發(fā)布時(shí)間:2023-02-28 15:47:49
序言:寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的氣象論文樣本,期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā),請(qǐng)盡情閱讀。
1.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和原則
基于WorldWind的交通氣象信息共享系統(tǒng)開發(fā)目標(biāo):利用最新的技術(shù)研發(fā)手段,融合交通氣象共享數(shù)據(jù)與地理信息數(shù)據(jù),構(gòu)建具有氣象行業(yè)特色、適合交通氣象服務(wù)應(yīng)用的專業(yè)GIS系統(tǒng),以滿通氣象服務(wù)對(duì)三維地理信息的業(yè)務(wù)需求,從而最終提高交通氣象災(zāi)害預(yù)警的科學(xué)輔助決策能力。該系統(tǒng)的開發(fā)必須堅(jiān)持先進(jìn)性、通用性、可擴(kuò)展性、模塊化和節(jié)約化相結(jié)合的原則,WorldWind是一個(gè)可以修改源代碼的開放平臺(tái),其開發(fā)的靈活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它任何一款商業(yè)三維GIS平臺(tái)。系統(tǒng)開發(fā)擺脫了商業(yè)GIS平臺(tái)軟件的束縛,這正是筆者選擇此平臺(tái)開發(fā)的一個(gè)重要原因,擁有完全的主動(dòng)權(quán),有利于開發(fā)者最大限度地滿足自身行業(yè)服務(wù)的需求。
1.2系統(tǒng)體系架構(gòu)
交通氣象信息共享系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)由數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、應(yīng)用層和客戶層4個(gè)部分組成?;赪WJ的交通氣象信息共享系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。數(shù)據(jù)層是交通氣象信息共享系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),它為系統(tǒng)提供最基本的數(shù)據(jù)服務(wù),系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、交通氣象共享產(chǎn)品數(shù)據(jù)和WW數(shù)據(jù)。其中基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)主要有基于WMS地圖、Shape文件等數(shù)據(jù),其存儲(chǔ)方式與傳統(tǒng)的二維GIS系統(tǒng)相似;交通氣象共享產(chǎn)品數(shù)據(jù)有高速公路沿線氣象站監(jiān)測(cè)信息、雷達(dá)信息、氣象衛(wèi)星信息、臺(tái)風(fēng)信息、氣象災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)信息等其它相關(guān)數(shù)據(jù),它是最關(guān)鍵的核心數(shù)據(jù);WW數(shù)據(jù)主要包括有Landsat7全球范圍30~120m分辨率的衛(wèi)星影像,SRTM的全球重點(diǎn)城市精細(xì)影像數(shù)據(jù),BingImagey微軟的高清晰影像地圖,OpenStreetMap開源地圖,全球的行政區(qū)界、地名及標(biāo)注數(shù)據(jù)。WW的數(shù)據(jù)是按照金字塔模型來對(duì)高程數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)進(jìn)行切片處理的,通過服務(wù)器訪問接口建立了高分辨率的三維地形[11],利用開源地圖服務(wù)軟件包GeoServer搭建了基于WMS的地圖服務(wù),綜合運(yùn)用Java技術(shù)實(shí)現(xiàn)了交通氣象數(shù)據(jù)服務(wù)和WW數(shù)據(jù)的集成應(yīng)用。服務(wù)層是建立在數(shù)據(jù)層之上,從數(shù)據(jù)層中獲取需要的數(shù)據(jù)并提交給應(yīng)用層進(jìn)行處理,系統(tǒng)運(yùn)用地圖服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器,根據(jù)WWJ提供的組件開發(fā)接口以及對(duì)交通氣象信息共享數(shù)據(jù)的規(guī)約,實(shí)現(xiàn)了交通氣象信息共享數(shù)據(jù)與系統(tǒng)的無縫融合。應(yīng)用層由地圖服務(wù)、圖層管理、數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)查詢、氣象要素道路反演分析和預(yù)報(bào)文檔服務(wù)六大功能模塊組成??蛻魧泳褪菫橛脩籼峁┝艘粋€(gè)人機(jī)交互的功能,本文采用WW的客戶瀏覽器作為三維GIS的客戶層,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)集成和三維展示等功能。
1.3系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的性能。GIS設(shè)計(jì)得再完美,如果數(shù)據(jù)響應(yīng)表現(xiàn)乏力,也是一個(gè)不成功的應(yīng)用。由于氣象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有顯著的時(shí)間特征,所以常用的空間數(shù)據(jù)模型難以勝任氣象信息的處理應(yīng)用。因此,在實(shí)際開發(fā)過程中,為了實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、交通氣象共享數(shù)據(jù)和WW數(shù)據(jù)的無縫融合,我們研究了一種適用于建立氣象信息數(shù)據(jù)庫(kù)的時(shí)空數(shù)據(jù)模型。交通氣象信息共享系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問機(jī)制如圖2所示。交通氣象信息共享產(chǎn)品數(shù)據(jù)種類繁多,實(shí)際應(yīng)用的方式多樣,為了能適應(yīng)數(shù)據(jù)的變化,提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性,在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)上采用元數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模式,產(chǎn)品數(shù)據(jù)均納入元數(shù)據(jù)管理范疇,應(yīng)用組件通過訪問元數(shù)據(jù)來控制對(duì)具體數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問,屏蔽應(yīng)用組件對(duì)氣象業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),尤其是文件型數(shù)據(jù)的直接訪問。交通氣象信息數(shù)據(jù)庫(kù)總體設(shè)計(jì)如圖3所示。
2系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)
2.1WorldWindJavaSDK組件開發(fā)
WorldWind是一款虛擬地球的開源三維地理信息系統(tǒng),由NASA(美國(guó))國(guó)家航空和宇宙航行局聯(lián)合出品[12]。它是唯一真正開放資源的3D引擎,它的全部代碼都是可獲得的,允許無限制的用戶化定制。海量的數(shù)據(jù)集成和超強(qiáng)的功能設(shè)計(jì)使得它成為一個(gè)十分理想的二次開發(fā)工具,用戶可以充分、深入地使用這些數(shù)據(jù)和功能開發(fā)自己需要的功能。WorldWind有基于.NET語(yǔ)言和Java語(yǔ)言的2種開發(fā)包,基于Java語(yǔ)言的SDK(WWJSDK)既能支持本地運(yùn)行也能支持網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行,且具有強(qiáng)大的跨平臺(tái)特性,目前是NASA官方仍在更新的重要版本,因此本文采用WWJSDK作為交通氣象信息共享系統(tǒng)的二次開發(fā)組件。圖4為基于WWJSDK的系統(tǒng)開發(fā)組件架構(gòu)。WWJSDK主要由模型、視圖、事件監(jiān)聽及數(shù)據(jù)等組成[13],模型由球體、圖層等組成,視圖是在模型的基礎(chǔ)上用來控制用戶視角,系統(tǒng)是通過視圖控制器來實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用程序的交互,事件監(jiān)聽是指對(duì)用戶界面操作事件進(jìn)行監(jiān)聽和處理。WWJ的GIS組件群是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)GIS功能的核心,交通氣象服務(wù)系統(tǒng)需要的是在GIS組件之上的交通氣象數(shù)據(jù)集成、封裝與展示。本文利用WWJSDK以類文件形式構(gòu)建了一系列交通氣象系統(tǒng)服務(wù)組件,完成交通氣象數(shù)據(jù)的存取和應(yīng)用模型的展示等功能,同時(shí)還為系統(tǒng)擴(kuò)展提供了接口。
2.2數(shù)據(jù)緩存機(jī)制
WorldWind使用多分辨率分層技術(shù)為用戶提供了海量的影像和DEM數(shù)據(jù)服務(wù),當(dāng)用戶縮放到不同區(qū)域時(shí)逐漸加載更多的細(xì)節(jié)。根據(jù)系統(tǒng)分層分塊的結(jié)構(gòu),通過瓦片金字塔對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分,并以一定的形式緩存在本地目錄。當(dāng)用戶瀏覽某一區(qū)域時(shí),系統(tǒng)首先會(huì)從本地緩存中提取該區(qū)域的數(shù)據(jù),如果文件存在就直接加載渲染;若本地緩存不存在,就從服務(wù)器下載需要此區(qū)域的數(shù)據(jù)再進(jìn)行渲染。自構(gòu)建的WMS服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)系統(tǒng)也是按此數(shù)據(jù)緩存機(jī)制處理。系統(tǒng)在訪問交通氣象服務(wù)數(shù)據(jù)時(shí)也建立了相應(yīng)的緩存機(jī)制。交通氣象服務(wù)數(shù)據(jù)的緩存有兩級(jí),一級(jí)在服務(wù)器端,一級(jí)在客戶端。當(dāng)用戶訪問某類服務(wù)數(shù)據(jù)時(shí),系統(tǒng)首先會(huì)自動(dòng)搜索客戶端查看要查詢的數(shù)據(jù)緩存是否存在,若存在就直接解析加載,不存在則通過網(wǎng)絡(luò)訪問遠(yuǎn)程應(yīng)用服務(wù)器;如果服務(wù)器本地端存在此時(shí)次數(shù)據(jù)的緩存則由Http協(xié)議傳輸給客戶端后加載,不存在就需要通過數(shù)據(jù)庫(kù)訪問得到要查詢的數(shù)據(jù)后再返還給用戶處理,同時(shí)將數(shù)據(jù)寫入緩存區(qū)。該數(shù)據(jù)緩存機(jī)制具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):①大大提高了訪問效率和服務(wù)性能;②減輕了應(yīng)用服務(wù)器端的負(fù)擔(dān);③使在無網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的脫機(jī)訪問成為可能。雖然這種緩存機(jī)制在較短時(shí)間片下訪問能發(fā)揮優(yōu)勢(shì),但針對(duì)某些需要不斷更新的交通氣象服務(wù)數(shù)據(jù)來說可能會(huì)存在數(shù)據(jù)更新不及時(shí)的問題,因此系統(tǒng)也提供了直接從服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)獲取數(shù)據(jù)的機(jī)制,但訪問效率受到一定的影響。至于采用哪種數(shù)據(jù)訪問機(jī)制由用戶根據(jù)實(shí)際情況去選擇。
2.3氣象要素道路反演算法
相對(duì)于空間分布而言,交通氣象服務(wù)的用戶更關(guān)注氣象信息的沿線分布狀況,這就要求氣象觀測(cè)與預(yù)報(bào)信息均需反演到道路干線上,反演的定義請(qǐng)參見文獻(xiàn)[14]。本文算法最終目的是采用不同的顏色來反演交通道路沿線氣象要素的等級(jí)劃分,從而表明該段道路所受的天氣現(xiàn)象影響。拼圖是絕大部分交通氣象產(chǎn)品需要涉及的內(nèi)容,傳統(tǒng)意義上的拼圖是指圖與圖之間的拼接,本文制作的拼圖是基于站點(diǎn)的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)拼接后將其反演到道路上的產(chǎn)品。本文拼圖所用的算法的基本原理如下:首先獲取所有高速公路沿線交通氣象站觀測(cè)或預(yù)報(bào)信息,同時(shí)讀取出高速公路地圖上的每一個(gè)信息點(diǎn)并搜索到該點(diǎn)最近的2個(gè)沿線附近測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù),利用反距離權(quán)重法計(jì)算出該點(diǎn)的插入值,然后根據(jù)計(jì)算出的數(shù)值按要素等級(jí)劃分重新構(gòu)建出一個(gè)新的地圖數(shù)據(jù),最終根據(jù)等級(jí)用相對(duì)應(yīng)的顏色在系統(tǒng)中展示出來,圖5為氣象要素拼圖反演算法的流程。算法實(shí)現(xiàn)的具體步驟如下:步驟1根據(jù)發(fā)送來的請(qǐng)求參數(shù)內(nèi)容,取出相對(duì)應(yīng)區(qū)域的高速公路矢量地圖的所有線段組經(jīng)緯度數(shù)據(jù)并分別存貯到各自的數(shù)組隊(duì)列中,針對(duì)每組線段的點(diǎn)建立氣象要素等級(jí)數(shù)組,數(shù)組初始值賦為缺省。步驟2取出區(qū)域內(nèi)所有站點(diǎn)資料并初始化到數(shù)組隊(duì)列。步驟3以高速公路上的點(diǎn)為中心、10km為搜索半徑查找離圓心最近兩站點(diǎn)的數(shù)據(jù),利用反距離權(quán)重法計(jì)算出該點(diǎn)的數(shù)據(jù)根據(jù)等級(jí)劃分賦值。步驟4根據(jù)線段點(diǎn)不同的等級(jí)值記錄拼圖的線段組。(1)如果當(dāng)前點(diǎn)是高速公路一組線段的開始點(diǎn)則構(gòu)建一個(gè)新的隊(duì)列,并將此點(diǎn)的經(jīng)緯度信息放進(jìn)隊(duì)列中去;(2)取下一個(gè)點(diǎn)的等級(jí)數(shù)據(jù),如果和上一個(gè)點(diǎn)的等級(jí)值相同且不是線段最后一個(gè)點(diǎn),則將此點(diǎn)插入到當(dāng)前隊(duì)列,如果不等就將此隊(duì)列記錄存貯下來,然后再重新構(gòu)建一個(gè)隊(duì)列把當(dāng)前點(diǎn)放進(jìn)隊(duì)列中循環(huán)本操作,直到當(dāng)前點(diǎn)是線段最后一個(gè)點(diǎn)結(jié)束;(3)重復(fù)(1)、(2)直至高速公路所有線段組遍歷完;步驟5按一定格式要求輸出所有構(gòu)建的拼圖線段組;步驟6根據(jù)輸出等級(jí)用相對(duì)應(yīng)的顏色在系統(tǒng)中繪出這些線段組;
2.4利用SketchUp建立三維模型
在傳統(tǒng)二維中,地理對(duì)象一般由點(diǎn)、線、面三類要素組成。針對(duì)更為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體,基本都是通過這三類要素組合表達(dá)出來。在交通氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)中,為了實(shí)現(xiàn)三維效果的場(chǎng)景,需要建立相應(yīng)的三維模型,選擇適合系統(tǒng)要求的三維數(shù)據(jù)模型-KMZ格式。本文采用三維建模工具SketchUP創(chuàng)建系統(tǒng)中需要的三維模型,模型創(chuàng)建后使用圖片處理技術(shù)作一些渲染修飾后存成WWJ能處理的KMZ格式。系統(tǒng)三維模型的構(gòu)建為用戶提供了更直觀、更形象、更真實(shí)的環(huán)境場(chǎng)景。下面給出3種SketchUP建模方法:①幾何建模法,就是利用SktechUP的擴(kuò)展工具構(gòu)建出實(shí)物的粗糙框架,最后使用紋理圖片進(jìn)行渲染實(shí)現(xiàn)真實(shí)模擬;②紋理映射法,紋理映射技術(shù)能增強(qiáng)模型的逼真度,簡(jiǎn)化模型的復(fù)雜度,對(duì)程序渲染的實(shí)時(shí)性起到關(guān)鍵作用;③坐標(biāo)系法,選擇正確坐標(biāo)系,導(dǎo)入其它一些二維矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行直接建模,能提高建模速度。圖6是高速公路橋梁模型和影像圖的疊加效果,其中橋梁模型由SketchUP工具制作,高分辨的衛(wèi)星影像來自微軟的bing地圖服務(wù)。
3應(yīng)用實(shí)例
本文設(shè)計(jì)的基于WorldWind數(shù)字地球模型的系統(tǒng)在華東區(qū)域交通氣象信息共享業(yè)務(wù)示范性項(xiàng)目中得到了具體應(yīng)用。該業(yè)務(wù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了地球三維瀏覽、定位飛行、圖層控制、氣象信息實(shí)時(shí)預(yù)警及預(yù)報(bào)產(chǎn)品動(dòng)畫顯示等功能。通過交通氣象自定義地圖服務(wù),將道路反演生成的XML數(shù)據(jù)以GIS圖層的方式組織,在此基礎(chǔ)上集成交通氣象站信息,完成了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警、數(shù)值預(yù)報(bào)以及衛(wèi)星云圖的三維模擬等氣象應(yīng)用。通過數(shù)字地球組件和交通氣象服務(wù)中間件仿真建模,為交通、氣象等相關(guān)部門提供高速公路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、預(yù)警、預(yù)報(bào)、服務(wù)等形象化的氣象信息,給用戶提供了人機(jī)交互的便利和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。系統(tǒng)主要功能模塊如圖7所示。圖8是華東區(qū)域高速公路交通氣象信息共享系統(tǒng)中的沿線氣象監(jiān)測(cè)站信息預(yù)警展示,圖中的圓圈代表分布在華東區(qū)域高速沿線的交通氣象監(jiān)測(cè)站,圓圈顏色為綠色表示此站點(diǎn)的能見度觀測(cè)數(shù)據(jù)大于1000m,淺藍(lán)色表示500~1000m,藍(lán)色為200~500m,黃色為50~200m,紅色為小于50m,并且在站站之間的道路也用以上顏色進(jìn)行反演繪制,用戶移動(dòng)鼠標(biāo)至站點(diǎn)點(diǎn)擊圓圈時(shí)系統(tǒng)會(huì)瀏覽到該站的所有監(jiān)測(cè)信息。系統(tǒng)采用線程方式實(shí)現(xiàn)每分鐘對(duì)不同氣象要素的實(shí)時(shí)預(yù)警監(jiān)測(cè),當(dāng)檢測(cè)到監(jiān)測(cè)要素低于設(shè)定閾值時(shí),圖8右下角會(huì)出現(xiàn)一個(gè)預(yù)警圖標(biāo),圖標(biāo)右上方動(dòng)態(tài)顯示出小于閾值的站點(diǎn)個(gè)數(shù)。點(diǎn)擊圖標(biāo)系統(tǒng)彈出小于閾值站點(diǎn)的詳細(xì)信息的對(duì)話框,選擇某個(gè)站后數(shù)字地球自動(dòng)飛行到當(dāng)前站點(diǎn)的位置,并以紅色光圈進(jìn)行閃爍預(yù)警。實(shí)踐表明該系統(tǒng)具有較好的響應(yīng)速度和三維表現(xiàn)能力,能夠滿足用戶進(jìn)行交通氣象實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警、營(yíng)運(yùn)決策和交通事故災(zāi)害評(píng)估的要求。
4結(jié)束語(yǔ)
氣象網(wǎng)絡(luò),簡(jiǎn)而言之,指的是將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于氣象領(lǐng)域,使氣象信息網(wǎng)絡(luò)化,信息化,方便人們的使用。目前,氣象網(wǎng)絡(luò)按照不同的安全等級(jí)劃分成三種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式:(1)內(nèi)部局域網(wǎng)(含機(jī)要內(nèi)網(wǎng)),此網(wǎng)要求安全等級(jí)極高,各個(gè)部門的計(jì)算機(jī)均在此網(wǎng)上;(2)通過數(shù)字專線與相關(guān)政府職能機(jī)構(gòu)構(gòu)成的政務(wù)專網(wǎng),通過不同授權(quán)等級(jí)共享各級(jí)數(shù)據(jù)資源;(3)公眾互聯(lián)網(wǎng),通過電信寬帶接入氣象網(wǎng)站,供廣大用戶瀏覽。現(xiàn)代社會(huì)氣象信息的大量應(yīng)用,越來越彰顯其重要性,然而與此同時(shí),網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用也給氣象信息安全帶來了大量的潛在隱患,因此,加強(qiáng)氣象網(wǎng)絡(luò)的安全性就非常有必要。
(一)氣象技術(shù)的保障需求。當(dāng)前,隨著氣象業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展,氣象應(yīng)用系統(tǒng)越來越多,對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴程度越來越強(qiáng),網(wǎng)絡(luò)安全早已擺在極其重要的位置。尤其是近幾年來,隨著全球氣候的普遍升溫,世界各個(gè)地方都面臨著干旱、洪澇、雨雪、臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害,氣象技術(shù)的觀測(cè)、預(yù)報(bào)功能是人們預(yù)防自然災(zāi)害最有利的工具,而病毒、非法侵入系統(tǒng)等不法行為肯定會(huì)影響到氣象技術(shù)的發(fā)揮,因此,保障氣象網(wǎng)絡(luò)安全是必需的。要解決這一問題不可能依靠某種單一的安全技術(shù),必須針對(duì)氣象網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用情況,采用綜合的策略,從物理環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)邊界、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和應(yīng)用、安全管理等多方面構(gòu)筑一個(gè)完整的安全體系。
(二)氣象網(wǎng)站的安全需要。全國(guó)各級(jí)氣象網(wǎng)站是公眾了解氣象政務(wù)、天氣預(yù)報(bào)等信息的重要媒體,通過這一媒介,人們可以根據(jù)未來的氣象資料,預(yù)先安排自己的生產(chǎn)生活。當(dāng)前世界聯(lián)系日益緊密,任何因素的波動(dòng)都可能造成無法估量的損失,因此,人們從氣象網(wǎng)站中及時(shí)獲取有價(jià)值的信息,對(duì)于他們來說,是非常重要的。但由于互聯(lián)網(wǎng)的安全性較低,隨時(shí)都有可能遭到有意或無意的黑客攻擊或者病毒傳播。
二、氣象網(wǎng)絡(luò)安全存在的問題
其實(shí)影響氣象網(wǎng)絡(luò)安全的因素有很多,本文從以下幾個(gè)方面進(jìn)行論述:
(一)氣象網(wǎng)絡(luò)管理缺陷。由于全國(guó)各級(jí)氣象網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在管理制度上普遍存在缺陷,有些基層站沒有專職計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理人員,再加上某些基層氣象職工計(jì)算機(jī)水平較低,機(jī)房設(shè)備較差,對(duì)氣象網(wǎng)絡(luò)的安全極為不利。其不安全因素主要表現(xiàn)在:
(1)人為的非法操作。在某些基層氣象站閑雜人員擅自進(jìn)入機(jī)房的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,甚至有人隨意使用外來光磁盤。由于制度不到位,防范意識(shí)差,隨意的光盤、磁盤放入,有意無意將黑客裝入,給計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)埋下不安全隱患。
(2)管理制度不完善。本應(yīng)由管理員操作的部分管理工作,擅自交由其他非工作人員進(jìn)行操作,甚至告訴密碼,致使其他人可以任意進(jìn)行各種操作,隨意打開數(shù)據(jù)庫(kù),造成有意無意的數(shù)據(jù)丟失,有的甚至在與Internet連接的情況下,將數(shù)據(jù)庫(kù)暴露,為黑客入侵創(chuàng)造條件;有的人將密碼隨意泄露給別人。
(3)相關(guān)工作人員的失職。氣象部門工作人員的職責(zé)不到位,,在Internet上亂發(fā)信息,為修改文件破壞了硬件,對(duì)“垃圾文件”不及時(shí)清除,造成數(shù)據(jù)庫(kù)不完整,資料不準(zhǔn)確。
(二)病毒侵入。目前,氣象網(wǎng)絡(luò)安全面臨的最大危險(xiǎn)就是病毒的侵入。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中,各種各樣的病毒已經(jīng)不計(jì)其數(shù),并且日有更新,每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)都有被攻擊的可能。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)病毒充分利用操作系統(tǒng)本身的各種安全漏洞和隱患,并對(duì)搭建的氣象網(wǎng)關(guān)防護(hù)體系見縫插針,借助多種安全產(chǎn)品在安裝、配置、更新、管理過程中的時(shí)間差,發(fā)起攻擊;有時(shí)黑客會(huì)有意釋放病毒來破壞數(shù)據(jù),而大部分病毒是在不經(jīng)意之間被擴(kuò)散出去的。在不知情的情況下打開了已感染病毒的電子郵件附件或下載了帶有病毒的文件,也會(huì)讓氣象網(wǎng)絡(luò)染上病毒。
三、解決對(duì)策
(一)嚴(yán)格的安全管理制度。面對(duì)氣象信息網(wǎng)絡(luò)安全的脆弱性,一方面要采用技術(shù)方面的策略外,另一方面還應(yīng)重視管理方面的安全,注重安全管理制度的加強(qiáng)。針對(duì)安全管理的復(fù)雜度,重要的是建立一套完整可行的安全政策,切實(shí)管理和實(shí)施這些政策。我們需要從以下幾個(gè)方面入手:
(1)首先加強(qiáng)人員的安全意識(shí),定期進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全培訓(xùn);其次,制定安全操作流程,有明確、嚴(yán)格的安全管理制度。再次,責(zé)權(quán)明確,加強(qiáng)安全審計(jì),詳細(xì)記錄網(wǎng)絡(luò)各種訪問行為,進(jìn)而從中發(fā)現(xiàn)非法的活動(dòng)。
(2)構(gòu)建安全管理平臺(tái)。從技術(shù)上組成氣象安全管理子網(wǎng),安裝集中統(tǒng)一的安全管理軟件,如病毒軟件管理系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理系統(tǒng),以及網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備統(tǒng)管理軟件。定期對(duì)安全策略的合理性和有效性進(jìn)行核實(shí),對(duì)于氣象網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化,應(yīng)先進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,適時(shí)修改安全策略。
(二)防范各種非法軟件攻擊和入侵。網(wǎng)絡(luò)的存在必然會(huì)帶來病毒攻擊和入侵發(fā)生。病毒的攻擊,一方面來自外部,由于應(yīng)用系統(tǒng)本身的缺陷,防火墻或路由器的錯(cuò)誤配置,導(dǎo)致非法攻擊輕而易舉的進(jìn)入網(wǎng)絡(luò),造成氣象業(yè)務(wù)中斷,數(shù)據(jù)的竊取和篡改等;另一方面的攻擊來自于內(nèi)部,內(nèi)部員工的無意或者惡意的攻擊,也會(huì)給網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行構(gòu)成威脅。
目前利用防火墻雖然可以阻止各種不安全訪問,降低安全風(fēng)險(xiǎn),但防火墻不是萬(wàn)無一失的,因此,作為防火墻的必要補(bǔ)充的入侵檢測(cè)系統(tǒng)(IDS),是第二道安全閘門,在全國(guó)各級(jí)氣象網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)配置IDS,可監(jiān)視信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行,從中發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中違反安全策略的行為和被攻擊的跡象,監(jiān)控用戶的行為,對(duì)所有的訪問跟蹤,形成日志,為系統(tǒng)的恢復(fù)和追查攻擊提供基本數(shù)據(jù)。在各級(jí)建立IDS可以實(shí)時(shí)對(duì)關(guān)鍵服務(wù)器和數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控,對(duì)入侵行為,違規(guī)操作進(jìn)行預(yù)警與響應(yīng),并通過與防火墻聯(lián)動(dòng)有效阻止來自內(nèi)部和透過防火墻的攻擊行為。
(三)病毒防護(hù)策略。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)病毒的防范是氣象網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。目前,氣象網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面廣,病毒的危害也越來越大,加之傳統(tǒng)的單機(jī)殺毒已無法滿足需求,因此急需一個(gè)完善的病毒防護(hù)體系,負(fù)責(zé)病毒軟件的自動(dòng)分發(fā)、自動(dòng)升級(jí)、集中配置和管理、統(tǒng)一事件和告警處理、保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)病毒防護(hù)體系的一致性和完整性。
主要的防范措施是建設(shè)覆蓋全國(guó)各級(jí)氣象信息網(wǎng)絡(luò)病毒防護(hù)體系,實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)的統(tǒng)一升級(jí)、查殺、管理,防止病毒的交叉感染。包括網(wǎng)關(guān)級(jí)病毒防護(hù),針對(duì)通過Internet出口的流量,進(jìn)行病毒掃描,對(duì)郵件、Web瀏覽、FTP下載進(jìn)行病毒過濾,服務(wù)器病毒防護(hù),桌面病毒防護(hù),對(duì)所有客戶端防病毒軟件進(jìn)行統(tǒng)一管理等。
參考文獻(xiàn):
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1.加強(qiáng)在職培訓(xùn)力度,構(gòu)建永久培訓(xùn)體系。在進(jìn)行在職培訓(xùn)質(zhì)量提高的過程中,應(yīng)該加強(qiáng)在職培訓(xùn)力度,注重永久培訓(xùn)體系的構(gòu)建。首先,應(yīng)該加強(qiáng)培訓(xùn)管理并突出人才能力的強(qiáng)化培訓(xùn)。對(duì)在職培訓(xùn)的計(jì)劃、課件、制度、紀(jì)律、師資等都應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格化的管理,將氣象高級(jí)人才的培訓(xùn)從內(nèi)容方面拓展到理論、知識(shí)、科技、操作、方法、觀念以及心理培訓(xùn)等各個(gè)方面。在培訓(xùn)后應(yīng)該進(jìn)行人才的專業(yè)能力測(cè)評(píng),進(jìn)行有創(chuàng)造性的計(jì)劃、規(guī)劃、制度、論文、課件、技能、設(shè)計(jì)等的測(cè)試并分析。其次,應(yīng)該對(duì)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的分工進(jìn)行規(guī)范。應(yīng)該根據(jù)氣象規(guī)范形式來進(jìn)行在職培訓(xùn)類別的劃分,如管理類、綜合類、新科學(xué)類、新技術(shù)類、政務(wù)類等,按照培訓(xùn)對(duì)象的不同來進(jìn)行氣象專業(yè)不同層次的能力培訓(xùn)和知識(shí)培訓(xùn)。在條件允許的情況下鼓勵(lì)支持氣象人才積極參加氣象專業(yè)等級(jí)證書培訓(xùn)班和學(xué)歷證書培訓(xùn)班的學(xué)習(xí)。最后,對(duì)氣象在職培訓(xùn)的規(guī)劃計(jì)劃進(jìn)行完善。各個(gè)氣象部門應(yīng)該對(duì)所有的氣象人員提出知識(shí)能力培訓(xùn)計(jì)劃,氣象單位應(yīng)該按照自己的氣象工作安排,對(duì)氣象工作人員進(jìn)行選送培養(yǎng)計(jì)劃。培訓(xùn)單位所制定的培訓(xùn)計(jì)劃應(yīng)該嚴(yán)謹(jǐn)周密,包括對(duì)培訓(xùn)對(duì)象、設(shè)施、內(nèi)容、組織、方式、時(shí)間、師資等工作實(shí)施較全面的規(guī)劃計(jì)劃。2.創(chuàng)新在職培訓(xùn)方法,提高在職培訓(xùn)質(zhì)量。在氣象在職培訓(xùn)的方法創(chuàng)新方面,首先,應(yīng)該進(jìn)行專家?guī)嗉?lì)機(jī)制的構(gòu)建。構(gòu)建氣象專業(yè)高級(jí)專家對(duì)中級(jí)人才和初級(jí)人才進(jìn)行在崗帶培的激勵(lì)機(jī)制,將帶培任務(wù)列為氣象專家在職培訓(xùn)受聘考核的范圍內(nèi),對(duì)于完成任務(wù)突出的給予相關(guān)獎(jiǎng)勵(lì)。其次,進(jìn)行完善的職業(yè)培訓(xùn)機(jī)制的建立。進(jìn)行廳局級(jí)、縣處級(jí)和科局級(jí)行政職務(wù)的培訓(xùn)制度的建立和完善,對(duì)高級(jí)、中級(jí)和初級(jí)工程師技術(shù)職務(wù)的培訓(xùn)制度進(jìn)行加強(qiáng)和完善。接著,對(duì)氣象在職培訓(xùn)教育進(jìn)行專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)的設(shè)立。對(duì)于地市級(jí)以上的氣象部門,應(yīng)該進(jìn)行在職培訓(xùn)經(jīng)費(fèi)預(yù)算的編制,并且實(shí)現(xiàn)??顚S?,可以對(duì)省級(jí)以下氣象部門的工作人員要求每年每人大于七天的在職培訓(xùn),不應(yīng)該用臨時(shí)的對(duì)策來進(jìn)行長(zhǎng)久的培訓(xùn)經(jīng)費(fèi)問題的解決。最后,進(jìn)行以業(yè)績(jī)、能力為標(biāo)準(zhǔn)的激勵(lì)機(jī)制的建立。應(yīng)該研究和完善以業(yè)績(jī)和能力為標(biāo)準(zhǔn)、簡(jiǎn)單易行、氣象部門人員全部參與的考核評(píng)價(jià)體系,從而促進(jìn)氣象部門工作質(zhì)量和工作效率的提高,把開展能力培訓(xùn)和能力考核結(jié)果進(jìn)行有效結(jié)合。3.培養(yǎng)在職學(xué)員學(xué)習(xí)態(tài)度,提高工作意識(shí)。氣象培訓(xùn)部門的目標(biāo)之一是培養(yǎng)努力向上、積極奮進(jìn)的氣象部門員工,提高氣象人員的工作意識(shí)和學(xué)習(xí)態(tài)度。和這一目標(biāo)有直接關(guān)系的是氣象培訓(xùn)教師的為人處事和言傳身教,培訓(xùn)部門積極向上的風(fēng)氣和氛圍也會(huì)對(duì)在職培訓(xùn)學(xué)員的學(xué)習(xí)態(tài)度有較大影響,同時(shí),氣象部門的激勵(lì)和約束機(jī)制也起到很大作用。因此應(yīng)從以下幾方面來進(jìn)行在職學(xué)員學(xué)習(xí)態(tài)度和工作意識(shí)的提高:首先,應(yīng)該促進(jìn)培訓(xùn)部門教師育人意識(shí)的提高,讓培訓(xùn)教師用良好的處事方法和工作態(tài)度去影響氣象在職培訓(xùn)學(xué)員;其次,培訓(xùn)部門應(yīng)該在良好的培訓(xùn)環(huán)境基礎(chǔ)上,形成努力創(chuàng)新、輕松活潑和求實(shí)上進(jìn)的學(xué)習(xí)氛圍;最后,氣象部門應(yīng)該進(jìn)行相關(guān)的激勵(lì)和約束機(jī)制的制定,對(duì)于進(jìn)行培訓(xùn)以及培訓(xùn)合格以后氣象人員的待遇進(jìn)行合理規(guī)定,并且對(duì)繼續(xù)教育制度進(jìn)行完善和規(guī)范,使得氣象在職培訓(xùn)學(xué)員對(duì)于在職培訓(xùn)的意義進(jìn)行深刻的了解和認(rèn)識(shí),鼓勵(lì)他們主動(dòng)積極參與氣象在職培訓(xùn)并且努力學(xué)習(xí)以達(dá)到培訓(xùn)要求。
我國(guó)氣象事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵在于人才的培養(yǎng),氣象部門人才培養(yǎng)的關(guān)鍵在于氣象人員的在職培訓(xùn)教育。氣象在職培訓(xùn)是進(jìn)行高素質(zhì)氣象人才隊(duì)伍建設(shè)的基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性工作,同時(shí)也是進(jìn)行氣象技能傳授和知識(shí)傳遞的重要方法。本文從氣象在職培訓(xùn)的專業(yè)性和層次性兩方面對(duì)氣象在職培訓(xùn)及其發(fā)展進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,從在職培訓(xùn)方法創(chuàng)新、在職培訓(xùn)力度加強(qiáng)、在職學(xué)員學(xué)習(xí)態(tài)度培養(yǎng)三方面闡述了提高氣象在職培訓(xùn)質(zhì)量的方法,對(duì)于提高氣象部門的工作效率和工作質(zhì)量具有重要意義。
本文作者:劉梅紅工作單位:湖南省氣象培訓(xùn)中心
系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)軟件的模塊話設(shè)計(jì),包括反射率數(shù)據(jù)分析模塊、速度分析模塊、天線運(yùn)行穩(wěn)定性分析模塊以及雷達(dá)組網(wǎng)數(shù)據(jù)分析模塊。
1.1反射率分析模塊
反射率的大小體現(xiàn)了氣象目標(biāo)的降水粒子的密度分布及體積大小,在實(shí)際氣象技術(shù)中長(zhǎng)期用于表示氣象目標(biāo)的強(qiáng)度,在工作上采用dBZ單位表示。對(duì)于空管氣象雷達(dá)圖,數(shù)據(jù)顯示采用PPI(PlanPositionImage)顯示方式。該方式?jīng)Q定了一張氣象雷達(dá)圖由圓錐俯視平面上分析空間的回波構(gòu)成。在設(shè)計(jì)上簡(jiǎn)單介紹其設(shè)計(jì)流程,首先必須讀取原始數(shù)據(jù),并判斷是否首次讀取,若為首次讀取則對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理,否則進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換;其次進(jìn)行圖像繪制并判斷是否需要改變仰角。此處需要關(guān)注的關(guān)鍵是如何進(jìn)行數(shù)據(jù)的預(yù)處理。在實(shí)現(xiàn)上,對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行反射率信息結(jié)構(gòu)體賦值。當(dāng)然該結(jié)構(gòu)體包括了記錄實(shí)際仰角角度、數(shù)據(jù)文件路徑存儲(chǔ)、雷達(dá)波段判斷以及相關(guān)數(shù)據(jù)的偏移。通過掃描上述結(jié)構(gòu)體可以實(shí)現(xiàn)對(duì)雷達(dá)數(shù)據(jù)的預(yù)處理。
1.2速度分析模塊
多普勒雷達(dá)采用了速度退化模糊技術(shù)以擴(kuò)大其對(duì)徑向風(fēng)速測(cè)量不模糊的區(qū)間。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要考慮數(shù)據(jù)顯示的徑向方式,流程設(shè)計(jì)則與反射模塊類似。當(dāng)然在界面設(shè)計(jì)上,系統(tǒng)將提供對(duì)顏色配置的定義,使其人機(jī)交互更為快捷。
1.3天線穩(wěn)定性分析模塊
天線是雷達(dá)數(shù)據(jù)采集的關(guān)鍵部位,長(zhǎng)期以來是影響雷達(dá)運(yùn)行的主要關(guān)鍵點(diǎn)之一。其依賴于底下的電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn),目前大多數(shù)進(jìn)口電機(jī)可以保證24小時(shí)安全運(yùn)行。而運(yùn)行時(shí)仰角提升和轉(zhuǎn)速的平穩(wěn)性直接影響雷達(dá)數(shù)據(jù)的采集。為此,我們通過在徑向數(shù)據(jù)上采用方位角及仰角進(jìn)行掃描實(shí)現(xiàn)曲線圖監(jiān)控。通過選擇基數(shù)據(jù)再進(jìn)行預(yù)處理后繪制相關(guān)曲線實(shí)現(xiàn)對(duì)天線運(yùn)行狀態(tài)的評(píng)估。其中,曲線圖的繪制需要的參數(shù)為:縱坐標(biāo)為氣象雷達(dá)實(shí)際運(yùn)行的每層仰角均值;橫坐標(biāo)為范圍角:0-360°。
1.4雷達(dá)組網(wǎng)分析模塊
按照民航局的總體規(guī)劃,未來空管將實(shí)現(xiàn)多氣象雷達(dá)覆蓋,在這過程,多個(gè)氣象雷達(dá)的組網(wǎng)將成為氣象雷達(dá)數(shù)據(jù)的主要來源。這種模式將使得數(shù)據(jù)覆蓋面更大、數(shù)據(jù)安全性更高、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性更強(qiáng)。而與此同時(shí)帶來了雷達(dá)數(shù)據(jù)融合組網(wǎng)的技術(shù)難點(diǎn)。設(shè)計(jì)上,首先模塊將定義雷達(dá)站點(diǎn)配置信息,并與此同時(shí)提供組網(wǎng)雷達(dá)可選數(shù)據(jù);其次對(duì)選擇雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理;再之則對(duì)雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)平均并做坐標(biāo)轉(zhuǎn)換;最后進(jìn)行拼圖處理。在這過程中,需要對(duì)雷達(dá)數(shù)據(jù)的強(qiáng)度進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整、顯示范圍自適應(yīng)調(diào)整。與上述同理,系統(tǒng)核心在于預(yù)處理。在C#中定義List數(shù)據(jù)列表,并在定義其結(jié)構(gòu)為[站點(diǎn)標(biāo)示][距離][方位角],對(duì)于數(shù)據(jù)讀取時(shí),需要進(jìn)行插值算法處理,此時(shí)的單時(shí)數(shù)據(jù)拼接分析可以實(shí)現(xiàn)不同仰角和方位角的篩選。為了控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性可以在前端定義雷達(dá)數(shù)據(jù)方位角表,根據(jù)表進(jìn)行映射處理。通常如若出現(xiàn)非連續(xù)數(shù)據(jù)可以在預(yù)處理上對(duì)其進(jìn)行差值補(bǔ)償。在C#上可以采用反差圓補(bǔ)償方法。
2.結(jié)束語(yǔ)
1、會(huì)計(jì)人員素質(zhì)較低,會(huì)計(jì)基礎(chǔ)工作薄弱
(1)氣象部門基層臺(tái)站兼職財(cái)務(wù)人員更換頻繁,會(huì)計(jì)隊(duì)伍不穩(wěn)定,部分單位的財(cái)務(wù)人員未取得會(huì)計(jì)從業(yè)資格證就上崗,會(huì)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)缺乏,會(huì)計(jì)基礎(chǔ)工作缺乏規(guī)范。
(2)雖然氣象部門四級(jí)預(yù)算單位的會(huì)計(jì)核算由三級(jí)預(yù)算單位的財(cái)務(wù)核算中心,但核算的會(huì)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)水平各有不同,一些素質(zhì)較差的會(huì)計(jì)人員即使遵循了會(huì)計(jì)規(guī)范,但由于其認(rèn)識(shí)水平的局限性,也不可避免的使計(jì)量出的會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)脫離實(shí)際情況,使會(huì)計(jì)信息出現(xiàn)不實(shí)。同時(shí)部分財(cái)務(wù)核算中心對(duì)會(huì)計(jì)把關(guān)不嚴(yán),導(dǎo)致會(huì)計(jì)科目混亂,業(yè)務(wù)處理不規(guī)范。
2、會(huì)計(jì)核算方面的不規(guī)范
(1)原始憑證不完整、不符合規(guī)定。部分從外單位取得的原始憑證基本要素不齊全;摘要、大小寫金額、日期、單位名稱等相關(guān)事項(xiàng)不按規(guī)定填寫,甚至大小寫金額不一致;有的發(fā)票無抬頭或抬頭不完整;購(gòu)買大宗辦公用品沒有清單、驗(yàn)收證明及發(fā)放物品明細(xì);支付款項(xiàng),沒有收款單位和收款人的收據(jù);自制的表格沒有制表人、審核人、審批人簽字;報(bào)銷差旅費(fèi)未標(biāo)明出差事由,不能全面記錄經(jīng)濟(jì)業(yè)務(wù)的全過程。
(2)記賬憑證的填制隨意性較大。在實(shí)際工作中,有的會(huì)計(jì)并未認(rèn)真審核和填制會(huì)計(jì)記賬憑證,隨意性很大。主要表現(xiàn)在:部分記賬憑證摘要不能準(zhǔn)確地描述經(jīng)濟(jì)業(yè)務(wù)內(nèi)容,附件張數(shù)不對(duì);將不同類別的原始憑證匯總填制在一張記賬憑證上;訂正、調(diào)整記賬憑證未采用正確的方法行填制;會(huì)計(jì)科目使用不符合其本義,把應(yīng)列入業(yè)務(wù)招待費(fèi)的記入辦公費(fèi),應(yīng)放入應(yīng)付福利費(fèi)的記入到勞保費(fèi)用中去,不好列支的項(xiàng)目列進(jìn)其它費(fèi)用,造成其它費(fèi)用數(shù)目巨大,從而形成費(fèi)用項(xiàng)目與實(shí)際列支內(nèi)容不相符,其它費(fèi)用不明。
3、會(huì)計(jì)監(jiān)督中的不規(guī)范性
主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)部分單位沒有嚴(yán)格執(zhí)行財(cái)經(jīng)法律、法規(guī)、規(guī)章和國(guó)家統(tǒng)一的會(huì)計(jì)制度,違反國(guó)務(wù)院頒布的現(xiàn)金管理暫行條例,存在大額現(xiàn)金支付現(xiàn)象。
(2)部分單位的會(huì)計(jì)人員沒有嚴(yán)格履行對(duì)原始憑證進(jìn)行審核和監(jiān)督的職責(zé)。如對(duì)無采購(gòu)合同、材料或固定資產(chǎn)的入庫(kù)驗(yàn)收單的固定資產(chǎn)與材料采購(gòu)支出;未附工程合同、工程進(jìn)度資料或工程造價(jià)結(jié)算審計(jì)材料資料的基建工程款支出;未附會(huì)議費(fèi)支出明細(xì)以及會(huì)議通知文件的會(huì)議費(fèi)等支出項(xiàng)目給予審核通過,造成原始憑證不符合規(guī)定。甚至部分原始憑證沒有審批人或經(jīng)辦人簽字,就被會(huì)計(jì)人員受理了;部分餐費(fèi)被填寫成會(huì)議費(fèi)并在會(huì)議費(fèi)中列支;部分購(gòu)買有價(jià)證券的發(fā)票填寫為辦公用品,被列入辦公用品支出,造成會(huì)計(jì)人員無法履行對(duì)原始憑證進(jìn)行審核和監(jiān)督的職責(zé)。
(3)經(jīng)濟(jì)合同管理不規(guī)范。會(huì)計(jì)和基層單位的兼職財(cái)務(wù)人員對(duì)經(jīng)濟(jì)合同的簽訂、執(zhí)行與結(jié)算過程監(jiān)管缺失,被動(dòng)地接受經(jīng)濟(jì)業(yè)務(wù)部門傳來的結(jié)算單據(jù)和合同,沒有參與到經(jīng)濟(jì)合同的簽訂中。另外,由于經(jīng)濟(jì)業(yè)務(wù)部門與財(cái)務(wù)人員溝通不夠,經(jīng)濟(jì)業(yè)務(wù)部門未能及時(shí)將結(jié)算票據(jù)和合同交會(huì)計(jì),造成經(jīng)濟(jì)信息不及時(shí)、不準(zhǔn)確,導(dǎo)致財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)失真,財(cái)務(wù)核算嚴(yán)重滯后。
(4)固定資產(chǎn)與材料缺乏有效的監(jiān)管,管理上容易產(chǎn)生漏洞。由于氣象部門基層單位人員較少,無專職人員進(jìn)行固定資產(chǎn)與材料管理,對(duì)一些已購(gòu)進(jìn)并使用的原材料或固定資產(chǎn),由于沒有及時(shí)開具供貨發(fā)票,就一直沒辦理材料或固定資產(chǎn)的驗(yàn)收入庫(kù)手續(xù),導(dǎo)致財(cái)務(wù)賬面記錄與倉(cāng)庫(kù)或資產(chǎn)管理系統(tǒng)實(shí)存記錄差異很大,核算不實(shí)。另外,由于上級(jí)調(diào)撥單位的調(diào)撥單未能與調(diào)撥的設(shè)備同時(shí)到達(dá)設(shè)備接收單位,有時(shí)調(diào)撥單會(huì)晚好幾個(gè)月,致使部分調(diào)撥的固定資產(chǎn)長(zhǎng)期未入帳,造成設(shè)備接收單位固定資產(chǎn)帳實(shí)不符,也使單位內(nèi)部管理產(chǎn)生不同程度的漏洞。
(5)往來款項(xiàng)清理不及時(shí)。一些基層單位由于不重視對(duì)往來款項(xiàng)的清理以及會(huì)計(jì)人員更換的頻繁,部分往來款掛帳長(zhǎng)達(dá)10年以上,致使往來款項(xiàng)的核算內(nèi)容失去真正意義。
(6)部分單位未能嚴(yán)格執(zhí)行內(nèi)部會(huì)計(jì)管理制度。實(shí)際工作中,大部分基層單位制訂的內(nèi)部會(huì)計(jì)管理制度很完善,但由于人力有限,一人身兼數(shù)職,不相容的職務(wù)很難有效分離,導(dǎo)致制度掛在墻上,說在嘴上,未能認(rèn)真執(zhí)行。主要表現(xiàn)如下:有的單位財(cái)務(wù)專用章隨意使用,沒有嚴(yán)格的審批程序;有的單位法人名章和財(cái)務(wù)專用章由一人保管;各種發(fā)票、收據(jù)管理未執(zhí)行登記管理制度;基本建設(shè)管理欠完善,這些都容易造成管理上的漏洞。
二、氣象部門基層單位會(huì)計(jì)基礎(chǔ)工作不規(guī)范的原因
1、基層臺(tái)站領(lǐng)導(dǎo)對(duì)會(huì)計(jì)基礎(chǔ)工作規(guī)范缺乏足夠的認(rèn)識(shí)
有些基層臺(tái)站負(fù)責(zé)人不重視會(huì)計(jì)基礎(chǔ)工作,誤認(rèn)為會(huì)計(jì)工作只是簡(jiǎn)單的記帳,把財(cái)務(wù)人員當(dāng)成“錢袋子”,不重視基層臺(tái)站財(cái)務(wù)人員業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)和會(huì)計(jì)知識(shí)的更新?lián)Q代,導(dǎo)致基層臺(tái)站人員對(duì)會(huì)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)缺乏了解,對(duì)會(huì)計(jì)基礎(chǔ)工作規(guī)范缺乏足夠的認(rèn)識(shí)。也沒有讓基層臺(tái)站財(cái)務(wù)人員參與單位的重要決策,無法發(fā)揮財(cái)務(wù)的事前、事中控制及監(jiān)督管理職能。
2、會(huì)計(jì)人員的素質(zhì)不能滿足會(huì)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)范化的要求
(1)氣象部門基層臺(tái)站的財(cái)務(wù)人員大多是兼職的,很多都是“半路出家”,會(huì)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)缺乏。并且,兼職財(cái)務(wù)人員的崗位考核以氣象業(yè)務(wù)為主,投入到財(cái)務(wù)工作上的時(shí)間和精力有限,無法滿足財(cái)務(wù)管理需要,導(dǎo)致會(huì)計(jì)基礎(chǔ)工作不規(guī)范。(2)由于氣象部門三級(jí)預(yù)算單位財(cái)務(wù)核算中心的會(huì)計(jì)學(xué)歷層次參差不齊,雖然有一定的業(yè)務(wù)水平,但長(zhǎng)期忽視對(duì)新業(yè)務(wù)知識(shí)的更新和業(yè)務(wù)法規(guī)的學(xué)習(xí),業(yè)務(wù)水平跟不上時(shí)代的發(fā)展需求,造成會(huì)計(jì)核算工作的不規(guī)范。
3、會(huì)計(jì)責(zé)任主體不明確,導(dǎo)致財(cái)務(wù)監(jiān)督與會(huì)計(jì)監(jiān)督脫節(jié)
氣象部門實(shí)行會(huì)計(jì)集中核算后,基層臺(tái)站的會(huì)計(jì)核算業(yè)務(wù)統(tǒng)一由三級(jí)預(yù)算單位的財(cái)務(wù)核算中心,基層臺(tái)站只保留了兼職出納人員一人,負(fù)責(zé)基層臺(tái)站的收支業(yè)務(wù)。由于基層臺(tái)站對(duì)本單位與財(cái)務(wù)核算中心的財(cái)務(wù)監(jiān)督與會(huì)計(jì)監(jiān)督的內(nèi)涵混淆,日常的財(cái)務(wù)監(jiān)督工作過多依賴于財(cái)務(wù)服務(wù)中心,忽視了自己的財(cái)務(wù)監(jiān)督責(zé)任,導(dǎo)致基層臺(tái)站在規(guī)章制度執(zhí)行上不到位,責(zé)任落實(shí)不明確。而財(cái)務(wù)中心對(duì)基層臺(tái)站的監(jiān)督停留在事后監(jiān)督階段,只能審查票據(jù)的合理合規(guī)性,對(duì)票據(jù)表面的真實(shí)性負(fù)責(zé),其本質(zhì)上是否與票面一致,財(cái)務(wù)中心無從得知,造成會(huì)計(jì)核算的不規(guī)范。
4、內(nèi)部監(jiān)督機(jī)制存在的局限性
目前,氣象部門三級(jí)預(yù)算單位雖然成立了內(nèi)部審計(jì)機(jī)構(gòu),但內(nèi)審人員大多都是由三級(jí)預(yù)算單位財(cái)務(wù)中心的會(huì)計(jì)來兼職,并且基層臺(tái)站的會(huì)計(jì)核算業(yè)務(wù)又由財(cái)務(wù)服務(wù)中心,同時(shí)財(cái)務(wù)中心還賦有對(duì)基層臺(tái)站財(cái)務(wù)管理的職能,內(nèi)審機(jī)構(gòu)對(duì)基層臺(tái)站的財(cái)務(wù)管理工作進(jìn)行監(jiān)督,相當(dāng)于財(cái)務(wù)中心“自己做帳自己審計(jì)”,內(nèi)審工作的獨(dú)立性就大打折扣,往往導(dǎo)致內(nèi)審人員在審計(jì)過程中,避重就輕,敷衍了事,使審計(jì)意見無法落實(shí)整改,造成屢審屢犯,對(duì)規(guī)范會(huì)計(jì)基礎(chǔ)工作不利。
三、規(guī)范氣象部門基層單位會(huì)計(jì)基礎(chǔ)工作的重要性
會(huì)計(jì)基礎(chǔ)工作規(guī)范化不僅對(duì)會(huì)計(jì)機(jī)構(gòu)的設(shè)置和會(huì)計(jì)人員的任命提出了具體的要求,而且對(duì)會(huì)計(jì)主管、會(huì)計(jì)和出納的業(yè)務(wù)分工和相互制約關(guān)系也作了具體的規(guī)定,既反映了單位的財(cái)務(wù)收支活動(dòng)、預(yù)算的執(zhí)行情況,又為管理者提供了決策的依據(jù)。如果氣象部門基層臺(tái)站的發(fā)票沒有按規(guī)定審核、會(huì)計(jì)憑證填制不合規(guī)范、會(huì)計(jì)賬簿設(shè)置不合理,那么基層臺(tái)站的會(huì)計(jì)報(bào)表就不能及時(shí)、真實(shí)、客觀、完整地反映其經(jīng)營(yíng)成果,就會(huì)影響到會(huì)計(jì)資料使用者對(duì)會(huì)計(jì)資料的及時(shí)了解和利用。因此,規(guī)范氣象部門基層臺(tái)站會(huì)計(jì)基礎(chǔ)工作是改善基層臺(tái)站內(nèi)部管理、完善內(nèi)部控制、防范經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)、提高會(huì)計(jì)工作水平的有效途徑。四、規(guī)范氣象部門基層單位會(huì)計(jì)基礎(chǔ)工作的措施
1、基層臺(tái)站領(lǐng)導(dǎo)要高度重視會(huì)計(jì)核算工作
基層臺(tái)站領(lǐng)導(dǎo)要充分認(rèn)識(shí)新形勢(shì)下加強(qiáng)和規(guī)范會(huì)計(jì)核算工作的必要性,切實(shí)提高責(zé)任意識(shí)和法律意識(shí),帶頭落實(shí)財(cái)務(wù)管理規(guī)定,嚴(yán)格執(zhí)行財(cái)務(wù)工作制度,自覺接受財(cái)務(wù)工作監(jiān)督。同時(shí)還要經(jīng)常了解財(cái)務(wù)工作情況,幫助財(cái)務(wù)人員解決財(cái)務(wù)工作遇到的困難和問題,為財(cái)務(wù)人員實(shí)行有效監(jiān)督創(chuàng)造一個(gè)良好的工作環(huán)境。
2、加強(qiáng)財(cái)會(huì)隊(duì)伍建設(shè),提高會(huì)計(jì)人員素質(zhì)
首先要嚴(yán)格執(zhí)行持證上崗制度,提高會(huì)計(jì)人員的業(yè)務(wù)水平;其次加強(qiáng)對(duì)會(huì)計(jì)人員的后續(xù)教育,重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)財(cái)會(huì)人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)和計(jì)算機(jī)操作能力的培訓(xùn),使財(cái)會(huì)工作由核算型向管理型、由傳統(tǒng)型向現(xiàn)代型、由單一型向全面型轉(zhuǎn)變,使會(huì)計(jì)人員素質(zhì)適應(yīng)新形式下會(huì)計(jì)核算和管理的需要。
3、加強(qiáng)會(huì)計(jì)電算化工作
實(shí)施會(huì)計(jì)電算化是會(huì)計(jì)工作現(xiàn)代化的重要組成部分,是促進(jìn)會(huì)計(jì)基礎(chǔ)工作規(guī)范化和提高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段和有效措施。基層臺(tái)站要進(jìn)一步提高思想認(rèn)識(shí),切實(shí)加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)能力,高度重視此項(xiàng)工作,要把會(huì)計(jì)電算化作為提高會(huì)計(jì)工作質(zhì)量的一項(xiàng)重要工作,常抓不懈。
4、完善單位財(cái)務(wù)內(nèi)部控制
氣象部門基層臺(tái)站要對(duì)財(cái)務(wù)崗位設(shè)置和財(cái)務(wù)報(bào)賬、核算流程進(jìn)行一次全面檢查,完善相關(guān)崗位工作責(zé)任制,做到不相容崗位分離。此外,還要對(duì)審批崗位予以特別關(guān)注,對(duì)大額資金的使用嚴(yán)格執(zhí)行《廣西氣象部門縣氣象局重大事項(xiàng)民主決策(議事)制度(試行)》、《廣西氣象部門市縣氣象局重大事項(xiàng)報(bào)批制度(試行)》的規(guī)定,嚴(yán)禁領(lǐng)導(dǎo)個(gè)人說了算。
5、創(chuàng)新財(cái)務(wù)管理手段和方法,加強(qiáng)對(duì)基層臺(tái)站財(cái)務(wù)工作的指導(dǎo)
三級(jí)預(yù)算單位的財(cái)務(wù)核算中心要以《財(cái)務(wù)工作簡(jiǎn)報(bào)》的形式,對(duì)基層臺(tái)站在會(huì)計(jì)核算和財(cái)務(wù)管理過程中存在的問題在系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行通報(bào),對(duì)問題的落實(shí)整改情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng),并對(duì)下月的財(cái)務(wù)工作提出意見或建議,同時(shí)推廣其他單位好的經(jīng)驗(yàn)和做法。此外,財(cái)務(wù)核算中心還應(yīng)對(duì)基層臺(tái)每月的資金運(yùn)行情況進(jìn)行綜合分析,與基層臺(tái)站相互溝通,主動(dòng)做好服務(wù),切切實(shí)實(shí)為基層臺(tái)站決策提供詳實(shí)、科學(xué)的依據(jù)。
6、完善內(nèi)部審計(jì)和檢查監(jiān)督制度
對(duì)象航空氣象技術(shù)主要是對(duì)氣象信息進(jìn)行收集與分析,從而來保證航空飛行中安全,而空中交通管理主要是指對(duì)于領(lǐng)空的區(qū)域管理,航空氣象技術(shù)在航空領(lǐng)域中的各個(gè)部門都有所應(yīng)用,以下做簡(jiǎn)單的介紹:
(1)航空公司,主要是對(duì)航空的計(jì)劃進(jìn)行制定,因此,必須要對(duì)氣候有一個(gè)全面的了解,所以航空氣象技術(shù)在航空公司中應(yīng)用廣泛,航空公司利用氣象技術(shù)能夠及時(shí)的了解氣候的變化,并且能夠根據(jù)搜集到相應(yīng)的氣候信息進(jìn)行飛機(jī)航班的調(diào)整,防止出現(xiàn)一些不確定的意外情況發(fā)生;
(2)機(jī)場(chǎng),氣候?qū)τ跈C(jī)場(chǎng)的影響很大,若是受到了惡劣氣候的影響,那么將會(huì)影響飛機(jī)的正常起飛,所以必須要能夠利用航空氣象技術(shù)來對(duì)氣候有一個(gè)全面的了解,從而使機(jī)場(chǎng)迅速的掌握到信息,及時(shí)的采取相關(guān)的政策,降低造成的損失;
(3)空中交通管制機(jī)構(gòu),該部門主要是對(duì)空中交通進(jìn)行相應(yīng)的管理,從而能夠保證空中交通的順暢以及穩(wěn)定,控制管制人員能夠通過航空氣象技術(shù)了解到未來一段時(shí)間內(nèi)氣候的變化情況,以此來對(duì)空中的飛行情況進(jìn)行相應(yīng)的管理,保證安全飛行;
(4)空中區(qū)域管理部門,主要是為了選定新航線,所以必須要對(duì)選定的航線的氣候進(jìn)行相應(yīng)的分析,并且能夠提供相應(yīng)的天氣情況,對(duì)對(duì)流層的高度、氣流的穩(wěn)定性進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)算,以此來確定航線是否安全,從而來保障航空飛行的安全性。
二、航空氣象技術(shù)在空中交通管理的應(yīng)用現(xiàn)狀
1航空天氣預(yù)報(bào)對(duì)于航空天氣預(yù)報(bào)來說,氣象的探測(cè)技術(shù)更加的先進(jìn),會(huì)使得結(jié)果更加的精確,并且航空氣象預(yù)報(bào)的周期更加的短,具有很強(qiáng)的實(shí)時(shí)性,航空氣象預(yù)報(bào)主要是對(duì)機(jī)場(chǎng)的氣候進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)測(cè),并且能夠及時(shí)的提供一些準(zhǔn)確的信息,氣候?qū)τ跈C(jī)場(chǎng)的影響十分的大,地面的風(fēng)速、空間的云量以及溫度都會(huì)對(duì)航空飛行造成很大的影響。因此必須要對(duì)機(jī)場(chǎng)的氣象進(jìn)行全面實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)。另外也能夠?qū)︼w機(jī)飛行航線的氣象情況進(jìn)行報(bào)告,在一些特殊的氣候條件下能夠有效的對(duì)飛行計(jì)劃進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整,從而來保證飛行的安全。3.2報(bào)道天氣的實(shí)際情況對(duì)于天氣實(shí)際情況的報(bào)道主要是站在一個(gè)更為宏觀的角度,能夠?qū)φ麄€(gè)空中的交通信息進(jìn)行全面的了解,利用先進(jìn)的雷達(dá)技術(shù)能夠檢測(cè)出相應(yīng)的強(qiáng)對(duì)流天氣,并且能夠?qū)σ恍┨鞖庀到y(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行有效的預(yù)測(cè),這樣對(duì)氣象信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)能夠保證飛機(jī)在惡劣天氣條件下飛行的安全與穩(wěn)定性。
3提高相應(yīng)的天氣情報(bào)一些特殊的天氣預(yù)報(bào),例如強(qiáng)熱帶臺(tái)風(fēng)、劇烈的冰雹以及氣流的劇烈活動(dòng)等的預(yù)報(bào)都屬于重要的天氣預(yù)報(bào),這些特殊的氣候?qū)?huì)嚴(yán)重的影響到飛機(jī)的正常飛行,因此必須要利用先進(jìn)的航空氣象技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè),并且能夠在最短的時(shí)間之中,獲取最為精確的信息,能夠在第一時(shí)間將信息傳輸?shù)娇罩薪煌ü苤撇块T。管制部門會(huì)根據(jù)情況制定相應(yīng)的措施,對(duì)飛機(jī)的航路航線進(jìn)行調(diào)整,從而來保證乘客的安全,和航班的正常運(yùn)行。
4對(duì)災(zāi)害天氣進(jìn)行預(yù)警若是出現(xiàn)了一些嚴(yán)重的氣象狀況,會(huì)對(duì)飛機(jī)的飛行安全造成很大的威脅,那么航空氣象技術(shù)將會(huì)進(jìn)行提前預(yù)警,從而來警示相關(guān)的空中交通管理部門,相關(guān)的管理人員將會(huì)密切的關(guān)注氣候的變化,若是出現(xiàn)了一些比較嚴(yán)重的災(zāi)害天氣,那么將會(huì)及時(shí)進(jìn)行航班的調(diào)整,若是沒有出現(xiàn),那么將會(huì)正常進(jìn)行飛行。另外,若是遇到了嚴(yán)重的災(zāi)害,對(duì)于起飛的飛機(jī),空中交通管理人員將會(huì)及時(shí)的管理航線,使其避開惡劣天氣,從而保證安全飛行。
5航空氣象技術(shù)在空中交通管理部門應(yīng)用前景隨著社會(huì)的不斷發(fā)展空中交通管理理念的不斷更新,必須要運(yùn)用更為先進(jìn)的技術(shù)對(duì)氣象進(jìn)行觀測(cè),從而來更好的協(xié)助空中交通管理部門進(jìn)行工作。目前,航空技術(shù)將會(huì)向著更加靈活的方向發(fā)展,對(duì)于一個(gè)區(qū)域內(nèi)部的氣象條件,要能夠利用不同的形式對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè),經(jīng)過多種方式信息的傳遞,利用技術(shù)處理手段,從而來更好更直觀的對(duì)氣候進(jìn)行監(jiān)測(cè),能夠利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將信息傳輸?shù)较鄳?yīng)的空中交通管理部門,從而來形成一個(gè)完善的信息共享系統(tǒng),使得航空各個(gè)部門能夠在第一時(shí)間得知?dú)夂蛐畔?,從而來采取相?yīng)的措施,更好的保證飛行的安全。
三、結(jié)語(yǔ)
區(qū)域站運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)是針對(duì)我國(guó)現(xiàn)有的3萬(wàn)余套省級(jí)臺(tái)站區(qū)域自動(dòng)氣象站和將建的3萬(wàn)多套加密自動(dòng)氣象站及6萬(wàn)余套暴雨監(jiān)測(cè)站而建設(shè)的監(jiān)控保障業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。系統(tǒng)采用兩級(jí)部署、多級(jí)應(yīng)用的模式,為國(guó)家級(jí)、省級(jí)和市縣級(jí)保障人員、管理人員和預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)人員提供統(tǒng)一的工作平臺(tái)。整個(gè)系統(tǒng)分國(guó)家級(jí)和省級(jí)兩級(jí)系統(tǒng)(圖1),兩者功能基本一致,均實(shí)現(xiàn)了氣象探測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、探測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量狀況、維護(hù)維修狀況、觀測(cè)站網(wǎng)信息的實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)監(jiān)控,對(duì)設(shè)備運(yùn)行能力、探測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量狀況、維修保障能力、觀測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)文有效性、觀測(cè)站網(wǎng)信息的準(zhǔn)確性等的綜合分析評(píng)估,以及探測(cè)產(chǎn)品的分析顯示功能。根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需求,兩級(jí)系統(tǒng)之間功能上有所側(cè)重但又相互聯(lián)系:國(guó)家級(jí)系統(tǒng)主要供國(guó)家級(jí)相關(guān)人員使用,注重全國(guó)范圍內(nèi)自動(dòng)站設(shè)備運(yùn)行狀況的綜合分析評(píng)估、探測(cè)產(chǎn)品的綜合分析顯示;省級(jí)系統(tǒng)供本級(jí)及以下級(jí)別人員使用,注重設(shè)備維修保障,兩級(jí)系統(tǒng)之間可以實(shí)現(xiàn)觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制結(jié)果、維護(hù)維修信息、觀測(cè)站網(wǎng)信息的定時(shí)交互。本監(jiān)控系統(tǒng)是保障我國(guó)區(qū)域自動(dòng)氣象站、加密自動(dòng)氣象站及暴雨監(jiān)測(cè)站正常運(yùn)行、提高探測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量、縮短保障時(shí)間的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)平臺(tái)。系統(tǒng)的建成將在一定程度上提高設(shè)備的穩(wěn)定可靠運(yùn)行能力,充分發(fā)揮其建設(shè)效益。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)采用兩級(jí)部署、多級(jí)使用、多方共享的邏輯架構(gòu)(圖2),即在國(guó)家級(jí)和省級(jí)部署,國(guó)家級(jí)、省級(jí)、地市級(jí)和縣級(jí)業(yè)務(wù)管理人員、技術(shù)保障人員、監(jiān)控人員、預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)人員等多用戶群體使用,另外系統(tǒng)還可分別向國(guó)家級(jí)和省及以下各級(jí)相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)共享相關(guān)數(shù)據(jù)。國(guó)家級(jí)和省級(jí)系統(tǒng)分別基于客戶端和瀏覽器的設(shè)計(jì)模式,國(guó)家級(jí)與省及以下級(jí)別人員可在氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)局域網(wǎng)內(nèi)分別通過安裝客戶端和基于網(wǎng)頁(yè)形式實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的訪問。區(qū)域站運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)總體可分為平臺(tái)和處理平臺(tái)兩部分(圖3)。平臺(tái)是面向用戶服務(wù)的體系結(jié)構(gòu),是對(duì)外服務(wù)的門戶,通過各類展現(xiàn)技術(shù)(如GIS),將狀態(tài)監(jiān)控、產(chǎn)品分析、質(zhì)量控制、維修管理、分析評(píng)估和觀測(cè)站網(wǎng)等監(jiān)控結(jié)果提供給各類用戶,同時(shí)接收用戶的請(qǐng)求并響應(yīng);處理平臺(tái)主要是數(shù)據(jù)處理的體系結(jié)構(gòu),包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)解析、數(shù)據(jù)分析、產(chǎn)品生成、產(chǎn)品入庫(kù)、軟件管理等。整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部的功能模塊是在統(tǒng)一的技術(shù)框架下實(shí)現(xiàn),最大程度保證系統(tǒng)的擴(kuò)展能力和穩(wěn)定性。
系統(tǒng)主要技術(shù)路線
系統(tǒng)采用C/S(客戶端/服務(wù)器)與B/S(瀏覽器/服務(wù)器)相結(jié)合的方式設(shè)計(jì),對(duì)于比較復(fù)雜、通信量高、交互性強(qiáng)的應(yīng)用,采用客戶端模式,實(shí)現(xiàn)部分信息的本地化安裝,如GIS數(shù)據(jù)、站網(wǎng)信息數(shù)據(jù)等,圖3系統(tǒng)技術(shù)框架圖提供快速響應(yīng)能力和對(duì)較大數(shù)據(jù)的處理分析能力等;使用編程語(yǔ)言方面,系統(tǒng)采用C/C++和Java相結(jié)合的語(yǔ)言開發(fā);為便于系統(tǒng)在全國(guó)推廣使用,在系統(tǒng)軟件選擇方面,數(shù)據(jù)庫(kù)軟件兼容SQL和Ora-cle,操作系統(tǒng)采用Linux或Windows,地理信息系統(tǒng)軟件在國(guó)家級(jí)系統(tǒng)使用ArcGIS,省級(jí)系統(tǒng)根據(jù)各省實(shí)際情況選用合適的GIS軟件,如ArcGIS、Su-perMap等。系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境主要依托氣象業(yè)務(wù)專用網(wǎng)(DMZ區(qū)),但在兩集系統(tǒng)之間信息交互方面,考慮到交互的及時(shí)性、直接性,建立基于公網(wǎng)FTP的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量控制信息、維護(hù)維修信息和觀測(cè)站網(wǎng)信息的定時(shí)交互。此外,考慮到未來加密自動(dòng)氣象站和暴雨監(jiān)測(cè)站監(jiān)控需求及各省自身實(shí)際業(yè)務(wù)需求,省級(jí)系統(tǒng)采用了開放式的設(shè)計(jì)理念,提供多種標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口,使其滿足設(shè)備擴(kuò)充和功能擴(kuò)展,并且能夠?qū)崿F(xiàn)與其他系統(tǒng)的多方面連接。
系統(tǒng)主要功能
系統(tǒng)總體功能結(jié)構(gòu)可分為設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控、探測(cè)數(shù)據(jù)監(jiān)控、探測(cè)產(chǎn)品分析顯示、維護(hù)維修管理、站網(wǎng)信息管理和綜合分析評(píng)估六部分,每一部分下面又可以分為不同的子功能,具體功能結(jié)構(gòu)如圖4所示。(1)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控:通過氣象業(yè)務(wù)通信網(wǎng),接收區(qū)域自動(dòng)站的觀測(cè)數(shù)據(jù)文件,在國(guó)家級(jí)和省級(jí)監(jiān)控中心檢查數(shù)據(jù)文件上傳情況、上傳觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量狀況、數(shù)據(jù)文件格式情況,實(shí)現(xiàn)各級(jí)區(qū)域自動(dòng)站運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控,并基于地理信息系統(tǒng)實(shí)時(shí)展示監(jiān)控結(jié)果。(2)探測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控:在國(guó)家級(jí)和省級(jí)監(jiān)控中心利用報(bào)文格式檢查、界限值檢查、氣候極值檢查、內(nèi)部一致性檢查、時(shí)間一致性檢查、空間一致性檢查等數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法開展探測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控,并進(jìn)行質(zhì)控結(jié)果的多形式展示。(3)探測(cè)產(chǎn)品分析顯示:結(jié)合地理信息系統(tǒng),根據(jù)用戶需求顯示不同范圍、不同時(shí)間段、不同觀測(cè)要素、不同站點(diǎn)多種形式數(shù)據(jù),如單/多要素色斑圖、單/多站曲線圖、觀測(cè)要素實(shí)時(shí)填圖、單/多站不同時(shí)間段各觀測(cè)要素列表等。(4)維修信息管理:國(guó)家級(jí)利用省級(jí)上傳的維護(hù)維修信息進(jìn)行設(shè)備故障的實(shí)時(shí)定位、跟蹤、查詢等。(5)站網(wǎng)信息管理:區(qū)域站網(wǎng)信息管理主要包括測(cè)站信息、設(shè)備信息和人員信息。測(cè)站信息包括地理信息、環(huán)境信息、站名/號(hào)等屬性信息;設(shè)備信息主要為設(shè)備廠家信息、傳感器等主要部件型號(hào)信息。維護(hù)區(qū)域自動(dòng)站的站網(wǎng)信息包括新增站點(diǎn)添加、錯(cuò)誤站點(diǎn)刪除、已有站點(diǎn)信息的修改及查詢等功能;此外,結(jié)合電子地圖和站點(diǎn)經(jīng)緯度坐標(biāo),還可查看站點(diǎn)分布情況。(6)綜合分析評(píng)估:主要包含數(shù)據(jù)文件上傳情況、設(shè)備運(yùn)行情況及數(shù)據(jù)質(zhì)量情況3方面。數(shù)據(jù)上傳情況主要指文件到報(bào)、逾限、缺報(bào),具體的缺報(bào)時(shí)次查詢等;設(shè)備運(yùn)行情況主要是設(shè)備業(yè)務(wù)可用性的統(tǒng)計(jì)分析;數(shù)據(jù)質(zhì)量情況包括數(shù)據(jù)文件格式情況、參數(shù)信息情況及各觀測(cè)要素質(zhì)量情況統(tǒng)計(jì)分析。此外,根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需求,還可實(shí)現(xiàn)國(guó)家級(jí)和省級(jí)兩級(jí)系統(tǒng)之間信息的交互、本系統(tǒng)與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)共享業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等。
系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
目前為止,全國(guó)已建成區(qū)域自動(dòng)站33110套,后續(xù)還將建設(shè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)自動(dòng)站32690套,暴雨監(jiān)測(cè)站61336套,移動(dòng)氣象觀測(cè)站2872套,未來國(guó)家級(jí)系統(tǒng)中要監(jiān)控的臺(tái)站數(shù)量將達(dá)到13萬(wàn)余套,這些設(shè)備的實(shí)時(shí)觀測(cè)要素?cái)?shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)以及日常業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量小,每個(gè)文件基本在幾千字節(jié)左右,但文件數(shù)目總量龐大,日峰值量超過312萬(wàn)條,而業(yè)務(wù)中對(duì)數(shù)據(jù)傳輸、處理和顯示的時(shí)效性要求較高,要求在30min內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)解析、質(zhì)控、入庫(kù)并在監(jiān)控系統(tǒng)中顯示,這給服務(wù)器的處理能力帶來很大的挑戰(zhàn)。因此,為滿足時(shí)效性要求,國(guó)家級(jí)系統(tǒng)中在數(shù)據(jù)處理方面采用多線程分布式處理技術(shù),即將全國(guó)各地設(shè)備按照地理分區(qū)分成7大區(qū)域(港澳臺(tái)地區(qū)除外),分別部署在多臺(tái)服務(wù)器上同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,處理完的數(shù)據(jù)存入相同數(shù)據(jù)庫(kù)、集中顯示。系統(tǒng)分別在國(guó)家級(jí)和省級(jí)部署,可同時(shí)滿足國(guó)家級(jí)和省及以下級(jí)管理人員、技術(shù)保障人員、監(jiān)控人員和預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)人員的需求,且在信息門戶層兩級(jí)系統(tǒng)分別采用基于客戶端和基于瀏覽器的訪問技術(shù),這一方面與兩級(jí)業(yè)務(wù)的側(cè)重點(diǎn)相聯(lián)系,另一方面便于省級(jí)發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì),在現(xiàn)有系統(tǒng)上進(jìn)行功能和設(shè)備的擴(kuò)展。根據(jù)中國(guó)氣象局信息網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)現(xiàn)狀和安全要求,相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)必須部署在中國(guó)氣象局DMZ區(qū),以實(shí)現(xiàn)與氣象局內(nèi)部業(yè)務(wù)系統(tǒng)的邏輯隔離。本系統(tǒng)國(guó)家級(jí)和省級(jí)版本均部署在氣象局局域網(wǎng),相關(guān)業(yè)務(wù)人員也只能在氣象局內(nèi)網(wǎng)進(jìn)行系統(tǒng)的訪問。但基于目前中國(guó)氣象業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鞒碳皟杉?jí)系統(tǒng)主要部署物理地點(diǎn)的現(xiàn)狀,系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)國(guó)家級(jí)和省級(jí)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)質(zhì)量控制結(jié)果、維修保障信息和觀測(cè)站網(wǎng)信息實(shí)時(shí)交互方面存在一定的局限性。所以,本系統(tǒng)利用Internet和Intranet的優(yōu)勢(shì),將系統(tǒng)部署在氣象局局域網(wǎng),進(jìn)行日常數(shù)據(jù)的傳輸、接收、訪問,而將兩級(jí)系統(tǒng)之間信息交互的部分利用公網(wǎng),通過FTP的形式實(shí)現(xiàn)。
氣象圖像包括雷達(dá)拼圖、衛(wèi)星云圖、天氣圖等圖像文件,目前氣象電子檔案是將圖片存儲(chǔ)在文件系統(tǒng)中,這種存儲(chǔ)方式不易于管理、可伸縮性差、可用性受限制。筆者建議氣象圖像應(yīng)采用Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)存儲(chǔ),將圖片文件與其他數(shù)據(jù)一起存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中,圖像數(shù)據(jù)選擇BLOB類型,當(dāng)BLOB與其他數(shù)據(jù)一起存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中時(shí),BLOB和表格數(shù)據(jù)可以一起備份和恢復(fù),這樣就降低了表格數(shù)據(jù)與BLOB數(shù)據(jù)不同步的機(jī)會(huì),而且降低了其他用戶無意中刪除了文件系統(tǒng)中BLOB數(shù)據(jù)位置的路徑和風(fēng)險(xiǎn);將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中BLOB和其他數(shù)據(jù)的插入、更新和刪除都在同一個(gè)事務(wù)中實(shí)現(xiàn),這樣就確保了數(shù)據(jù)的一致性和文件與數(shù)據(jù)庫(kù)之間的一致性,不需要為文件系統(tǒng)中的文件單獨(dú)設(shè)置安全性;數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可以對(duì)大量小文件進(jìn)行優(yōu)化,數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制允許在分布式環(huán)境中復(fù)制、分配和潛在的修改數(shù)據(jù),在主系統(tǒng)失效的情況下,日志轉(zhuǎn)移提供了保留數(shù)據(jù)庫(kù)備用副本的方法,可伸縮性和可用性增強(qiáng)。將來應(yīng)對(duì)氣象圖像數(shù)據(jù)根據(jù)種類、重要程度、使用頻次等方面先進(jìn)行分類,再進(jìn)行存儲(chǔ)到Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中,其氣象圖像分類方法是采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)中關(guān)聯(lián)的規(guī)則對(duì)氣象圖像進(jìn)行分類,這種方法同時(shí)考慮所有的屬性,具有時(shí)間短、準(zhǔn)確率高的特點(diǎn)。
二、氣象圖像的壓縮
目前氣象圖像電子檔案巨大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量,已經(jīng)超出了計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)和處理能力。因此將來需要對(duì)氣象圖像進(jìn)行圖像壓縮處理,圖像壓縮是數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)在數(shù)字圖像上的應(yīng)用,其目的是為了減少圖像數(shù)據(jù)中的冗余信息,達(dá)到高效率的圖像存儲(chǔ)和傳輸。圖像壓縮在保證圖像質(zhì)量的條件下,用最少的bit單位來顯示原始圖像,以達(dá)到減少圖像的存儲(chǔ)空間,壓縮的過程就是編碼的過程,解壓縮的過程就是解碼的過程。圖像壓縮分有損數(shù)據(jù)壓縮和無損數(shù)據(jù)壓縮兩種,針對(duì)氣象圖像數(shù)據(jù)的價(jià)值及其重要性,我們采取無損壓縮的技術(shù)方法,更好地保留氣象圖像數(shù)據(jù)。無損壓縮是指對(duì)圖像數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)冗余進(jìn)行壓縮,在解碼時(shí)可以完全恢復(fù)原始數(shù)據(jù)不會(huì)有任何的失真,但是壓縮率可能會(huì)受到一定數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)冗余度的限制。Huffman編碼是無損壓縮編碼中比較有效的一種方法,是由美國(guó)數(shù)學(xué)家DavidHuffman創(chuàng)立的一種可變長(zhǎng)編碼方式?;驹硎菍?duì)出現(xiàn)次數(shù)越多的代碼,分配長(zhǎng)度較短的編碼,而對(duì)出現(xiàn)次數(shù)越少的代碼,則分配較長(zhǎng)的編碼,并且保持編碼的唯一可解性。Huffman編碼是一種靜態(tài)的壓縮技術(shù),從提供接近信源熵的編碼來說是最佳的一種編碼方式,通過Huffman編碼可以節(jié)省大約14%的空間。
三、氣象圖像加解密