環(huán)境空氣質量預報信息交換技術指南(試行)(二)
四. 環(huán)境空氣質量預報信息交換方式
環(huán)境空氣質量預報信息交換主要采用了上傳和下發(fā)兩種信息交
換方式。其中預報信息在下發(fā)過程中應注意以下幾點:1、保證信息
完整性;2、監(jiān)測部門應將指導產(chǎn)品等信息數(shù)據(jù)按規(guī)定時間發(fā)送
至專屬網(wǎng)絡,以供省/區(qū)域和地市監(jiān)測部門下載;3、各監(jiān)測部門
須負責其下載密碼安全。
在上傳過程中應注意以下幾點:1、上傳信息應為各監(jiān)測站真實
預報信息數(shù)據(jù),文件內容編輯必須規(guī)范、工整,文件命名要符合命名
規(guī)范(文件命名格式見后);2、嚴禁信息重復上傳;3、信息數(shù)據(jù)須
在規(guī)定時間段內上傳,否則上傳視為無效;4、各單位信息數(shù)據(jù)及上
傳密碼須嚴格保密,可根據(jù)情況對密碼進行修改。
五. 環(huán)境空氣質量預報信息交換用網(wǎng)絡
根據(jù)項目基本業(yè)務要求,平臺應劃分為業(yè)務平臺、區(qū)域業(yè)務
平臺和省市級業(yè)務平臺三級。業(yè)務平臺下發(fā)預報指導產(chǎn)品數(shù)據(jù)通
監(jiān)測部門
市監(jiān)測中心 市監(jiān)測中心 市監(jiān)測中心 市監(jiān)測中心
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VPN 網(wǎng)絡
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省監(jiān)測中心 省監(jiān)測中心
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過各級傳輸?shù)礁魇∈屑墭I(yè)務平臺,省市級業(yè)務平臺將處理后得到的預
報結果數(shù)據(jù)上傳至國家業(yè)務平臺,業(yè)務平臺間存在大規(guī)模的數(shù)據(jù)或控
制指令的交互。提供穩(wěn)定可靠的網(wǎng)絡互聯(lián)環(huán)境,
保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)和控制指令在這些站點間流暢傳遞是本系統(tǒng)信息交換
工作的關鍵。綜合網(wǎng)絡節(jié)點的地域分布特點、聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡建設成本以及
數(shù)據(jù)安全、保密技術的發(fā)展現(xiàn)狀等各方面因素考慮,本項目信息交換
傳輸網(wǎng)絡宜采用基于互聯(lián)網(wǎng)絡的虛擬私有網(wǎng)絡(VPN)技術進行建設。
為避免重復建設,考慮到空氣質量監(jiān)測網(wǎng)絡已建成覆蓋 31 個省、
338 個地市的全國性 VPN 網(wǎng)絡,預報預警數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡將采用基于
空氣質量監(jiān)測網(wǎng)的 VPN 網(wǎng)絡,僅在總站加入空氣質量預報預警信息
分發(fā) VPN 結點的方式,形成預報預警數(shù)據(jù)傳輸 VPN 網(wǎng)絡。
六. 環(huán)境空氣質量預報信息交換流程
描述信息交換的整個流程:國-區(qū)域-省-城市(含信息交換節(jié)點
與節(jié)點信息交換模型)。并描述 XML Schema 作業(yè)流。
(一) 國分發(fā)至區(qū)域
(1)區(qū)域分流。預報指導產(chǎn)品數(shù)據(jù)包由中國環(huán)境監(jiān)測總站(后
簡稱總站)生成,通過總站服務器把所有區(qū)域預報指導的產(chǎn)品包分發(fā)
到各個區(qū)域服務器,各個區(qū)域服務器除獲得本區(qū)域的預報指導產(chǎn)品包
外,還獲得其它區(qū)域的預報指導產(chǎn)品包。為實現(xiàn)信息分流,避免所有
省市的預報指導產(chǎn)品包數(shù)據(jù)量太大而對總站服務器造成擁塞,影響分
發(fā)效率,總站服務器將逐步實現(xiàn)通過區(qū)域服務器對省市進行預報指導
產(chǎn)品分發(fā)。
(2)數(shù)據(jù)跨區(qū)域互為備份。每個區(qū)域分發(fā)到的產(chǎn)品包既有本區(qū)5
域的亦有其它區(qū)域的。其中,本區(qū)域預報指導產(chǎn)品包用于向本區(qū)域內
的省市進行分發(fā),而其它區(qū)域的預報指導產(chǎn)品包則用于數(shù)據(jù)備份。當
某區(qū)域服務器由于某些原因導致服務器上的預報指導產(chǎn)品包數(shù)據(jù)丟
失,無法向下進行分發(fā)時,可及時通過其它正常運作的區(qū)域服務器恢
復預報指導產(chǎn)品包數(shù)據(jù)。
(二) 區(qū)域分發(fā)至省市
區(qū)域預報業(yè)務部門向本區(qū)域內的各省級、市級預報業(yè)務部門分發(fā)
預報指導產(chǎn)品,提供成員單位精細化預報所需的邊界場和初始場。通
過區(qū)域服務器把各省市的預報指導產(chǎn)品包分發(fā)到各個省市的服
務器中。若區(qū)域服務器中預報指導產(chǎn)品包數(shù)據(jù)缺失,可通過備份機制
從鄰近區(qū)域的服務器中恢復數(shù)據(jù)進行分發(fā)。
(三) 預報信息上行報送
各地市級預報業(yè)務部門向總站報送預報信息。各級預報業(yè)務部門
預報工作圍繞預報模式產(chǎn)品和經(jīng)驗訂正開展,預報結果需每天向總站
報送反饋。各級部門預報結果除存儲于其對應的服務器上以外,還須
通過分發(fā)網(wǎng)絡將預報結果上行傳輸至總站服務器上進行匯總。
七. 環(huán)境空氣質量預報信息交換頻度
(一) 城市節(jié)點向國級節(jié)點上傳數(shù)據(jù)
每日需上傳的數(shù)據(jù)包括:未來 24、48 小時(或有條件時更多時
效)城市的空氣污染發(fā)生的時間、地點、范圍;6 種污染物(O3、PM2.5、
PM10、CO、NO2、SO2)濃度預報范圍、AQI 等級;首要污染物以及
潛勢分析。 6
(二) 節(jié)點向省/區(qū)域節(jié)點下發(fā)數(shù)據(jù)
每日需下發(fā)的數(shù)據(jù)包括:下發(fā)未來 24、48、72、96、120 小時(或
有條件時更多時效)6 種污染物濃度區(qū)域形勢場、AQI 和氣象場數(shù)據(jù)。
八. 環(huán)境空氣質量預報信息交換內容
國家業(yè)務平臺設計下發(fā)的預報指導產(chǎn)品包括:4 種模式數(shù)據(jù)
(NAQPMS 模型、CMAQ 模式、CAMx 模式和 WRF-chem)生成的
6 種污染物(臭氧 O3、細顆粒物 PM2.5、可吸入顆粒物 PM10、一氧化
碳 CO、二氧化氮 NO2、二氧化硫 SO2)的濃度區(qū)域形勢場、城市空
氣質量(AQI)基礎預報等信息,7 種氣象數(shù)據(jù)(氣溫、氣壓、風向、
風速、降雨量、相對濕度、能見度)、垂直方向四個高度層觀測圖(包
括地表、850hp、700hp、500hp)等數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)類型分為文本數(shù)據(jù)和
圖片兩種形式。
省市業(yè)務平臺設計上傳的預報信息包括:未來 24、48 小時(或
有條件時更多時效)區(qū)域或城市的空氣污染發(fā)生的時間、地點、范圍;
預警等級;空氣污染擴散條件;空氣質量(AQI)等級;首要污染物;
6 種污染物(臭氧 O3、細顆粒物 PM2.5、可吸入顆粒物 PM10、一氧化
碳 CO、二氧化氮 NO2、二氧化硫 SO2)的預報濃度范圍;以及更長
時效空氣質量的潛勢分析等。
區(qū)域及省市業(yè)務平臺可預留超級站監(jiān)測項目的信息及數(shù)據(jù)
交換接口,交換內容包括:PM1/PM2.5/PM10質量濃度數(shù)據(jù),EC/OC 質
量濃度數(shù)據(jù),PM2.5水溶性化學組成(SO4
2-、NO3
-、NH4
+、Cl-、Na+、
K
+)質量濃度數(shù)據(jù),顆粒物光散射系數(shù)、顆粒物光吸收系數(shù)、顆粒物
光學厚度,VOCs 各物種質量濃度數(shù)據(jù)、非甲烷總烴質量濃度數(shù)據(jù),
風速風向、氣溫、濕度、大氣壓及太陽輻射強度、紫外輻射強度、能7
見度數(shù)據(jù),顆粒物垂直梯度和大氣邊界層厚度圖、邊界層水平/垂直
風速圖、邊界層逆溫/水汽探測生成圖、顆粒物粒徑譜分布圖等。
九. 數(shù)據(jù)交換報文規(guī)范及傳輸協(xié)議
描述信息交換文件格式、文件命名規(guī)范、報文結構。
(一) 交換文件格式
預報預警下發(fā)文件的文件格式使用 ZIP 格式文件。