基于 Android的气象信息发布系统的实现

蔡 鹏，王友强，张奉公，韩思睿

（1. 济宁市气象局，山东 济宁 272137；2. 金乡县气象局，山东 金乡 272200 ）

基于 Android的气象信息发布系统的实现

蔡 鹏1，王友强2，张奉公1，韩思睿2

（1. 济宁市气象局，山东 济宁 272137；2. 金乡县气象局，山东 金乡 272200 ）

介绍了基于 Android的气象信息发布系统，该系统实现的功能是让已连接Internet的Android系统手机、专业液晶触控平板电视在任何时间、任何地点，自动实时获取气象部门最新发布的重大灾害性天气预警信号、常规天气预报及气象科普知识等内容，从而提高预报信息的覆盖面。目前系统用户主要包括乡镇、医院、社区、消防部门、企业和农民专业合作社。与传统的气象信息发布平台相比，该系统具有易操控、互动效果好等优势。

Android；液晶触控平板电视；气象信息发布系统

引言

随着社会经济的快速发展，如何更广泛更及时地发布预警信号，如何在第一时间将重大灾害性天气预警报送到更多迫切需要的人群中去，从而最大可能地减少人民生命财产损失，成为各级气象部门急需解决的难题［1-2］。目前，国内外针对气象信息发布平台的研究层出不穷，随着科技的迅猛发展，信息的发布也从单一的电话、手机短信拓展到了时效快、覆盖面广的网络、电子显示屏、预警大喇叭等［3-5］。智能手机用户的普及，为气象信息的传播增加了新的渠道。据中国互联网络信息中心发布《中国移动互联网发展状况调查报告》显示，截至2013年年底，国内手机网民规模达3.56亿人，在一年时间内增加1.22亿人。智能手机用户平均每天上网109min［6］。山东省金乡县气象局与山东省建拓信息工程有限公司合作研发了基于Android的液晶触控平板电视气象信息发布系统，该系统首次把平板电视的触控技术应用在气象信息服务终端上，信息承载量大，可转播视频、图片等，打破了以往仅限文字信息发送的单一模式。

1　系统运行环境

系统兼容 Android2.2及以上版本，双核或以上，1G内存或更多，程序空间10MB，数据空间取决于本地视频文件数量，需在Internet环境下工作。

2　Android简介

Android系统目前已是各国占有率最大的手机操作系统，引发了一场移动互联网的开发热潮，其前景也被越来越多的人看好［7］。Android系统是开源操作系统［8］，既继承了Linux内核的安全机制，又对系统框架的各个层次进行了安全增强，逐渐形成了Android系统自己的一套安全体系［9］。Android平台存在多种类型的应用程序［10-11］。Android系统由操作系统、中间件、用户界面和应用软件组成，主要使用于便携设备，如智能手机和平板电脑［12］。远程桌面协议（RDP，Remote Desktop Protocol）是一个多通道（multi-channel）的协议，用户（客户端或称“本地电脑”）可通过该协议连接提供微软终端机服务的电脑（服务器端称“远程电脑”）［13］。利用RDP协议构建的远程软件可以让用户不受空间制约，在千里之外随时能完成对自己电脑的控制，极大地方便了用户对计算机的使用。

3　系统总体框架

根据系统建设目标以及公共气象服务平台的业务要求，结合Android技术确定了系统建设总体框架由以下5部分组成：数据管理层、应用支撑层、网络层、应用层、发布层，是一种典型的多层体系结构图［14］（图1）。

图1　系统框架图

数据管理层：应用数据的存储层。该层存储了系统所涉及的所有数据，是存放该平台信息资源的实体层，整合了各类数据、多媒体和应用软件等信息资源。

应用支撑层：主要是指公共气象服务及预警发布综合互动管理平台，通过其下的业务模块可实现用户注册、权限管理、系统设置、预警发布及审核、气象信息发布及审核、视频资料管理、报表查询、统计查询等，对平台扩展、网站建设、短信平台、信息传播、数据上报等都起着主导作用。

网络层：通过Webservice数据接口实现数据的交互。

应用层：由包括气象、农业、水利、消防、交通 5个单位互动的“五个平台，六个传播系统（网站）”组成，其中“五个平台”包括金乡公共气象服务与预警发布信息管理平台、金乡农业气象灾害预警服务管理平台、金乡水利雨情预警服务管理平台、金乡交通气象服务预警管理平台、金乡消防气象服务预警管理平台，“六个传播系统”包括金乡公共气象服务及预警播报系统（Android系统LED平板电视（可触摸））、金乡气象服务短信传播系统、金乡公共气象服务与预警广播系统、金乡气象灾害信息采集系统（Android系统智能手机）、金乡气象服务及预警接收系统（Android系统智能手机）、金乡气象网站（图2）。

图2　应用层平台架构图

发布层：是指各种气象服务信息、预警信息等的传播和获取方式，主要通过手机短信、大喇叭、LED平板电视、智能手机、网站等实现。

4　系统运行流程

金乡县气象局向公众及政府部门发布气象服务信息及预警信号，相关部门根据平台提供的信息，制定、发布自己的预警信号并实时通过平台传播给百姓。借助智能手机Android系统［15］，气象部门工作人员可以实地、实景采集气象灾害信息即时发布到平台中，以便相关部门作出及时、有效的减灾措施，具体流程如图3所示。

图3　系统网络结构图

5　系统主要功能

（1）实现功能互动。由于采取了现代最先进的可触摸式液晶平板技术，用户不仅可以根据需要索取相关信息，而且可以将自己的特殊需求，通过信息反馈，发送到服务器，实现按需服务［16］。

（2）信息自主查询。系统界面全部实现可点击浏览，因此，用户可以根据需要，查询相关服务信息。

文中首先通过识别每个脉搏波的起始位置对PPG信号进行周期分割；接着对每个脉搏波的特征点进行识别；进而对PPG信号进行基线校准和归一化处理便于计算特征值；最后探究特征值与血压之间的相关性，筛选出相关性较大的特征值并建立血压计算模型，从而计算出血压。本文设计的血压算法基本流程，如图1所示。

（3）灾情及时收集。当气象灾害发生时，各乡镇气象信息协理员或信息员，都可以及时将灾情通过该系统发送到服务器，实现气象灾情的及时收集、上传。

5.1信息发布及管理平台

5.1.1金乡公共气象服务与预警发布信息管理平台

此平台是系统的应用支撑平台，包括用户注册、权限管理、系统设置、预警发布及审核、气象信息发布及审核等功能，对系统整体起主导作用。

5.1.2金乡农业气象灾害预警服务管理平台

主要面向农业部门，制定和发布农业预警信号，并实时传播给百姓。具有农业气象预警信息审核与发布、农业知识管理、LED平板电视终端管理、气象信息查询等功能。

5.1.3金乡水利雨情预警服务管理平台

主要面向水利部门，制定并发布本县水利预警信号并实时传播给百姓，其中包括洪水、泥石流、江、河、湖泊、水库等水利预警信息，使百姓及时做好防灾准备。具有水利预警信息审核与发布、水位管理、气象信息查询、日志查询等功能。

5.1.4金乡交通气象服务预警管理平台

主要面向交通部门，制定并发布交通预警信息，以便居民根据交通状况做好相应准备。具有交通气象预警信息审核与发布等功能。

5.1.5金乡消防气象服务预警管理平台

主要面向消防部门，制定并发布消防预警信号。具有消防气象预警信息发布等功能。

5.2信息采集及传播系统

5.2.1金乡公共气象服务及预警播报系统（Android系统LED平板电视（可触摸））

主要是农业、交通、水利、气象等单位为农气象服务的传播系统，通过定点安装Android系统的LED平板电视（可触摸），让公众可以在第一时间获取公共气象服务及相关服务。

5.2.2金乡气象服务短信传播系统

通过联合移动、联通、电信等运营商，运用手机短信，将气象信息及预警信息、农业知识等发送给百姓，让百姓实时获取气象信息，提前做好防灾、减灾准备，并以此扩大气象服务的覆盖面。

5.2.3金乡公共气象服务与预警广播系统

可以通过无线广播，将气象信息、农业气象灾害预警信号、农业知识等传播给百姓。适用于任何地域，只要有网络覆盖的地方就可以接收到信息，大大扩展了气象服务的覆盖面。

5.2.4金乡气象服务及预警接收系统（Android系统智能手机）

主要功能是农业气象服务及气象灾害预警的传播，公众通过手机安装该系统后即可实时获取天气信息、及预警信息。

5.2.5金乡气象灾害信息采集系统（Android系统智能手机）

主要面向气象部门的工作人员。工作人员可以通过安装该系统的手机实地、实景进行气象灾害信息采集，并于第一时间内发布到平台中，以便相关部门采取及时、有效的减灾措施。

5.2.6金乡气象网站

网站提供公共气象信息、预警信息、农业气象信息、农业气象专题、单位政务信息、气象宣传知识、天气预报等，将气象信息送进千家万户，提高民众对气象的关注和了解程度；另外，民众可以通过气象政务公开，对气象工作进行监督，提出意见，让气象服务做到更好、更权威、更细致。

6　系统优越性

可通过上传视频、图片，发布预警，获取网站信息等多种途径把收集到的气象信息上传到系统预设的各板块中，如“三农”、应急管理、公共卫生、城市火险预警等。用户通过气象信息服务查询系统可随时获取最新、最专业的气象资料，系统客户端采用可触摸式42英寸平板显示屏，画面清晰，运行稳定。整个系统具有安装简单（仅需一个220V电源和一个Internet网络接口）、信息丰富的特点，可满足不同层次用户对气象信息的需求，特别是为农民专业合作社、专业大户、涉农企业等提供了一个具有农业气象信息服务查询、灾情收集、适用技术推广等功能的农业气象服务平台，实现了气象预警信息的一键式发布，信息可直达农村。

系统目前已在政府机关、涉农企业、专业大户以及对气象敏感的企事业单位成功安装运行，实现了气象预警等信息服务。

7　结语

此文介绍了基于Android的综合气象信息发布互动平台设计与实现，系统能将气象服务及灾害预警快速、及时、准确地传播给公众，扩大了气象信息的覆盖面，解决了气象信息传播”最后一公里”问题，提高了气象灾害预警能力，使各相关政府单位能够最及时、有效地做出响应，最大限度地做到防灾、减灾。

通过先进的综合气象信息网络互动平台，直观地向单位和个人提供气象信息，应急气象服务部门提高了信息获取、组织协调、决策指挥等综合服务能力。

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P49

A

1005-0582（2015）03-0044-05

2014-12-22

中央财政“三农”气象服务专项和济宁市气象局2013年度科学技术研究项目（2013jnqxz04）资助

蔡鹏（1977—），女，山东微山人，学士，工程师，主要从事气候变化、大气探测及气象服务工作。