依托依托ArcGIS， 实现智慧气象的一揽子解决方案实现智慧气象的一揽子解决方案2015年年10月月12日日一、公共气象服务中心介绍二、WeatherStudio解决方案三、专业气象服务解决方案四、总结结论公共气象服务中心为中国气象局下属事业单位，是国家 级现代气象业务体系的重要组成部分。主要承担面向国家级 媒体气象信息发布传播服务，国家突发公共事件预警信息服 务，面向社会的公众气象服务（中国天气网、中国天气通、 中国兴农网），面向交通、电力、水文、地质等行业的专业 气象服务，风能、太阳能资源开发利用气象服务、气象服务 评价等业务，并负责全国气象部门公共气象服务的业务技术 指导等工作。是集科研、业务、服务于一体的综合性国家气 象服务机构。一、公共气象服务中心介绍一、公共气象服务中心介绍二、二、WeatherStudioWeatherStudio解决方案解决方案需求分析 以雷达分钟级降水预报为例：每种产品每天出图总张数=24张*（60分/5)*24时=6912。产品加工任务繁重 同类要素服务产品针对手机、网站和影视产品的表现形式和分辨率都有较大的差别。产品表现形式多样 灾害应急保障必须在第一时间内启动，制作满足气象服务需求的应急保障产品。快速响应应急保障 伴随着气象服务领域的不断增加，气象服务业务人员必须研发配套的服务产品。服务领域不断扩宽 用户对气象服务产品的表现形式和图形质量的要求不断提高，传统服务产品很满足需求。高质量产品需求以SOA架构为思想，综合运用并行计算和大数据分析技术 设计开发的WeatherStudio（气象服务一体化产品加工系统)。 依照ArcGIS统一数据和服务接口，依托ArcGIS Desktop制 图整饰技术，建立完善、可扩充的产品加工组件库；利用 ArcGIS ModelBuilder服务装配技术，搭建面向服务体系架构 的产品加工模型制作框架，实现无需编程情况下，利用制图组 件完成产品加工模型定制；利用ArcGIS Server服务发布技术， 通过构建服务集群搭建产品加工模型服务器，实现对产品加工 模型进行发布和管理；建立产品加工任务调度器，统一协调调 用存放在产品加工模型服务器中的产品加工制作模型服务进行 产品加工制作任务。二、二、WeatherStudioWeatherStudio解决方案解决方案方案总述可扩充组件库可扩充组件库制图制图 整饰整饰气象气象 应用应用空间空间 分析分析任务任务 编排编排数据数据 组织组织制图制图 整饰整饰制图模型装配制图模型装配制图模型发布制图模型发布产品加工服务集产品加工服务集公众公众 服务服务专业专业 服务服务决策决策 服务服务加工任务定制加工任务定制数据支撑数据支撑任任务监控控制图任务 列表加工数据源产品加工任务调度产品加工任务调度 气象服务气象服务二、二、WeatherStudioWeatherStudio解决方案解决方案方案流程可扩充组件库可扩充组件库空间分析组件空间分析组件制图整饰组件制图整饰组件气象分析组件气象分析组件其他扩充组件其他扩充组件数据接入组件数据接入组件制图模型装配制图模型装配制图模型发布制图模型发布产品加工服务集产品加工服务集组件 A 组件 D组件 N组件组件 N组件组件 D组件组件 A制图模型制图模型二、二、WeatherStudioWeatherStudio解决方案解决方案任务流程二、二、WeatherStudioWeatherStudio解决方案解决方案成果展示二、二、WeatherStudioWeatherStudio解决方案解决方案成果展示二、二、WeatherStudioWeatherStudio解决方案解决方案成果展示二、二、WeatherStudioWeatherStudio解决方案解决方案系统性能最大并发访问数量测试：服务器物服务器物 性能性能4核核8核核16核核24核核32核核48核核最大并发最大并发 数量数量4715233147测试工具测试工具：RunLoader 测试结果：测试结果：测试结论：测试结论：WeatherStudioWeatherStudio并发与服务器性能有关， 最大并发访问数量为：服务器核数-1。二、二、WeatherStudioWeatherStudio解决方案解决方案系统性能并发访问性能测试：测试测试任务任务：未来逐：未来逐3 3天降水预报产品加工天降水预报产品加工 测试结果：测试结果：测试结论测试结论： 产品产品加工任务并发数量增加，加工总耗加工任务并发数量增加，加工总耗 时并无明显增加现象。时并无明显增加现象。并发数并发数 量量125101520总耗时总耗时474849” 485255二、二、WeatherStudioWeatherStudio解决方案解决方案系统性能系统运行稳定性测试：系统运行稳定性测试： 对配置了42个产品加工任务WeatherStudio进行了15天跟踪 测试。任务执行错误总数量为4次，经过排查造成任务运行失 败原因均为：加工数据源文件破损造成。一次建模，自动作业，无限次 使用； 从繁杂的业务中解脱； 基本气象服务产品面向全国； 高质量的图形产品； 高效的气象数据加工分析能力； 无需编程，加工任务随时定制； 高并发的图形产品加工制作道路数据预处理气象数据预处理道路反演图形产品生成文本产品生成二、二、WeatherStudioWeatherStudio解决方案解决方案系统特色一、公共气象服务中心介绍二、WeatherStudio解决方案三、专业气象服务解决方案四、总结结论风险预警森林 防火太阳能旅游环境铁路风能三、专业气象服务解决方案三、专业气象服务解决方案应用领域三、专业气象服务解决方案三、专业气象服务解决方案组织结构组织结构 实况产品 预报产品 预警产品智慧气象产品自智慧气象产品自 动加工制作系统动加工制作系统 人机交互订正 监测告警显示 产品制作分发智慧气象业务系智慧气象业务系 统统 WebGIS展示 网页图表显示智慧气象服务系智慧气象服务系 统统由智慧气象产品自动加工制作系统加工的气象实况、预报和预警产品， 可以直接推送到智慧气象服务系统进行展示；也可通过智慧气象业务系统进 行人工交互订正之后，再推送到智慧气象服务系统进行展示。 由智慧气象业务系统加工制作的气象实况、预报和预警产品直接推送到 智慧气象服务系统进行展示。三、专业气象服务解决方案三、专业气象服务解决方案交通案例 GIS数据 影像数据 地形数据 Micaps数据 Txt数据 netCDF 数据库二、业务系统建设应用二、业务系统建设应用成果展示监测要素设置 监测要素设置及数据库字段匹配 监测信息融合 监测声音设置 阈值管理 全部阈值设置 区域阈值设置 点选阈值设置 圈选阈值设置 按路段设置 监测报警 单要素监测 多要素监测 监测展示监测要素设置区域阈值设置监测要素24小时曲线监测报警显示二、业务系统建设应用二、业务系统建设应用成果展示精 细 化 预 报14 类 数 据手 工 绘 制绘制落区预报 落区绘制 落区修改 落区导出 落区导入 落区清除 落区等级设置 其他预报数据接入 Micaps14类数据 Wrf预报 精细化预报（县） 精细化预报（乡、镇） 落区分析 反演设置 路段反演Wrf数据路段反演结果二、业务系统建设应用二、业务系统建设应用成果展示产品加载 打开文件加载 产品库实况产品加 载 产品库预报产品加 载 产品订正 点选订正 圈选订正 多边形订正 订正复查 订正结果复查修改 产品输出 矢量输出产品订正订正复查三、专业气象服务解决方案三、专业气象服务解决方案成果展示图形产品图形产品加工 制图范围设置 产品保存文字产品实况产品加工 预报产品加工 其他常规产品加工调整出图范围图形加工World产品自动制作三、专业气象服务解决方案三、专业气象服务解决方案成果展示产品分发 一键式分发 Email分发 Notes分发 FTP分发 局域网分发Email分发分发Notes分发分发FTP分发分发局域网分发局域网分发一键式分发三、专业气象服务解决方案三、专业气象服务解决方案成果展示图形产品 产品查询 产品浏览 产品导出 world产品 产品查询 产品浏览 产品导出产品查询产品导出World产品浏览图形产品浏览三、专业气象服务解决方案三、专业气象服务解决方案成果展示 Micaps14类数据 编辑 气象点符号：风、雨、 雨夹雪、雪、小雪、 浮尘、扬沙、轻沙暴、 沙暴、暖锋中心等 气象线符号：槽线、 暖锋、锢囚线、静止 锋、冷锋、温度线等 值线 气象面符号：多边形 面、冰雹、扬沙沙尘 暴、滑坡泥石流、低 温严寒严潮寒流、大 水洪水水灾、高温热 浪酷热干旱 等八个类 型的分布区 标注符号三、专业气象服务解决方案三、专业气象服务解决方案成果展示航空增强型气象业务系统航空增强型气象业务系统taf报metar报机场气象预报二、业务系统建设应用二、业务系统建设应用成果展示台风气象信息数据库业务系统台风气象信息数据库业务系统二、业务系统建设应用二、业务系统建设应用成果展示二、业务系统建设应用二、业务系统建设应用成果展示风险预警气象业务系统风险预警气象业务系统二、业务系统建设应用二、业务系统建设应用成果展示基于ArcEngine开发的气象业务系统具有以下优点： 实现国家省两级业务对接：直接与产品库对接，实现国级和省级两级服务产品和技术 的共享。 产品总类多样：支持实况、预报和预警服务产品加工制作。 自动化程度高：提供按时全自动产品加工制作功能；导入预报数据源直接进行路段反 演，无需手工绘制。 可移植性高：无需专门建立数据库，只需进行相应配置接入其他气象实况数据库，系 统可进行业务运行。 细节考虑周全：例如阈值设置模块考虑到区域差别、突发事件等因素，设计了七种阈 值设置方案。 表现形式丰富：例如报警站点监测要素除了用颜色区分和语音提示，还通过气泡和曲 线图显示，更直观明了。 业务可扩充性强：例如要素监测内容和监测级别数，均可以根据业务人员实际需求进 行设置。 产品精度高：提供产品订正模块，可以对共享产品和自动制作产品进行人机交互，提 高服务产品高精度。 业务逻辑性强：例如为了挖掘要素之间关系，除了提供单要素监测，还提供多要素监 测功能(能见度低是否受降雨影响等)。 系统可扩充性强：系统采用插件式开发技术，为系统后续升级提供了便利。二、业务系统建设应用二、业务系统建设应用系统特点一、公共气象服务中心介绍二、WeatherStudio解决方案三、专业气象服务解决方案四、总结结论四、结论总结四、结论总结结论结论依托ArcGIS技术，建立的智慧气象解决方案，在气象服务 工作中具有很好的实用价值，解决了很多实际业务中的问题。 利用ArcGIS ModelBuilder、ArcGIS Server和ArcGIS Desktop技术建立的Weatherstudio，实现针对复杂多变气象服 务需求，无需编程情况下，完成高效、高质量、批量产品加工 制作。 利用ArcGIS Engine和ArcGIS Server建立的各专业气象气 象服务系统，实现了气象服务产品的快速制作和服务发布。四、结论总结四、结论总结致谢致谢感谢ESRI公司长期以来 在技术上提供的帮助感谢长期探索GIS技术 应用的领导和同事感谢气象服务用户对我 们的支持和理解感谢公共气 象服务事业 中的你们35谢谢谢谢！敬请批评指正敬请批评指正