山东省气象科学研究所现代农业精细化数值预报系统

2018年软件开发功能需求山东省气象科学研究所现代农业精细化数值预报系统2018年软件开发主要包括4个功能模块,即地面自动站资料质量控制系统、雷达资料质量控制系统、模式运行智能监控系统、数值预报产品智能终端(手机App),各模块功能需求如下.

一、地面自动站资料质量控制系统1.
提供一个地面观测资料数据处理和质量控制软件,软件包括山东数值模式需要的实时地面观测资料数据采集、解码处理、质量控制功能,并根据用户需要输出标准格式数据.

2.
软件质量控制内容包括基本参数检查、缺测检查、要素界限值检查、空间一致性检查、内部一致性检查、时间一致性检查、时空一致性检查等,剔除不适合数值模式同化应用的资料.

3.
软件输出的经过质量控制的数据格式,可以是原自动站观测数据格式,也可以按照用户要求输出,并根据用户定义的数据存储路径规范、文件命名规范和定义的数据内容的格式建立标准化的接口.

4.
支持界面操作或提供方便修改的配置文件,软件界面包含输入、输出数据路径选择窗口,是否实时监控处理常规观测资料选项,对于处理历史资料包含处理数据起始和终止时间选项设置功能.
软件支持地面观测资料原始报文Z文件、标准格式数据(BUFUR码)、CIMISS数据库接口等,适应本地资料环境和数据格式.

5.
用户可以设置实时监控处理,也可以对选取的历史资料进行所需的质量控制.

6.
软件界面支持用户对不同质量控制操作的选择的选项,可进行任意单一质量控制,也可以同时进行多种质量控制操作.

7.
实现实时自动处理常规观测数据,自动站资料质量控制处理过程耗时2min以内,快速生成质量较好的观测数据,确保高质量的自动站观测数据及时稳定的进入数值模式中.

8.
保证常规观测资料质量控制软件稳定运行,对于无法正常处理的自动站观测数据的情况,保证软件正常运行,并生成对应日志记录.

9.
支持多程序同时运行.
10.
提供源程序代码及详细的文档说明,软件可扩展,适应LINUX环境.
11.
提供至少5年免费技术支持和业务升级服务.
其他:1、终身维护和技术支持.
2、负责免费安装、部署、调试、使用培训.
二、雷达资料质量控制系统1.
提供一个雷达观测资料质量控制软件,软件包含实时监控处理和处理历史资料两种功能.
软件进行的质量控制内容包括雷达观测资料基数据的平滑、滤波和填补缺测,去非气象回波,去距离折叠和退速度模糊多个选项.
提供多部雷达三维空间数据处理质控算法.

2.
用户可以设置实时监控处理,也可以对选取的历史资料进行所需的质量控制.

3.
软件支持界面操作或提供方便修改的配置文件,软件界面包含输入、输出数据路径选择窗口,是否实时监控处理雷达观测资料选项,对于处理历史资料包含处理数据起始和终止时间选项设置功能.

4.
软件界面支持用户对不同质量控制操作的选择的选项,可进行任意单一质量控制,也可以同时进行多种质量控制操作.

5.
雷达观测资料质量控制软件适用于用户指定的雷达的观测资料,支持CINRAD-SA基数据、天气雷达标准格式数据(流文件)、双偏振雷达基数据、CIMISS数据库接口等,适应本地资料环境和数据格式.

6.
雷达观测资料质量控制软件输出的经过质量控制的数据格式,可以是原基数据的格式,也可以按照用户要求,输出适应数值预报模式的数据接口,并根据用户定义的数据存储路径规范、文件命名规范和定义的数据内容的格式建立标准化的接口.

7.
雷达资料质量控制软件中的去非气象回波、去距离折叠和退速度模糊三个功能相互独立,可以任意选择一种或两种功能对雷达观测资料进行处理,也可以对观测资料一次进行这三种质量控制.

8.
实现实时自动处理雷达观测数据,雷达质量控制处理过程耗时2min以内,快速生成质量较好的观测数据,确保高质量的雷达观测数据及时稳定的进入数值模式中.

9.
保证雷达观测资料质量控制软件稳定运行,对于无法正常处理的雷达数据的情况,保证软件正常运行,并生成对应日志记录.

10.
支持多程序同时运行.
11.
提供源程序代码及详细的文档说明,软件可扩展,适应LINUX环境.
12.
提供至少5年免费技术支持和业务升级服务.
其他:1、负责免费安装、部署、调试、使用培训.
2、终身维护和技术支持.
三、模式运行智能监控平台1.
提供一个实时监控多模式前端资料、运行状态、模式数据产品及存储空间、高性能集群硬件性能的监控系统,内容包括各模式运行所需前端资料(背景场和同化资料)是否按时到达、产品是否按时生成、模式是否正常运行、存储空间是否到达临界状态、高性能集群硬件是否正常等,实现模式运行状态实时监控、监控结果统计汇总及异常问题报警,并可将报警信息实时发送到指定移动终端.

2.
提供用户对服务器、应用系统的监控项和告警项进行配置的功能.
监控配置完成系统自动进行监控项数据采集,判断是否满足告警条件,对告警产生的信息进行语音提示,并可以通过手机APP提醒、短信、微信等实时将告警问题发送给指定的负责人.

3.
服务器监控可实现CPU负载、CPU用户使用率、CPU系统使用率、CPU空闲率、CPU等待磁盘写入完成时间、磁盘使用率、磁盘总大小、内存使用率、内存总空间、网卡入口流量、网卡出口流量、进程状态、端口状态等的监控.

4.
提供模式运行同步监控,可按模式是否启动运行、资料处理是否正常、模式运行状态、产品是否生成、主动推送执行信息、监控指定格式的日志文件等进行监控,可监控输入、输出、执行、异常信息.
提供模式运行状态树形流程图,可在网页浏览.
以不同颜色或标识展示运行状态,包括完成、正在运行、等待、出错等各种状态.

5.
分别对每个监控项进行告警设置.
告警配置完成后,一旦有新告警产生则会立即按照配置的告警方式进行告警提醒.

6.
展示数据产品监控的一览信息和各个数据时间的信息,以及最新的告警信息,对告警信息可以进行确认.
可快速筛选需要查看的产品信息.
同时可以查看某一产品的某一数据时间,可查看对应的产品详情和流程信息.
展示当前数据时间的文件状态,对异常产品可以直接进行补调.

7.
模式前端资料和产品分类及相应监控时间点、存储地址、集群其他硬件地址等信息需配置为参数表形式,以便于随时修改.
参数表中内容可带注释项,即某项内容可临时挂起,不必监测.

8.
提供模式运行所需前端资料统计功能,按时间、空间(气压层)或资料种类及要素分类统计,统计结果存储到数据库,以供统计、查询;收集资料和同化应用资料统计结果以列表的方式链接到手机App显示.

9.
保存监控信息历史数据,可按时间、模式、产品分类等方式统计、查询;10.
提供至少5年免费技术支持和升级服务.
其他:1、终身技术支持.
2、负责免费安装、部署、调试、使用培训.
四、山东省数值预报产品智能终端(手机APP)1.
提供一个适用于安卓系统的手机APP,用于展示多个数值模式产品的图片、基于GIS的格点数据、单站数据随时间演变曲线等内容.

2.
C/S架构设计,显示界面用html5技术,支持界面操作.
首页按功能分若干子页面,界面可定制、可扩展.

3.
支持业务人员对快速更新循环(RUC)、对流尺度集合、WRF短期、WRF集合等模式预报产品以及格点化、单站预报产品基于GIS或图形化的显示、查询和分析.
提供各种统计角度的历史数据查询和各种丰富的图表统计功能.

4.
平台包括数值预报产品手机APP显示分析模块、手机APP数据交互分析模块、手机APP地理信息交互分析模块、手机APP用户管理模块、手机APP服务器及数据库配置模块.

5.
可根据检索条件查询降水量、温度、风场、能见度、组合反射率等物理量要素,可基于手机APP系统进行起报时间、预报时效切换、要素切换、高度层切换以及进行动画播放,同时支持用户对相关产品的收藏,便于后期直接在个人中心查看.

6.
根据用户需求,生成包含色斑图、符号图、流线图、曲线图、时空剖面图、多要素叠加图等.
提供集合预报相关产品显示,台风路径预报等.

7.
要求快速更新循环预报系统显示界面可选择预报要素、起报时间、雷达实况图逐时对比等;页面主框架选用邮票图形式,纵坐标为起报时间,横坐标为预报时效.
点击邮票图中的一张,可弹出显示多层嵌套模式产品图片,且该页面可随预报时效前后翻动(起报时间不变),随起报时间前后翻动(预报时效不变).

8.
要求短期预报系统显示界面可选择预报要素、起报时间、预报时效(逐时或逐6小时间隔).
高空形势场可选择不同高度气压场,且可上下翻动(预报要素及时效不变).

9.
要求集合预报系统显示界面分为确定性预报、集合预报、邮票图、风廓线等子页面,各子页面可选择预报要素、起报时间、预报时效(逐时或逐6小时间隔).
高空形势场可选择不同高度气压场,且可上下翻动(预报要素及时效不变).
风廓线场无预报要素选项但可选择预报站点.

10.
模式降水等预报图支持动画播放,以及动画的暂停、加速、减速、图片缩放等功能,可多窗口分屏显示.

11.
提供GIS方式显示格点要素预报,页面可选择预报要素、起报时间、预报时效等,支持基于GIS的地图缩放等功能,实现格点化产品基于GIS的APP分级显示和应用.

12.
提供随时间演变曲线显示单站多模式要素预报产品,曲线按要素分类,可点选站点、模式及实况.

13.
提供权限管理系统,实现用户分组,手机认证.
提供手机APP用户管理和行为记录和分析功能.

14.
提供临时数据库(至少15天数据),保存实况(来自CIMISS)、模式单站或格点插值数据.