72核vCPU、内存约80GB、存储约1.5TB。

2.3.9.6. 网络建设方案

云网络支持虚拟交换网络，支持子网划分，支持通过一主一备各云专线连接到珠海气象局机房，支持双路由到云服务商机房，云服务商能够监控云主机的流量、针对云主机下发网络策略，且云主机迁移时网络策略能够自动化同步跟随。在本项目中，通过双路由连接生产机房。

云负载均衡支持将网络请求动态分流到多个云服务器上，支持四层、七层负载均衡，支持对云主机的健康检查，支持用户自行申请开通配置。

2.3.9.7. 安全建设方案

国家标准《信息系统安全等级保护基本要求 GB/T22239-2008》在各行各业的安全等级保护工作中起到了非常重要的作用，被广泛应用于各个领域开展信息安全等级保护的建设整改和等级测评工作，但随着信息技术的发展，该标准在时效性、易用性和可操作性上需要进一步完善。特别是，今年云计算技术的发展，对安全领域提出了更高的要求。因此，为满足云时代的安全要求，2015年开始相关单位在此标准的基础进行了必要的补充与完善，形成六个部分组成的《网络安全等级保护基本要求GB/T 22239.X-2015》，分别包括通用部分、云计算安全扩展要求、移动互联网扩展要求、物联网安全扩展要求、工业控制安全扩展要求以及大数据安全扩展要求。

本方案依据最新标准的要求，按照《GB/T 22239.1信息安全技术信息安全等级保护基本要求第1部分安全通用要求》和《GB/T 22239.2信息安全技术信息安全等级保护基本要求第2部分云计算安全扩展要求》三级要求为准则实施。

根据《GB/T 22239.2信息安全技术信息安全等级保护基本要求第2部分云计算安全扩展要求》三级要求，安全技术内容包括网络和通信安全、设备和计算安全、应用和数据安全、物理和环境安全。

根据《GM/T 0054-2018 信息系统密码应用基本要求》，本项目应满足相关等级保护第三级信息系统的密码应用要求，并通过密码应用安全性评估。

2.3.9.7.1. 行业云安全保障

行业云面临复杂的网络安全问题，因此，要求行业云服务商的云平台通过信息系统安全等级保护三级备案，同时要求具备以下相关能力。

设备和计算安全

设备和计算安全	身份鉴别	采用两种或以上组合的鉴别技术对用户进行身份鉴别	堡垒机+VPN
	访问控制	仅授权管理用户所需的最小权限	堡垒机
	安全审计	对重要的用户行为和重要安全事件进行审计	堡垒机+网络安全行为审计+态势感知平台
	入侵防范	能发现检测到对重要节点进行入侵的行为并提供报警	入侵防御系统
	恶意代码防范	采用免受恶意代码攻击的技术措施	Web应用防火墙+异常流量分析
	资源控制	对重要节点进行监控	云监控

应用和数据安全

应用与数据安全	身份鉴别、访问控制、安全审计、软件容错	多因素认证、访问控制、故障自动恢复	特权账号管理平台
	数据完整性	采用加密技术保证数据完整性	数据库加密系统+数据备份软件+存储管理系统
	数据保密性	采用加密技术保证数据完整性	数据库加密系统+数据备份软件+存储管理系统
	数据备份恢复	提供异地实时备份	数据备份软件+存储管理系统
	个人信息保护	保证存有敏感数据的存储空间被释放仅采集必要信息	数据库加密系统+敏感数据保护系统

根据《GM/T 0054-2018 信息系统密码应用基本要求》，本项目应满足相关等级保护第三级信息系统的密码应用要求，其中网络及通讯安全应满足以下要求：

密码技术应用要求

1	应在通讯前基于密码技术对通信双方进行身份认证，使用密码技术的机密性和真实性功能来实现防截获、防假冒和防重用，保证传输过程中鉴别信息的机密性和网络设备实体身份的真实性。
2	应使用密码技术的完整性功能来保证网络边界和系统资源访问控制信息的完整性。
3	应采用密码技术保证通信过程中数据的完整性。
4	应采用密码技术保证通信过程中敏感信息数据字段或整个报文的机密性。
5	应采用密码技术建立一条安全的信息传输通道，对网络中的安全设备或安全组件进行集中管理。
6	宜采用符合GM/T0028的三级及以上密码模块或通过国家密码管理部门核准的硬件密码产品实现密码运算和密钥管理。

2.3.9.8. 运维建设方案

建立7*24小时“一级监控、集中维护、统一资源管理、统一调度”的扁平、垂直的运维生产和管理体系。

运维工作内容示意图

2.3.9.8.1. 维护界面

维护界面划分：云平台用户与云平台的维护界面切分与具体业务模式相关，非统一标准，一般来说IaaS服务以操作系统为界，操作系统以下为云服务商管理；操作系统以上，包括云主机内的应用、产生的数据及运行时、中间件交由云平台用户维护。

云平台维护界面划分如下图所示：

云平台运维界面

2.3.9.8.2. 服务商维护职责

运行维护管理职责：

负责云平台技术标准、管理规范的制订。
落实、细化云平台维护规程，编制云平台维护管理实施细则。
编制运行维护作业计划、实施计划和要求。
负责保证维护作业计划的全面完成，并督促、汇总、分析维护作业计划的完成情况，解决维护作业计划执行中发现的问题。
对云平台运行情况进行综合分析、汇总，对存在的问题找出其质量指标变化或达不到使用要求的原因，提出并采取预防质量下降或改善运行质量的相应解决措施。
提出运行维护优化意见和资源使用状况的分析报告。
制定云平台的应急通信方案和重要电路的通信保障方案，负责网络运行中重大故障的排除及抢险工作，并组织相关部门查明原因，制定解决方案及改进措施。
负责工程的质量验收，组织维护人员参与云平台相关工程项目的设计会审、工程质量监督和竣工验收工作。
负责云平台年度信息安全风险评估报告。
负责云平台应急演练及灾难恢复的协调。

服务商机房现场维护职责：

负责云平台日常维护，制定日常作业计划并严格执行。
根据资源申请工单处理，负责云资源调度、开通、回收等工作。
云平台优化、升级、扩容等工作。
负责云平台资源动态监控管理、故障处理等工作。
负责资源池的物理设备（网络、计算、存储）、虚拟资源的巡检，提交运行分析报告。
负责云平台相关档案资料的维护及更新。
负责7×24小时实时监测云平台网络、存储、计算等设备运行情况，做到及时检修、及时发现故障、及时汇报，遇到重大故障按照上报流程及时向上级报告，及时排除故障。
完成业务工单并及时填写和管理客户开通资料、客户业务变更资料，保证用户资料的完整、准确并与实际相符。
负责执行云平台的应急通信方案和重要电路的通信保障方案，负责网络运行中重大故障的排除及抢险工作，并配合相关部门查明原因，制定解决方案及改进措施。

响应支撑职责：

负责编制云平台灾难备份应急响应预案、灾难恢复预案以及日常运行维护、变更管理、问题管理等运行维护规范。
负责云平台的服务内容响应、变更、现场情况收集管理与协调。
负责云平台服务月报的汇总、完善及保存。

2.3.9.8.3. 故障响应机制

客户服务

客户服务与运维故障处理流程，如图所示：

客户服务与运维故障处理流程图

响应流程

故障受理

故障受理渠道有2种：

一是通过统一客服处理热线及电子邮箱等方式客户自主申报故障，并安排了专人客户经理负责；

二是通过销售经理申报故障。客户经理作为客服第一责任人，接电话后记录申告时间、申告内容及客户联系方式等，同时，对故障进行初步判断。

故障处理

由网络运行组值班人员负责提取故障工单（实时，值班人员需保证工单系统一直处于在线状态），根据故障工单的描述，再次进行判断：

通过调整设置能解决的故障；

故障免责，即故障非云服务商原因造成，是客户自身应用系统或者操作造成的；
轻微故障，值班人员应立即处理，故障修复后应测试，如无问题，立即回复客户以确认，记录故障处理过程，归档。
严重故障，值班人员应及时与客户沟通，尽最大能力帮客户排障，如确实无能为力，应记录故障描述，留存相关材料，并反馈给后台人员，后台人员与客户进行最终确认。

故障解决

网络运行组值班人员根据反馈情况及时进行验证测试。故障确实解决，应即时反馈给客户经理，由其反馈给申告渠道以及客户，归档处理。

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第1章 项目建设目标

1.1 智慧海洋气象服务系统产品数据库体系建设目标

1.2 智慧海洋气象服务系统后台服务体系建设目标

1.3 智慧海洋气象服务系统展示终端建设目标

1.4 珠海市台风网服务子系统建设目标

1.5 珠海市雷电监测预警及戒备服务子系统建设目标

1.6 三维海洋气象服务产品展示子系统建设目标

1.7 数据共享平台建设目标

1.8 项目规模和性能指标目标

1.8.1.总体规模

1.8.2.性能指标

第2章 项目主要建设内容

2.1 建设原则

2.2 建设任务

2.3 智慧海洋气象服务系统建设内容

2.3.1.系统总体功能模块结构说明

2.3.2.智慧海洋气象服务系统产品数据库体系

2.3.2.1. 系统产品数据库建设主要功能内容

2.3.2.2. 系统产品数据库建设边界、数据来源及布设说明

2.3.2.2.1. 广东省气象数据共享接入

2.3.2.2.2. 珠海探测资源数据共享接入

2.3.2.2.3. 数值预报数据

2.3.2.2.4. 海洋气象监测的获取渠道与频率

2.3.2.3. 系统产品数据库的采集入库后台建设

2.3.2.4. 数据质量控制

2.3.3.智慧海洋气象服务系统后台服务体系

2.3.3.1. 智慧海洋气象服务系统后台服务体系框架

2.3.3.2. 智慧海洋气象服务系统后台服务体系边界、数据来源及布设说明

2.3.3.3. 智慧海洋气象服务系统后台功能和技术要点

2.3.3.3.1. 海洋气象实况变分同化融合技术和预报模块

2.3.3.3.2. 卫星遥感产品的深度开发

2.3.3.3.3. 气象服务产品生成模块

2.3.3.3.4. 针对港珠澳大桥的灾害天气预报预警模块

2.3.3.3.5. 能见度的预报预警技术模块

2.3.3.3.6. 行船路线的灾害性天气监控及预报预警服务模块

2.3.3.3.7. 监测子系统

2.3.4.智慧海洋气象服务系统展示终端

2.3.4.1. 建立智慧海洋气象服务APP（Iphone和安卓两个版本）

2.3.4.1.1. 智慧海洋气象服务APP建设边界、数据来源及布设说明

日出日落模块

雷暴识别追踪产品综合显示模块

能见度预报预警功能模块

分区预报模块

往日实况模块

基于位置的服务功能模块

农历节气模块

船舶航线气象服务功能模块

2.3.4.1.2. 登录验证功能模块

2.3.4.1.3. 港珠澳大桥天气服务展示模块

2.3.4.1.4. 雷暴识别追踪产品综合显示模块

2.3.4.1.5. 能见度预报预警功能模块

2.3.4.1.6. 船舶航线气象服务功能模块

2.3.4.1.7. 基于位置的服务功能模块

2.3.4.1.8. 雷达产品综合显示模块

2.3.4.1.9. 分区预报模块

2.3.4.1.10. 往日实况模块

2.3.4.1.11. 日出日落模块

2.3.4.1.12. 农历节气模块

2.3.4.2. 建立智慧海洋气象服务微信公众号

2.3.4.2.1. 智慧海洋气象服务微信公众号建设边界、数据来源及布设说明

日出日落模块

分区预报模块

往日实况模块

基于位置的服务功能模块

互动小游戏

2.3.4.2.2. 基于位置的气象服务功能模块

2.3.4.2.3. 当前台风综合展示模块

2.3.4.2.4. 分区预报模块

2.3.4.2.5. 日出日落模块

2.3.4.2.6. 往日实况模块

2.3.4.2.7. 订阅号互动小游戏模块

2.3.4.3. 海上移动气象服务终端

2.3.4.3.1. 海上移动气象服务终端建设边界、数据来源及布设说明

船舶自动气象站数据观测

雷暴识别追踪产品综合显示模块

能见度预报预警功能模块

基于位置的服务功能模块

船舶航线气象服务功能模块

雷达产品综合显示模块

第1章项目建设目标

第2章项目主要建设内容