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MAS系统业务应用支撑软件系统功能规格书V1.1

2017-11-01 50页 doc 642KB 38阅读

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MAS系统业务应用支撑软件系统功能规格书V1.1MAS系统业务应用支撑软件系统功能规格书V1.1 风云三号气象卫星应用系统一期工程 监测分析服务系统(MAS)业务应用支撑软件 功能规格书 (V1.1) 编写: 校对: 审核: 会签: 批准: 国家卫星气象中心 2007年3月 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 文档修改记录 版本号 日期 所修改章节 所修改页 注 记 V0.9 2007.12.11 全部 全部 内部评审用版 V1.0 2008.2.26 全部 全部 局评审用初版 V1.1 2008.4.14 全部 全部 局评审后修改版 ...
MAS系统业务应用支撑软件系统功能规格书V1.1
MAS系统业务应用支撑软件系统功能规格书V1.1 风云三号气象卫星应用系统一期工程 监测分析服务系统(MAS)业务应用支撑软件 功能规格书 (V1.1) 编写: 校对: 审核: 会签: 批准: 国家卫星气象中心 2007年3月 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 文档修改记录 版本号 日期 所修改章节 所修改页 注 记 V0.9 2007.12.11 全部 全部 内部评审用版 V1.0 2008.2.26 全部 全部 局评审用初版 V1.1 2008.4.14 全部 全部 局评审后修改版 2008.5.7 2 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 目 录 1 概述 ....................................................................................................................................................... 7 1.1 标识 ....................................................................................................................................................... 7 1.2 系统概述 ............................................................................................................................................... 7 1.2.1 风云三号及其地面应用系统 ......................................................................................................... 7 1.2.2 ................................................................................................................................. 7 MAS系统概述 1.2.3 MAS系统的建设阶段 ..................................................................................................................... 8 1.3 MAS相关系统国内外调研 ................................................................................................................... 9 1.3.1 国外调研 ..................................................................................................................................... 10 1.3.2 国内调研 ..................................................................................................................................... 12 1.4 文档概述 ............................................................................................................................................. 14 1.5 引用文档 ............................................................................................................................................. 14 2 术语和缩略语...................................................................................................................................... 15 2.1 术语 ..................................................................................................................................................... 15 2.2 缩略语 ................................................................................................................................................. 18 3 用户 ..................................................................................................................................................... 21 3.1 直接用户 ............................................................................................................................................. 21 3.2 间接用户(专业用户) ...................................................................................................................... 22 4 任务 ..................................................................................................................................................... 23 4.1 功能要求 ............................................................................................................................................. 23 4.1.1 主要功能 ..................................................................................................................................... 23 4.1.2 功能分解图.................................................................................................................................. 23 4.2 任务环境 ............................................................................................................................................. 27 4.3 支持环境 ............................................................................................................................................. 27 4.3.1 软件支持环境 .............................................................................................................................. 27 4.3.2 硬件支持环境 .............................................................................................................................. 28 4.4 信息流程 ............................................................................................................................................. 35 5 监测分析服务软件平台 ...................................................................................................................... 37 5.1 主要功能 ............................................................................................................................................. 37 5.2 组成与结构 ........................................................................................................................................... 37 5.3 多源数据自动化处理分系统 ............................................................................................................... 38 5.3.1 功能概述 ..................................................................................................................................... 38 5.3.2 组成与结构.................................................................................................................................. 39 3 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 5.3.3 数据自动收集与整理 .................................................................................................................. 39 5.3.4 信息自动提取和分析 .................................................................................................................. 42 5.4 遥感数据综合显示与处理分系统 ....................................................................................................... 43 5.4.1 功能概述 ..................................................................................................................................... 43 5.4.2 组成与结构.................................................................................................................................. 44 5.4.3 多种数据的综合显示 .................................................................................................................. 44 ...................................................................................................................... 47 5.4.4 遥感数据综合处理 5.5 监测产品生成与分析分系统 ............................................................................................................... 52 5.5.1 功能概述 ..................................................................................................................................... 52 5.5.2 组成与结构.................................................................................................................................. 52 5.5.3 监测产品处理与分析 .................................................................................................................. 53 5.5.4 监测产品制作 ............................................................................................................................ 103 5.5.5 分系统技术实现 ........................................................................................................................ 107 6 监测业务服务器端支撑软件平台 ..................................................................................................... 107 6.1 主要功能 ........................................................................................................................................... 107 6.2 组成与结构 ....................................................................................................................................... 108 6.3 业务运行管理软件分系统 ................................................................................................................. 109 6.3.1 功能概述 ................................................................................................................................... 109 6.3.2 组成与结构................................................................................................................................ 109 6.3.3 监测分析业务应用管理............................................................................................................. 110 6.3.4 监测分析集成应用管理............................................................................................................. 113 6.3.5 分系统技术实现 ........................................................................................................................ 113 6.4 综合数据库管理软件分系统 ............................................................................................................. 114 6.4.1 功能概述 ................................................................................................................................... 114 6.4.2 组成与结构................................................................................................................................ 114 6.4.3 监测服务数据和产品归档 ......................................................................................................... 115 6.4.4 监测服务数据和产品数据检索 ................................................................................................. 116 6.4.5 监测服务数据和产品统计分析 ................................................................................................. 116 6.4.6 ......................................................................................................... 117 监测服务数据和产品提取 6.4.7 数据库配置和系统管理............................................................................................................. 117 6.4.8 数据库组成................................................................................................................................ 118 7 监测分析服务产品发布软件平台 ..................................................................................................... 122 7.1 主要功能 ........................................................................................................................................... 122 4 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 7.2 组成与结构 ....................................................................................................................................... 122 7.3 信息综合发布软件分系统 ................................................................................................................. 123 7.3.1 门户网站基本功能 .................................................................................................................... 123 7.3.2 用户访问服务功能 .................................................................................................................... 123 7.3.3 数据库管理与维护功能............................................................................................................. 125 7.3.4 数据入库功能 ............................................................................................................................ 126 ......................................................................................................... 126 7.3.5 监测产品与信息发布功能 7.3.6 ........................................................................................................................ 130 分系统技术实现 8 工作模式 ........................................................................................................................................... 132 8.1 常规业务运行 .................................................................................................................................... 132 8.2 故障(或应急)工作模式 ................................................................................................................. 133 9 系统接口 ........................................................................................................................................... 134 9.1 系统内部接口设计 ............................................................................................................................ 134 9.2 系统外部接口设计 ............................................................................................................................ 135 10 设计约束与要求 ................................................................................................................................ 138 10.1 设计约束 ........................................................................................................................................... 138 10.1.1 硬件环境 ................................................................................................................................... 138 10.1.2 软件环境 ................................................................................................................................... 138 10.1.3 研制方法 ................................................................................................................................... 139 10.1.4 设计余量 ................................................................................................................................... 139 10.2 质量要求 ........................................................................................................................................... 139 10.2.1 具有多种数据支持、显示和处理能力 ...................................................................................... 139 10.2.2 具有海量遥感数据临时存储和批量处理能力 .......................................................................... 140 10.2.3 具有多种、规范的定量产品生成能力 .............................................................................. 140 10.2.4 稳定性与可靠性 ........................................................................................................................ 141 10.2.5 安全性 ....................................................................................................................................... 141 10.2.6 可扩展性和易维护性 ................................................................................................................ 142 10.2.7 易用性 ....................................................................................................................................... 142 10.3 测试要求 ........................................................................................................................................... 142 10.3.1 被测试对象................................................................................................................................ 142 10.3.2 测试方法 ................................................................................................................................... 142 10.3.3 软件测试记录与报告要求 ......................................................................................................... 143 10.3.4 软件测试组织要求 .................................................................................................................... 143 5 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 10.4 文档要求 ........................................................................................................................................... 143 10.5 管理要求 ........................................................................................................................................... 144 10.5.1 关键等级 ................................................................................................................................... 144 10.5.2 管理机构 ................................................................................................................................... 144 10.5.3 开发进度 ................................................................................................................................... 144 10.5.4 质量保证 ................................................................................................................................... 145 ............................................................................................................................ 145 10.5.5 软件配置管理 11 验收、交付与保障要求 .................................................................................................................... 145 11.1 完成形式和交付内容 ........................................................................................................................ 145 11.1.1 文档 ........................................................................................................................................... 146 11.1.2 设备 ........................................................................................................................................... 146 11.1.3 软件程序 ................................................................................................................................... 146 11.1.4 系统联调 ................................................................................................................................... 146 11.1.5 ................................................................................................................................... 146 用户培训 11.2 软件验收过程 .................................................................................................................................... 147 11.3 软件验收准则 .................................................................................................................................... 147 11.4 验收运行环境 .................................................................................................................................... 147 11.5 服务范围 ........................................................................................................................................... 148 11.6 软件移交 ........................................................................................................................................... 148 11.7 成果约定 ........................................................................................................................................... 149 12 维护 ................................................................................................................................................... 149 12.1 软件保障 ........................................................................................................................................... 149 12.1.1 承制方的责任 ............................................................................................................................ 149 12.1.2 交办方的责任 ............................................................................................................................ 149 6 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 1 概述 1.1 标识 本文档适用于中国气象局《风云三号(FY-3)卫星地面应用系统监测分析服务系统(MAS)业务应用支撑软件系统》开发项目。 该系统及其开发项目的正式中文名称为:风云三号(FY-3)卫星地面应用系统监测分析服务系统(MAS)业务应用支撑软件系统(MASS)(开发项目)。简称MAS业务应用软件。 该系统及其开发项目的英文标识为:MAS(Monitoring Analysis & Service System),MASS(Monitoring Analysis & Service System Software)。 1.2 系统概述 1.2.1 风云三号及其地面应用系统 风云三号(FY-3)卫星是我国第二代极轨气象卫星,其第一颗星FY-3A搭载了可见光红外扫描辐射计、中分辨率光谱成像仪、微波成像仪等11个有效载荷,可以对全球天气和环境实现全天候、三维、定量、多光谱遥感。与上一代极轨气象卫星相比,FY-3A新增了10个有效载荷,为灾害和环境的遥感监测提供了更为有效的手段。如利用中分辨率成像光谱仪数据,可以监测台风暴雨的精细结构,环境灾害的分布及细微变化,而多个微波探测仪器的应用更使分析致灾天气系统的垂直结构成为可能。 FY-3气象卫星地面应用系统由十个技术系统组成,分别是数据接收系统(DAS)、 2运行控制系统(OCS)、数据预处理系统(DPS)、产品生成系统(PGS)、产品质量检验系统(QCS)、计算机与网络系统(CNS)、数据存档与服务系统(ARS2)、监测分析服务系统 2(MAS)、应用示范系统(UDS)、仿真与技术支持系统(STS)。 1.2.2 MAS系统概述 MAS系统将构成一个气象卫星监测、分析、服务的综合应用系统,主要为国家级和省级气象局从事卫星遥感应用的专业技术人员提供一个自动加人机交互式的直接面向业务人员的业务应用支撑软件系统。MAS业务应用支撑软件系统分为三个软件平台: 7 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 ?监测分析服务软件平台,主要为国家级和省级气象局卫星遥感应用专业技术人员提供遥感监测分析和处理的工作平台,在此平台上可以自动或人机交互方式生成各类遥感监测产品。同时,平台还实现功能较为强大的遥感数据处理、图像处理、地理信息处理能力,为专业人员进一步深入遥感数据分析、统计提供工具。?监测分析服务器端支撑软件平台,主要基于数据库和地理信息系统,实现遥感监测分析服务产品的空间数据库管理,实时和准实时发布遥感卫星监测产品,提供用户管理和各类遥感监测分析服务产品的检索、下载,为遥感监测分析服务产品的最终用户提供网络服务。?监测分析服务产品发布软件平台,主要基于数据库和地理信息系统,实现遥感监测分析服务产品的空间数据库管理,实时和准实时发布遥感卫星监测产品,提供用户管理和各类遥感监测分析服务产品的检索、下载,为遥感监测分析服务产品的最终用户提供网络服务。 MAS的主要任务就是充分发挥FY-3各个探测仪器的特点,综合利用资料预处理系 2统(DPS)和产品生成系统(PGS)的数据和业务产品,通过三个业务软件平台实现天气与气候、灾害与环境、农业与生态方面的遥感信息提取、产品制作和分析服务的功能,同时结合其它卫星资料及地理信息系统,对天气系统、自然灾害、环境变化、气候事件等进行监测分析,并能通过网络、电视、新闻载体等多种发布手段,向相关部门以及各类用户提供信息服务和决策支持服务,最大限度地发挥风云三号气象卫星资料的应用服务效益。 1.2.3 MAS系统的建设阶段 MAS支撑软件系统的建立大体分三期完成: 一期:以现有成熟成果的移植和急需基础综合处理分析平台为主,在统一设计体系下构建MAS业务支撑软件系统的国家级综合版和省级应用版基础版,完成MAS系统软件框架和第一批10个FY-3/MAS业务监测产品(本功能规格书建设内容); 二期:MAS系统软件完善、升级,第二批FY-3/MAS业务产品和部分成熟地方特色产品的移植和扩展补充为主,分别扩展建国家综合版和省级应用版MAS支撑软件系统; 三期:MAS系统软件进一步完善、升级,第三批FY-3/MAS业务产品、成熟地方特色产品的移植和扩展补充为主,分别完善国家综合版和省级应用版MAS支撑软件系统。 国家级和省级MAS支撑软件系统组织结构与时间节点图见图1.2-1和图1.2-2。 8 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 开发功能需求数据源原型软件 卫星中心的各类数据库 多源数据自动化处理分系统第一期:完成MAS系统软件框(卫星气象中心)架、第一批10个FY-3/MAS业监测分析服务系遥感数据综合显示务产品与处理分系统统软件平台标准GIS及背景数据库监测产品生成与 (国家信息中心)分析分系统 第二期:MAS系统软件升级、业务运行管理软标准常规气象第二批FY-3/MAS业务产品、件分系统监测分析服务器信息数据库地方特色产品端支撑软件平台 (国家信息中心)综合数据库管理软件分系统 实时非常规调查数据库 (待定)第三期:MAS系统软件升级、第三批业务产品、监测分析服务产信息综合发布软件地方特色产品分系统各类遥感分析产品库品发布软件平台 (本系统生成) 图 1.2-1 MAS家级MAS支撑软件系统组织结构与时间节点图 开发功能需求数据源原型软件 多多多多多多多多多多 多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多MAS多多多多多多多多多多10多FY-3/MAS多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多GIS多多多多多多多多多多多多多 多多多多多多多多多多多多多 多多多多MAS多多多多多业务运行管理软多多多多多多多多多多多FY-3/MAS多多多件分系统多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多 综合数据库管理多多多多多多多多软件分系统 多多多多多多多多多多 多多多多MAS多多多多多 多多多多多多多多多多多多多多监测分析服务产多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多多品发布软件平台 多多多多多多多 图 1.2-2省级MAS支撑软件系统组织结构与时间节点图 1.3 MAS相关系统国内外调研 MAS系统是一个实现多种卫星监测、分析、服务的综合应用系统,主要为国家级和省级气象局从事卫星遥感应用的专业技术人员提供一个自动与人机交互相结合的业务应用支撑软件系统。随着卫星资料在防灾减灾等方面的不断深入应用,对卫星资料进行综合监测分析越来越受到各部门的重视。目前,要实现一个集多种功能包括统一 9 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 业务管理、多种数据综合显示、遥感专业图像处理、遥感信息提取、地理信息综合应用、专题产品制作、专题信息发布服务等为一体的综合业务应用系统,国内外尚没有一套成熟的可借鉴的业务应用系统。因此,MAS系统不管从方法模型和专题应用研发上,还是从业务系统设计上,都面临着许多新的课题,必须结合具体需求,通过对国内外已有的技术和经验进行高效整合,并在此基础上有所创新,来建立一套满足业务需求的遥感监测综合分析服务软件系统。 1.3.1 国外调研 1) 欧洲气象卫星SAFs业务系统 在卫星资料综合应用业务系统中,欧洲气象卫星组织EUMETSAT(European Meteorological Satellite)开发的SAFs(Satellite Application Facilities)有一定的借鉴意义。1992年EUMETSAT正式确定了分布式网络SAF的概念,并使其成为EUMETSAT地面系统的一个组成部分。SAFs的主要任务是EUMETSAT各成员国统一从位于德国Darmstadt的EUMETSAT控制中心获取标准卫星数据,运用各自的专业技能生成相应的卫星产品,再投入EUMETSAT的业务运行。SAF使用的数据,包括卫星数据、相关的气象数据和模式具有统一的来源,每一个SAF执行单位向SAF项目管理机构负责。在EUMETSAT合作条约框架下,确定SAF项目的目标、时间进度、经费及相关事务。一个SAF项目的研发周期为5年,研发周期结束,SAF项目转入业务运行。 表1.3-1 SAF 所包括的项目列表 序号 SAF项目涵盖的主要领域 主要执行国家 1 临近预报及超短期预报 西班牙 2 海洋和海冰 法国 3 臭氧监测 芬兰 4 气候监测 德国 5 数值天气预报 英国 6 为接收大气垂直探测的全球导航卫星系统The Global 丹麦 Navigation Satellite System Receiver for Atmospheric Sounding (GRAS) 10 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 7 陆面分析 葡萄牙 SAFs 的这种业务系统设计概念,对于MAS这种需要将国家级和省局级业务集成为一体的系统模式具有较好的启发意义。 2) 美国AWIPS天气分析软件 美国是气象卫星发射和卫星资料使用最早的国家,目前国家天气服务中心(NWS)用于业务天气分析的软件为AWIPS(Advanced Weather Interactive Processing Syste),使用了几乎所有可能的数据,包括常规资料,数值预报产品,雷达资料,卫星资料等。同时也用到卫星产品,包括各通道云图,降水,云顶温度,云导风等。具有信息处理、显示、通讯等功能。新版本将于2010年投入使用。该系统主要用于天气分析和预报服务,对环境与灾害的遥感监测服务则没有涉及。 3) 国外商业软件 在遥感图像处理和分析方面,美国ERDAS公司开发的ERDAS IMAGINE软件是一套专门为处理影像而设计的,功能丰富的软件工具集;适普公司开发的ENVI软件(The Environment for Visualizing Images)是一套功能齐全的遥感图像处理系统,是处理、分析并显示多光谱数据、高光谱数据和雷达数据的高级工具;加拿大的PCI公司开发的PCI软件集遥感影像处理、摄影测量、GIS空间分析和专业制图于一体,用户的需求可在同一个界面内完成,不需要面对多个软件以及繁琐的数据格式转换。这些软件都是较为专业的图象处理软件,在图像处理分析方面功能强大。 在地理信息技术方面,美国ERSI公司开发的ArcGIS是一套基于工业标准的GIS软件家族产品,它提供了功能强大,并且简单易用的完整的GIS解决,是目前应用十分广泛的GIS软件系统。另外,MapInfo公司开发的MapInfo地理信息系统平台是一个图形,文字信息完善结合的软件工具,能将所需要的信息资料形象、直观地与地理图形紧密地联结起来,能提供大量常用的分析、查询功能,能将结果以图形或表格的方式显示出来。 11 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 1.3.2 国内调研 在国内,随着卫星技术的发展和地面应用系统的不断完善,也建立起了多种卫星资料综合应用系统,其中较为典型的有气象卫星地面应用小系统,海洋卫星HY-1A/B地面应用系统,中巴资源卫星CBERS-01/02地面应用系统,环境与灾害监测预报小卫星地面应用系统。另外,中国气象局具有较为成熟的气象预报信息综合分析处理系统(MICAPS 3.0版)。 1) 气象卫星系统 气象卫星地面应用小系统是国家卫星气象中心针对FY-1号、EOS/MODIS和NOAA/AVHRR极轨气象卫星资料开发的一套集卫星资料综合显示、地表导航、轨道投影、简单图像增强等处理、简单地理信息叠加和信息提取等多种处理功能的应用系统,该系统面向气象卫星遥感应用专业技术人员,多年来在气象卫星资料应用领域中发挥了较大的作用。该系统在卫星资料显示、轨道投影等方面虽有较强的功能,但在图像处理、地理信息应用、信息提取和专题制图方面不能满足日常业务需求。 2) 海洋卫星系统 海洋卫星HY-1A/B地面应用系统,可以实现单一卫星的资料显示、处理,简单图象处理和地理信息叠加等功能。定量应用方面的处理功能很少。 3) 资源卫星系统 CBERS-01/02地面应用系统,能够实现图像级处理和系统校正(辐射校正和几何校正),定量应用方面处理功能很少。未发射的CBERS-03/04地面应用系统,应用示范系统中有专题产品处理软件,计划采用成熟的遥感信息模型和专题产品处理算法,实现卫星数据的专题信息提取功能,同时要达到业务化运行。 4) 环境卫星系统 环境与灾害监测预报小卫星星座是我国民用卫星的又一新型系列,2003年2月得到国家正式批准立项,目前还未发射,地面应用系统正在预研阶段,今后HJ-1A/B/C等卫星不同传感器特点,针对应用需求,提取遥感卫星数据的专题信息,生产专题产品。 5) 气象预报信息综合分析处理系统(MICAPS 3.0版) 12 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 中国气象局象非常重视气象业务平台的建设,目前全国各级气象预报平台统一采用信息综合分析处理系统(MICAPS 3.0版)。该系统历经10年的不断更新和应用,已经成为在全国范围内通用的标准预报分析工作平台,在预报预测业务和科研工作中起到了基础性和关键性作用。新版本在原有基础上增加了雷达、气象卫星、自动站、风廓线仪和闪电资料的显示分析,并提升了整体显示控制能力、观测及预报数据分析能力、地理信息应用能力和预报产品交互生成能力,使该系统更适合业务发展的需求和业务技术的进步。该系统具有新资料应用丰富、资料检索方式多样、数据适应性强、图形质量较高和软件结构开放灵活等特点。 6) 国内商业软件 在地理信息技术方面,北京超图地理信息技术有限公司开发的SuperMap软件系统,代表了国内新一代GIS软件产品,它提供了功能强大的平台软件、着面软件和应用软件,SuperMap GIS的多源数据无缝集成、大型空间数据库引擎和海量影像数据处理等许多先进技术,为大型GIS系统的建设提供了新的模式。 武汉中地信息工程有限公司开发的MAPGIS地理信息系统是完全自主开发的具有自主版权的GIS软件平台,它是集的图形、图像、地质、地理遥感、测绘、人工智能、计算机科学为一体的高效全汉字大型只能软件系统,是国内先进的GIS系统。MAPGIS是一个能在普通微机上运行的功能强大的大型软件系统,它将传统的地图制图软件、数据库软件以及数据分析软件功能汇集到一个统一的平台,从而为多源地学数据的综合评价与分析创造了一个理想的环境。 TITAN Image遥感图像处理系统是北京东方泰坦科技有限公司在国家863计划支持下自主知识是产权的TITAN系列软件。TITAN系列软件具有技术起点高、稳定性好、二次开发能力强、使用方便灵活等特点。 国内外这些地面应用系统或软件虽为MAS系统提供了较好的参考依据,但上述应用系统或软件针对单一的图像处理或者地理信息处理上都具有强大的功能,在图像处理和地理信息的结合应用上尚不能满足MAS系统的实际需求,因此,还不能将其简单应用到业务中。MAS系统将在这些系统基础上,从实际需求出发,取各家之所长,建立起一套真正能满足以风云三号卫星资料为主的综合监测分析服务软件系统。 13 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 1.4 文档概述 本文档界定了《FY-3应用系统一期工程MAS业务应用支撑软件系统研制合同》中所规定的待开发软件项目的开发范围、功能要求以及开发软件的运行环境和外部接口关系,陈述了软件在研制、开发、验收和交付等方面的要求。因此,本文档是合同文本的技术附件,是委托方、承制方进行应用软件开发、验收和交付的基本依据。 对于文档中有尚不能确定或不完善的内容,在项目的实施过程中,由委托方负责加以完善,作为软件开发的补充依据。 1.5 引用文档 【1】 《FY-3气象卫星应用系统一期工程可行性研究报告》,国家卫星气象中心, 2005年1月 【2】 《风云三号气象卫星应用系统一期工程技术方案初步设计/总体技术方案》 卫星气象中心,2006年1月 【3】 《风云三号气象卫星应用系统一期工程监测分析服务系统(MAS)初步设 计》,国家卫星气象中心,2006年1月 【4】 《风云三号气象卫星应用系统一期工程产品生成系统(PGS)初步设计》, 国家卫星气象中心,2006年1月 【5】 《风云三号气象卫星应用系统一期工程计算机网络系统(CNS)初步设计》, 国家卫星气象中心,2006年1月 【6】 《FY-3卫星地面应用系统运控软件分系统方案》(卫星气象中心,2006年 1月) 2【7】 《FY-3卫星地面应用系统业务DPS应用软件外部接口控制文档》(卫星气 象中心,2006年1月) 【8】 《国家气象局卫星气象中心软件工程技术规范》(卫星气象中心,2001年 11月) 【9】 《计算机软件工程规范国家标准汇编2000》,中国标准出版社 14 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 2 术语和缩略语 2.1 术语 , MAS系统业务应用支撑软件系统(MASS):是MAS的核心业务软件,主要 为遥感应用业务的专业技术人员提供处理、分析平台,在此平台上面生成人机 交互的监测产品,同时面向外网用户发布监测服务产品,实现整个FY-3地面 应用系统产品的监测服务。其主要任务是充分发挥FY-3各个探测仪器的特点, 综合利用资料预处理系统和产品生成系统的业务产品,同时结合其它资料及地 理信息系统,对天气系统、自然灾害、环境变化等进行监测,为应用部门及政 府决策部门提供及时、准确的服务产品。另外,在监测服务的过程中,还将对 产品生成系统的产品进行可用性检验,及时反馈给产品质量检验系统和产品系 统,为产品的改进提供依据。 , 第一批业务开发产品:业务产品定义为科学算法较成熟、业务上急需、产品经 过试运行考验和应用测试,产品精度满足规格书规定的指标要求的数据产品。 卫星发射后半年内转入业务运行。 , 第二批业务开发产品:定义为处理方法尚不成熟,产品精度在目前未达到规格 书规定的指标要求,需要经过进一步研究和改进才能转入业务运行的产品。第 二批业务开发产品将在卫星在轨测试后分批次验收转入业务运行。 , 第三批地方特色业务开发产品:定义为目前处理方法尚不成熟,产品精度在目 前未达到规格书规定的指标要求,需要经过进一步研究和改进才能转入业务运 行的产品。产品成熟之后分批次验收转入业务运行。 , 人机交互系统:监测分析服务系统输入主要以产品生成系统和预处理系统1、 2、3级产品为主,通过深处理和分析生成相应的MAS系统4级产品,在产品 自动处理的基础上,加入人工、专家经验分析结果判识、修正、分析生成相应 的人机交互产品。 , 反演(Retrieval):从卫星观测的光谱信号,通过物理或者统计方法,提取出观 测地球目标物理参数的过程。 , 正演(Forward Simulation):利用大气辐射传输计算原理,从地球表面状态参 15 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 数、大气状态参数、云状态参数以及卫星遥感观测仪器的光谱特性,模拟仿真 计算卫星观测辐射值的过程。 , 在线数据(online data):存储在磁盘文件系统中的数据,用户访问延迟时间最 短,存储数据量与期限受容量的限制。 , 近线数据(near line data):存储在自动带库或自动光盘库中的数据,存储数据 量与磁带库或光盘库的容量相关,保存期限视情况可定义为数月、数年或永久 保存,用户访问该类数据时有从磁带或光盘读数据的时间延迟。 , 离线数据(offline data):已出库上架的磁带或光盘,一般为长期或永久保持的 数据。访问该类数据时,磁带或光盘需要重新入库,延迟时间较长。 , 0级数据(Level 0 data):地面站接收的CCSDS格式的数据包,经译码、解密、 解包、质量检验和去重复后,按各仪器标识形成仪器源包数据。0级数据是以 遥感器为分类标识的源包数据,是各仪器的原始分辨率数据文件。 , 1级数据(Level 1 data):对L0级数据集进行质量检验、定标、定位、太阳天 顶角、太阳方位角、卫星天顶角、卫星方位角等计算处理(对中分辨率光谱成 像仪数据进行分块)后,按HDF5格式生成各类遥感仪器的原始分辨率数据文 件。 , 2级数据(Level 2 data):对1级数据进行处理,生成能反映大气、陆地、海洋 和空间天气变化特征的各种地球物理参数、基本影像产品、环境监测产品、灾 情监测等产品。 , 3级数据(Level 3 data):在2级数据的基础上生成的候、旬、月格点产品和其 它分析产品等。 , 行(LINE):卫星仪器的扫描单位。在FY-3卫星,一行指一条扫描线。 , 帧(FRAME):卫星仪器的源包单位。在FY-3卫星,除MERSI仪器数据一帧 为10行或40行扫描线,其他仪器一帧即1行。 , 分段文件(GDS):MERSI和VIRR仪器的数据集单位。指MERSI和VIRR两 种仪器的0级和1级数据及中间产品按世界时00:00、00:05、00:10、00:15、 00:20……01:00、01:05、01:10、01:15、01:20…….23:55来生成5分钟段数据 16 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 集序列,0、1、2级数据均按星上时间码存放到相应的5分钟段数据集当中。 , 弧段(ARC):单个地面站一次接收的时间单位。单站单轨为一个弧段(ARC), 单站单轨数据为一个弧段数据。 , 整圈数据(CRD):卫星绕地球一圈获取的所有数据。 , GIS(Geographical Information System):GIS是由计算机硬件、软件和不同方 法组成的系统,该系统设计用来支持空间数据采集、管理、处理、分析、建模 和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。 , 空间数据库Spatial Database:空间数据库是某一区域内关于一定地理要素特征 的数据集合。具有数据量大、属性数据和空间数据联合管理、数据应用范围广 泛的特点。 , WebGIS:WebGIS是指支持在Internet上发布地理信息和服务,而用户可以随 时随地获得分布的空间数据和服务的一种技术,它是Web技术和GIS技术相 结合的产物。 , 矢量数据(Vector Data):矢量数据通过记录空间对象的坐标及空间关系来表 达空间对象的位置。 , 栅格数据(Raster Data):栅格数据以规则像元阵列表示空间对象的数据结构, 阵列中每个数据表示空间对象的属性特征。或者说,栅格数据结构就是像元阵 列,每个像元的行列号确定位置,用像元值表示空间对象的类型、等级等特征。 , 鹰眼(Mini-Map):在电子地图中,显示当前窗口在全图中的位置,当前窗口 范围改变时,鹰眼自动进行相应变化。 , 风向杆(vane):在图形中用来表示风向和风速大小。风向杆所指得方向为风 的方向,即指风吹来的方向,风速大小用风向杆的风尾表示 , 硬件配置项(HWCI):为合同要求的独立的系统功能而设计的且能满足最终用 户要求的一组硬件。 , 计算机软件配置项(CSCI):为独立的配置管理(技术状态管理)而设计的且 能满足最终用户要求的一组软件,简称软件配置项。 , 计算机软件部件(CSC):计算机软件配置项中功能和性质不同的部分。计算 17 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 机软部件可以进一步分解成其它计算机软部件和计算机软件单元,简称软件部 件。 , 计算机软件单元(CSU):计算机软部件设计中确定的能单独测试的一部分程 序,简称软件单元。是最低层次的软件成分。例如:结构化编程语言中的函数、 子程序,面向对象编程语言中的类等。 , 计算机软件模块computer software module:简称模块,按照国家标准的定义, 模块指的是逻辑上可以分开的系统成分。泛指逻辑上相对独立的软件成分,如 CSCI、CSC和CSU等。 , 计算机软件文档 computer software documents:一组数据或信息的集合, 包括 计算机软件的列表和打印输出。该文档记录了计算机软件的要求、设计、实现、 功能、操作或上述各项的相关细节, 解释了软件的能力和限制条件,并提供了 在软件运行中或保障时使用的操作命令。 , 非开发软件 non-development software:由承制方、使用方或第三方提供的、而 不是按照合同开发的可交付软件。非开发软件按其来源可分为商用软件、可重 用软件以及订购方(或使用方)提供的软件。 , 软件工程环境( software engineering environment):软件工程工作中所需的一 组软件工具、固件和硬件的集合。软件工具可包括(但不局限于)CASE工具、 编译程序、汇编程序、连接程序、装入程序、操作系统、调试程序、模拟器、 仿真器、测试工具、文档编制工具和数据库管理系统等。 , 软件测试环境( software test environment):测试软件所需的一组软件工具、 固件和硬件的集合。软件工具可以包括(但不局限于)测试工具, 如模拟软件、 代码分析器和测试用例生成器等, 也可能包括包含在软件工程环境中的工具。 2.2 缩略语 表2.2-1 MAS系统缩略语列表 缩写 英文名称 中文名称 AHP Atmospheric Humidity Profile 大气湿度廓线 ARS2 Archival & Retrieval Service System 数据存档和检索服务系统 18 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 ASI Atmospheric Stability Index 大气稳定度指数 ASO Aerosol over Ocean 海洋气溶胶 ATP Atmospheric Temperature Profile 大气温度1000-10hPa CAT Cloud Amount and Cloud Type 云量与云分类 CLA Cloud amount 云量(总云量、高云量) CLM Cloud Mask 云覆盖 CLT Cloud Type 云分类 CNS Computer & Network System 计算机及网络系统 COP Cloud Optical Thickness 云光学厚度 COSS CNS Operation Software System CNS业务软件系统 CTH Cloud Top Height 云顶高度 CTT Cloud Top Temperature 云顶温度 DAS Data Acquisition System 数据接收系统 DMA Natural Disaster monitoring & analysis 自然灾害监测分析 DP2S Data PreProcessing System 数据预处理系统 DPT Delayed Picture Transmission 风云三号延时影像传输 EMA Environment Change Monitoring & Analysis 环境变化监测分析 ERM Earth Radiation Measurement 地球辐射探测仪 ESST ERM/SIM/SBUS/TOU 臭氧、辐射收支类仪器组 FLI Flooding Index 洪涝指数 FOG Fog Detection 雾 FTN Flux at TOA from ERM non scanner 非扫描视场大气顶辐射 FTS Flux at TOA from ERM scanner 扫描视场大气顶辐射 GFA Global Fire Area 全球火点 GLL Geographic Longitude/Latitude 等经纬度投影 GPH Geopotential Height 位势高度1000-10hPa 19 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 GRM Precipitation Rate at the ground 降水率 HAM Hammer Hammer投影 HRPT High Resolution Picture Transmission 风云三号高分辨影像传输 IRAS InfraRed Atmospheric Sounder 红外分光计 LCV/VET Land Cover(Vegetation type) 陆地覆盖类型 LSR Land Surface Reflectivity 陆表反射率 LST Land Surface Temperature 陆表温度 MAS Monitoring and Analysis & Service System 监测分析服务系统 MASS Monitoring and Analysis & Service System 监测分析服务系统业务应用软件 Software MERSI MEdium Resolution Spectral Imager 中分辨率光谱成像仪 METOP METeorology OPerational Satellite 欧洲极轨业务气象卫星 MPT Medium resolution Spectral Picture 风云三号中分辨影像传输 Transmission MULSS Multi-Sensor Synergy 多遥感仪器产品合成 MWHS MicroWave Humidity Sounder 微波湿度计 MWRI Microwave Radiation Imager 微波成像仪 MWTS MicroWave Temperature Sounder 微波温度计 NPOESS NOAA Polar Orbit Environmental Satellite 美国新一代大气海洋观测极轨卫星 System OCS Operation & Control System 运行控制系统 OLR Outgoing Long-wave Radiation at TOA 射出长波辐射 OTG Orthographic 等经纬度投影(正射投影) OZP Ozone Profile 臭氧垂直廓线 PDS Products Distribute System 产品分发系统 PGS Products Generation System 产品生成系统 PGS Products Generation System 产品生成系统 PGSS Product Generation System Software 产品生成系统业务应用软件 20 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 PSG Polar Stereographic 极射赤面投影 QCS Quality Control System 产品质量检验系统 SBUS Solar Backscatter Ultraviolet Sounder 紫外臭氧垂直探测仪 SEM Space Environment Monitor 空间环境监测器 SIM Solar Irradiance Monitor 太阳辐照度监测仪 SMA Synthetical Monitoring & Analysis 综合监测与分析软件分系统 Subsystem SNC Snow Cover 积雪覆盖 STS2 Simulation & Technique Support System 仿真与技术支持系统 TBB Temperature of Brightness Blackbody 亮度温度 TOU Total Ozone Unit 紫外臭氧总量探测仪 TOZ Total Ozone 臭氧总量 TPW Total Precipitable Water 大气可降水量 TSS Technical Support Subsystem 技术支持软件分系统 UDS Users Demonstration System 应用示范系统 VASS Atmospheric Vertical Sounding System 红外分光计、微波温度计和微波湿度计 组成大气垂直探测综合仪器组 VEI Vegetation Index 植被指数 NDVI Normalized Differential Vegetation Index 归一化差分植被指数 VIRR Visible and InfraRed Radiometer 可见光红外扫描辐射计 WMA Weather Monitoring & analysis 天气系统监测分析 3 用户 MAS的用户可分为直接和间接两类用户,他们都有可能对软件的功能属性和非功能属性提出相应的需求或要求。 3.1 直接用户 应用系统的设计和管理人员是MAS的直接用户。他们所属的组织机构是国家卫星 21 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 气象中心。他们对承制单位提出的用户需求将由卫星气象中心指定的用户代表全权负责诠释。用户代表如表3.1-1所示。 表3.1-1 用户代表与联系方式 联系方式 姓名 单位,职务 代表的系统 电话 电子邮件 董超华 总师 68406237 dchua@nsmc.cma.gov.cn CDPS 2杨忠东 副总师 68409167 zhdyang@nsmc.cma.gov.cn DPS&QCS 施进明 副总师 68407157 jmshi@cma.gov.cn DAS&OCS&CNS 张 鹏 副总师 68409671 zhangp@nsmc.cma.gov.cn MAS & PGS 朱小祥 主任设计师 68406563 zhuxx@nsmc.cma.gov.cn MAS 3.2 间接用户(专业用户) MASS的最终用户是所有从MAS系统获得各种支持的单位和人员。最终用户代表包括各省自治区直辖市气象局、卫星气象研究所、数据室、运行控制室、地面站等卫星 22遥感应用专业技术人员;他们作为MAS、PGS、QCS、DPS、OCS、ARS 、CNS、DAS等系统的代表;国务院及政府决策部门,各级气象部门,影视、网络、媒体,农、林、水、环保、军事等相关部门都是待开发软件的间接用户或客户。他们对业务应用软件的承制单位所提出的用户需求或要求也将由卫星气象中心指定的用户代表小组代理。用户代表小组的组成如表3.2-1所示。 表3.2-1 用户代表与联系方式 联系方式 代表的系统,软姓名 单位,职务 件分系统 电话 电邮 2张 鹏 研究所/所长 68409671 zhangp@nsmc.cma.gov.cn DPS、PGS、QCS 2孙安来 数据室/处长 68407408 sunal@nsmc.cma.gov.cn ARS 魏彩英 运控处/处长 68406723 weicy@nsmc.cma.gov.cn OCS、CNS 22 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 4 任务 4.1 功能要求 4.1.1 主要功能 MAS业务应用支撑软件系统,主要为国家级和省级气象局从事卫星遥感应用专业技术人员,基于共享数据库、图像显示处理分析平台、专题图制作工具等业务运行公共平台,提供天气与气候、灾害与环境、农业与生态方面的遥感监测和分析的平台,以人机交互方式生成相应产品,通过产品发布平台分别面向内外网用户发布服务产品,实现整个FY-3地面应用系统及相关气象卫星遥感监测服务。主要功能如下: , 建立与CNS-COSS的数据通信机制,业务化获取DPPS和PGS生产的各种业 务产品和资料,具备系统运行监控与管理功能。 , 实现专题数据库存储、检索、管理等功能。 , 实现数据运行调度与管理功能。 , 提供完善的用户服务管理能力,实现信息化业务管理。 , 实现多种遥感数据的综合显示和处理功能。 , 具有图像处理与综合分析功能(包括通道合成、图像增强、信息融合、拼接与 镶嵌、统计分析、动画与多媒体显示等)。 , 具有GIS分析功能。 , 采用RS与GIS技术相结合的技术手段,实现天气与气候、灾害与环境、农业 与生态方面监测信息处理、专题图制作、产品输出等功能。(第一期包括火情 监测等10个监测产品) , 采用WebGIS技术实现卫星遥感监测分析信息的对外服务。 4.1.2 功能分解图 根据MAS业务应用支撑软件系统主要功能、运行环境和软件属性的要求,MAS软件系统由监测分析服务、监测分析服务器端支撑、监测分析服务产品发布三个软件平台组成。其中,监测分析服务软件平台建立在RS和GIS集成应用技术之上,实现卫星气象目标产品的监测分析与应用,并完成专题监测产品制作任务;同时,监测分析服务器端支撑软件平台通过建立业务运行管理和综合数据库管理的业务及数据应用支 23 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 撑,实现MAS系统的日常业务化应用运行的支撑与保障;最后,通过WebGIS技术搭建面向政府、企事业、社会公众的卫星气象监测产品社会化服务的监测分析服务产品发布软件平台,实现MAS系统最大程度的社会效益与经济效益。 根据MAS业务应用支撑软件系统主要功能要求、运行环境和软件属性,将软件系统构建为三个软件平台,六个软件分系统。 三个软件平台及主要功能划分是: (1) 监测分析服务软件平台 主要为国家级和省级气象局卫星遥感应用专业技术人员提供自动加人机交互方式的遥感监测分析和处理的工作平台,在此平台上以自动方式完成各类数据获取、数据订正处理、数据投影、长时间序列统计分析等各种处理,并结合人机交互方式生成各类遥感监测专题产品。同时,平台还实现功能较为强大的遥感数据处理、图像处理、地理信息处理能力,为专业人员进一步深入遥感数据分析、统计提供工具。本软件平台是采取在网络环境下客户机/服务器(C/S)架构下开发的专业遥感监测分析服务产品客户端软件系统,前端结合国际领先的地理信息系统,采用二次开发技术手段;后端在大型网络数据库支持下实现海量影像和产品数据的集中式管理和空间化管理。同时通过不同的数据引擎满足省级业务环境的需求。为国家和省级遥感应用专业技术人员提供方便灵活的多功能综合遥感监测分析工作平台。本平台是MAS业务应用支撑软件系统中最重要的组成部分。 (2) 监测分析服务产品发布软件平台 主要基于数据库和地理信息系统,实现遥感监测分析服务产品的空间数据库管理,实时和准实时发布遥感卫星监测产品,提供用户管理和各类遥感监测分析服务产品的检索、下载,为遥感监测分析服务产品的最终用户提供网络服务。本软件平台采用浏览器/服务器(B/S)模式,空间数据库技术、WebGIS发布技术、卫星遥感产品多维可视化发布技术、基于工作流控制的订单处理和客户服务等技术。本平台是MAS对外服务的主要窗口。 (3) 监测分析服务器端支撑软件平台 为上述两个平台提供数据库服务、业务系统生成的1、2、3级产品与数据服务,以及生成监测分析服务软件平台需要定制的产品等服务器端业务计算能力支撑。本软 24 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 件平台基于LINUX平台下多机负载平衡软件开发的作业调度与控制,主要采用后台进 程自动运行模式,数据库技术、通信技术、负载调度技术,完成国家和省级MAS业务 应用支撑软件系统的后台支撑任务。 基于三个软件平台的设计思想,本期完成的六个软件分系统是: (1) 业务运行管理软件分系统 ——具有根据省级硬件和数据库环境选择安装的功能 (2) 综合数据库管理软件分系统 ——分别包括国家和省级数据环境 (3) 多源数据自动化处理分系统 ——国家和省级基本功能一致,下同 (4) 遥感数据综合显示与处理分系统 ——国家和省级基本功能一致 (5) 监测产品生成与分析分系统 ——国家和省级基本功能一致 (6) 信息综合发布软件分系统 ——具有根据省级硬件和数据库环境选择安装的功能 在本期开发项目完成后,还计划进行以下两个分系统的开发内容: (1) 诊断评估软件分系统 (2) 灾情与环境预警软件分系统 25 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 MAS系统业务应用支撑软件 监测分析服务产品发布监测业务服务器端支撑软件平台监测分析服务系统软件平台软件平台 监测产品生成遥感数据综合显示业务运行管理多源据自动化信息综合发布软件分系统综合数据库软件分系统与分析分系统与处理分系统软件分系统处理分系统 监测分析业务多种数据的综合热带气旋监测分析门户网站基本功能数据和产品归档数据自动收集与整理应用管理显示功能 暴雨及中尺度对流监测分析集成用户访问服务功能遥感数据综合处理数据和产品检索信息自动提取和分析监测分析应用管理 投影处理大雾监测数据库管理与维护功能数据和产品统计分析遥感数据订正数据入库功能沙尘监测数据和产品提取遥感数据综合处理数据库配置和火情监测数据点播功能系统管理地理空间数据处理水情监测数据库组成 积雪监测 海冰监测 干旱监测 植被监测 图 4.1-1 MAS功能分解图 26 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 4.2 任务环境 根据任务要求,MAS从上游数据处理系统获得多种卫星遥感监测数据和产品,然后按照遥感监测业务需求,对数据进行深入处理和定制显示,生成多种遥感监测产品。MAS应具备遥感数据标准化处理和管理、遥感监测业务处理和监测报告生成、以及各类数据和专题报告的服务能力。 22FY-3地面应用系统中,MAS与OCS、COSS、DPS、PGS、ARS、QCS等系统之间均存在数据传输需求, MAS与上述系统的数据交换通过CNS进行。另外MAS需要与EOS/MODIS接收处理系统、FY-1/NOAA极轨接收处理系统、FY-2/MTSAT静止卫星接收处理系统进行数据交换,与国家气象信息中心进行数据交换,省级MAS与本地气象信息中心及进行数据交换,因此MAS涉及到的主要外部接口包括: (1) MAS与OCS的接口; (2) MAS与COSS的接口; (3) MAS与DP2S的接口; (4) MAS与PGS的接口; (5) MAS与ARS2的接口; (6) MAS与QCS的接口; (7) MAS与EOS/MODIS接收处理系统的接口; (8) MAS与FY-1/NOAA接收处理系统的接口; (9) MAS与FY-2/MTSAT接收处理系统的接口; (10) MAS与国家气象信息中心的接口; (11) 省级MAS与本省气象信息中心的接口。 4.3 支持环境 4.3.1 软件支持环境 MAS系统的软件支持环境运行在双机高可用LINUX系统的数据库群集服务器系统、高性能NT应用服务器集群以及客户机上。 27 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 MAS开发和运行环境要求Windows配置标准C、C++和Fortran等程序设计语言与开发工具;Windows平台配置VC++、Fortran、JAVA等程序设计语言。 4.3.2 硬件支持环境 4.3.2.1 国家级硬件支持环境 MAS的硬件支持环境由一组异构的计算机系统构成:(见图4.3-1) (1) 数据库服务器:运行于一对高性能服务器之上,操作系统为SuSe Linux,数 据库系统采用Oracle 10g; (2) 基础数据收集服务器:由一对高性能windows服务器担当,操作系统为MS Windows 2003server,负责基础数据的定制收集和临时存储以及监测信息自 动提取与分析; (3) 基础平台软件/公共服务服务器: , 操作系统:采用异构平台,不同服务器使用Linux操作系统、Windows操 作系统,客户机采用Windows操作系统; , 程序设计语言:Linux系统配置标准C、C++和Fortran等程序设计语言与 开发工具;Windows平台配置MS.NET、VC++、Fortran、JAVA等程序设 计语言 , 数据库系统:主数据库采用ORACLE 10g for Suse Linux; Web发布数据 库使用MS SQL Server 2005 for Windows server 2003;相应的开发工具等软 件。 , 文件共享软件:采用数据共享软件实现Windows服务器之间的文件系统的 共享。 , 基础平台软件:ERDAS、ENVI和ArcGIS 9.x , 群集系统负载平衡:当群集系统实现数据文件共享后,能够让所有客户和 处理作业透明地使用网络中的主要计算资源,把分布式系统中计算资源统 一管理,使整个网络系统变成单一的虚拟主机或超级计算机,提高处理时 效,有效利用计算资源。 28 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 2(4) 遥感监测产品存档:MAS按照ARS的标准、要求来将需要存档的数据提供 22或发送给ARS系统,由ARS系统完成编目和入库工作,数据将存放于IBM 3494自动带库中,不常用的历史数据将记录于磁带后脱机保存; (5) 遥感数据短时存储空间:MAS应用支撑系统使用专属的存储空间,容量 20TB。MAS应用支撑系统服务器及工作站通过2GB或者4GB光纤链路接 入SAN中,可以共享这些存储空间; (6) 运行管理服务器:由高可用windows服务器担当,操作系统为MS Windows 2003server,应用软件采用B/S架构,基于MS Visual Studio.NET 和JBuilder 环境开发; 2(7) MAS的对外服务:MAS为内部和外部用户提供的遥感专题服务将共享ARS 的服务器集群软、硬件平台,该服务器集群由高性能Windows集群承载。 WEB服务器由4台IBM X3950(4个双核CPU/台)服务器集群组成(Windows 2003 Server),拥有Microsoft SQL Server 2005数据库和专属的存储盘阵IBM DS4800; (8) MAS客户端:由一系列微机承载,针对客户端遥感业务的不同功能,安装 相应的监测分析客户端软件,各终端则使用图形工作站和PC,操作系统为 MS Windows 2003server或者 MS WindowsXP;其上运行的业务软件采用C/S 架构,根据不同遥感监测专题的特点,提供相应的数据展示、数据叠加显示、 数据处理和分析、以及较丰富影像处理功能,提供灵活易用的人机交互平台; (9) 网络环境:MAS系统的服务器和客户端部署在MAS业务子网中,该子网千 兆到桌面,MAS交换机与业务交换机通过光纤实现千兆互联,带宽需求增 长时,可以通过多链路捆绑、升级为万兆交换机等方式满足需求。对外服务 服务器位于使用防火墙隔离的对外服务子网中,以再加网络系统安全性。 4.3.2.2 省级硬件支持环境 省级可根据实际情况配置类似与国家级的硬件硬件环境或者选用较低配置,由两 种方案参考: 方案一:(见图4.3-2) (1) 服务器端组成: 29 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 , 数据库服务器:由一对或一台高性能Windows服务器担当,操作系统为 MS Windows 2003server ,数据库采用MS SQL SERVER 2005; , 数据收集服务器:由一对或一台高性能windows服务器担当,操作系统 为MS Windows 2003server,负责基础数据的定制收集和临时存储以及监 测信息自动提取与分析; , 运行管理服务器:由高可用windows服务器担当,操作系统为MS Windows 2003server,应用软件采用B/S架构; , 公共服务服务器:由一组或一台高可用windows服务器担当,操作系统 为MS Windows 2003server,基础软件主要包括ERDAS、ENVI遥感影像 处理系统和ArcGIS 9.x 系列软件,以及在此基础上基于MS .NET 开发 环境进行二次开发实现的公共服务支撑子系统; , 对外服务服务器:由一组或一台高性能Windows服务器承载。软件应用 包括IIS,MS SQL SERVER等。 (2) 客户端组成:由一系列微机承载,针对客户端遥感业务的不同功能,安装 相应的监测分析客户端软件,各终端则使用图形工作站和PC,操作系统为 MS Windows 2003 server 或者 MS WindowsXP;其上运行的业务软件采用 C/S架构,根据不同遥感监测专题的特点,提供相应的数据展示、数据叠 加显示、数据处理和分析、以及较丰富影像处理功能,提供灵活易用的人 机交互平台; (3) 存储组成:使用HBA卡将服务器和客户端连接到SAN中,并通过文件共 享系统共享存储空间,存储容量根据定制的业务配置; (4) 网络环境:由100/1000MB以太网组成,对外发布服务器内外都应有防火 墙隔离。 方案二:(见图4.3-3) (1) 服务器端组成:数据库、数据收集、运行管理、公共服务等应用由一对或 一台高性能windows服务器担当,基础软件环境包括MS Windows 2003 server、MS SQL server、ArcGIS 9.x Runtime等,对外服务器根据实际情况 可不配置; 30 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 (2) 客户端组成:由一系列微机承载,针对客户端遥感业务的不同功能,安装 相应的监测分析客户端软件,各终端则使用图形工作站和PC, 操作系统 为MS Windows 2003 server 或者 MS WindowsXP;其上运行的业务软件采 用C/S架构,根据不同遥感监测专题的特点,提供相应的数据展示、数据 叠加显示、数据处理和分析、以及较丰富影像处理功能,提供灵活易用的 人机交互平台; (3) 存储组成:服务器端使用SCSI磁盘阵列或本地存储,客户端以本地存储为 主,存储容量根据定制的业务配置; (4) 网络环境:由100/1000MB以太网组成。 图 4.3-1、图 4.3-2、图 4.3-2分别给出了国家级MAS和省级MAS运行设备环境。 31 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 图 4.3-1 MAS运行设备环境示意图(国家级) 32 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 图 4.3-2 MAS运行设备环境示意图(省级方案一) 33 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 图 4.3-3 MAS运行设备环境示意图(省级方案二) 34 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 4.4 信息流程 图4.4-1 监测分析服务系统(MAS)信息流程图 35 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 图4.4-2 监测分析服务系统(MAS)信息流程图数据字典 36 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 5 监测分析服务软件平台 5.1 主要功能 MAS监测分析服务软件平台主要为卫星遥感监测业务人员提供交互式的专业分析平台,在此平台上面生成各种遥感业务专题产品。主要采用C/S的软件模式,结合GIS技术等,为技术人员提供方便灵活的多功能分析平台。主要功能有: , 以自动方式实现多源数据收集整理,数据质量检验,数据标准化、空间化处理, 投影,部分产品自动信息提取和候、旬、月产品统计等多种处理; , 实现FY-3等多种卫星观测及定量产品数据、监测分析产品数据、常规观测数 据以及其他各类多媒体资料数据的读取、地理编码(地理坐标)、显示等综合 显示与处理功能,实现地理空间信息数据与上述数据在空间关系上的垂直叠 加; , 具有图像处理与综合分析功能(包括通道合成、图像增强、信息融合、拼接与 镶嵌、统计分析、动画与多媒体显示等); , 采用RS与GIS技术相结合的技术手段,实现天气与气候、灾害与环境、农业 与生态方面监测信息处理,提供高级的空间数据管理、信息获取、数据叠合、 空间分析、统计分析、变化追踪分析、专题制图等功能(第一期包括火情监测 等10个监测产品); 5.2 组成与结构 监测分析服务软件由多元数据自动化处理分系统、遥感数据综合显示与处理分系统、监测产品生成与分析分系统组成。MAS系统业务应用支撑软件的组成见图5.2-1。 37 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 监测分析服务系统软件平台 遥感数据综合显示监测产品生成多源数据自动化 与处理分系统与分析分系统处理分系统 热带气旋监测分析多种数据的综合显示功能数据自动收集与整理 遥感数据综合处理暴雨及中尺度对流监测分析信息自动提取和分析 投影处理大雾监测 遥感数据订正沙尘监测 遥感数据 综合处理工具包火情监测 地理空间 数据处理与建模 水情监测 积雪监测 海冰监测 干旱监测 植被监测 图5.2-1 MAS系统业务应用支撑软件的组成图 5.3 多源数据自动化处理分系统 5.3.1 功能概述 多源数据自动处理分系统是一个可扩充的组件式系统,主要完成多源数据收集整理,数据质量检验,数据标准化、空间化处理,卫星轨道数据自动导航,卫星轨道数据批投影,部分产品自动信息提取和候、旬、月产品统计等多种处理。该系统将业务中涉及到的公共的数据预处理譬如数据下载、轨道投影、数据质量检验、轨道自动导航等以组件方式进行自动处理,简化业务流程,避免重复处理,并提取出元数据,将处理好的各类数据存入数据库中,另外,通过调用数据库中的各类数据,实现部分产 38 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 品的自动信息提取和候、旬、月、年等的时间序列统计分析。 5.3.2 组成与结构 多源数据自动化处理分系统由数据自动收集与整理、信息自动提取组成。 多源数据自动化处理分系统组成与结构图见图5.3-1。 多源数据 自动化处理分系统 数据自动收集与整理 信息自动提取 图5.3-1 多源数据自动化处理分系统组成与结构图 5.3.3 数据自动收集与整理 7) 概述 数据收集和整理功能主要实现MAS系统所用到的卫星影像数据、卫星产品数据、地理信息数据、常规资料数据、专题分析产品数据等收集整理工作,MAS系统通过这一功能调用其它业务系统或文件系统的数据,并对其进行加工处理。 8) 功能要求 (1) 多种格式的数据读取 支持不同格式的卫星影像数据、卫星产品数据、数值预报产品、地理信息数据、常规观测资料数据的读取。表5.3-1为多源数据自动化处理分系统数据收集和读取列表,其中具体数据见附件一和附件二。 表5.3-1多源数据自动化处理分系统数据收集和读取列表 数据名称 传感器名称 数据类型 hdf, 1b, 1a5 预处理后极轨气象卫星资料 FY-3 (VIRR、MERSI) 的气象卫 FY-1/AVHRR 星轨道数 39 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 据 NOAA/AVHRR EOS/MODIS FY-2 静止气象卫星资料 Hdf等,标称图、 展宽图 MTSAT hdf, ldf, ld2 气象卫星包括FY-1、NOAA、MODIS、FY-3、FY-2、MTSAT等多种卫星投影数据 资料投影数据,其中FY-3卫星资料投影数据清单见附件1 气象卫星卫星资料反演产品:海温、云、OLR、降水、积雪、植被等,具体hdf等 产品数据 见附件1 高分辨率中巴资源卫星(CEBRS)、SPOT、TM、QuickBird Goetiff, grid等 卫星影像 数值预报T213(639)、GRAPES、NCEP、ECMWF标准再分析资料 Grid, greb等 数据 tab, mif, shp, eoo, 地理信息点、线、面、文本 coverage等 数据 常规观测地面、海洋、探空等各种观测资料 ASCII等 资料 (2) 数据质量检验 对各类数据进行质量检验,包括卫星轨道数据丢线、条带检查,空数据检查,通道数据检查等。 (3) 数据标准化处理 将同一类型但具有不同数据格式的数据或产品通过格式转换转为同一种标准格式,包括以下几种: , 卫星轨道数据标准化处理:1a5、1b轨道转为hdf,或者1a5、hdf转为1b,具 体根据需要而定。 , 卫星产品数据标准化处理:不同格式的卫星产品数据标准化为同一种格式,具 体根据需要而定。 , 地理信息数据标准化处理:不同格式的地理信息数据标准化为同一种格式,如 tab、mif等转为shp,具体根据需要而定。 40 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 , 数值预报数据标准化处理:不同格式的数值预报数据标准化为同一种格式,具 体根据需要而定。 , 常规观测资料数据标准化处理:不同格式的常规观测资料转为同一种格式,具 体根据需要而定。 (4) 部分数据深加工处理 , 卫星轨道自动导航:对以FY-3号为主的极轨卫星轨道数据进行自动导航。 , 轨道数据自动投影:基于卫星轨道数据(1a5, 1b, hdf等)根据投影参数表进行 自动投影。投影方式包括:等角度投影(等经纬度投影),兰勃托投影,墨卡托 投影,极射赤面投影,阿尔伯斯投影和等距圆柱投影。 , 植被指数历史数据订正处理:对其它星如NOAA/AVHRR的植被指数历史数据 集与FY-3卫星进行传感器匹配订正处理,使之与FY-3号植被指数产品具有一 致性,避免因波段差异等带来的误差。 (5) 栅格数据空间化处理 将栅格数据(如常规资料的离散点数据、卫星数值产品)通过矢量化转为标准格 式的矢量数据。 (6) 空间数据栅格化处理 将矢量数据如行政边界、土地利用类型等矢量数据转为一定分辨率的栅格数据。 9) 非功能要求 (1) 有界面可以维护 (2) 投影参数表可以修改 (3) 轨道自动导航精度在2个像元内 (4) 轨道数据投影时,插值处理包括最近邻域插值、双线性插值等,插值结果符 合遥感数据特点,无明显马赛克和假信息。 (5) 数据处理速度快 (6) 支持海量数据处理 41 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 (7) 组件式的架构,可扩充 5.3.4 信息自动提取和分析 1) 概述 信息自动提取和分析主要将MAS系统中涉及到的部分无需人机交互干涉的遥感数据处理以组件式架构集成起来,以自动作业方式定期完成多项处理。 2) 功能要求 (2) 植被分析参数自动提取 通过对风三实时旬植被指数数据和历史植被指数数据集的分析处理,以自动作业方式提取出植被监测分析关键参数,用于交互式的植被监测分析和专题制图等。 , 植被指数特征值计算:利用当旬植被指数数据与最近至少30个旬的植被指数 数据集,通过序列数据平滑重构处理,建立当旬重构的植被指数数据,存入数 据库,用于植被监测分析。 , 植被指数距平计算:利用当旬植被指数数据与常年同期植被指数数据集,通过 距平特征值计算,获取植被指数距平计算结果数据集,存入数据库,用于植被 监测分析。 (3) 温度植被干旱指数计算 以风云三号VIRR植被指数产品和风云三号VIRR地表温度产品为基础,在相关辅助数据集的支持下,采用给定的温度植被干旱指数计算模型,以自动作业方式定期计算出温度植被干旱指数,用于交互式的干旱监测和分析。 (4) 长时间序列自动统计分析 以日监测产品数据集为基础,对部分监测产品采用相应统计模型,以自动作业方式定期(如候、旬、月、年等)进行长时间序列气候统计分析,包括均值计算,方差计算,天数统计等,生成长时间序列气候统计系列产品数据,存入数据库中,用于气候监测分析等。 , 积雪天数统计:利用风云三号经过交互式检验和修正的全球日积雪覆盖数据 集,在土地覆盖数据和行政边界数据的支持下,利用积雪天数统计模型,以自 42 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 动作业方式定期(旬、月、多月、年)计算积雪天数,生成全球积雪天数统计 数据,并在此基础上计算出主要积雪区的积雪程度指数,用于积雪监测分析。 , 大雾频次统计:利用风云三号精细化处理后的中国大陆及邻近海域大雾分布数 据集,在行政边界数据的支持下,利用大雾频次统计模型,以自动作业方式定 期(旬、月、季、年)计算大雾频次,生成中国大陆及邻近海域大雾频次统计 数据,用于大雾监测分析。 , 沙尘频次统计:利用风云三号精细化处理后的中国和周边区域沙尘分布数据 集,在行政边界数据的支持下,利用沙尘频次统计模型,以自动作业方式定期 (旬、月、多月、年)计算沙尘频次,生成中国和周边区域沙尘频次统计数据, 用于沙尘监测分析。 , 海冰天数统计:利用风云三号经过精细化处理的中国渤海和周边地区及全球相 关区域海冰覆盖数据集,利用海冰天数统计模型,以自动作业方式定期(旬、 月、年)计算海冰天数,生成中国渤海和周边地区及全球相关区域海冰天数统 计数据,用于海冰监测分析。 3) 非功能要求 (1) 组件式的架构,可扩充; (2) 有界面可以维护; (3) 数据处理速度快; (4) 支持海量数据处理。 5.4 遥感数据综合显示与处理分系统 5.4.1 功能概述 遥感数据综合显示与处理分系统主要完成各类数据的读取、地理编码、显示、投影、图像增强、统计、空间分析等各种处理,为业务人员提供一个公共的图像综合处理平台。 43 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 5.4.2 组成与结构 遥感数据综合显示与处理分系统由遥感数据综合显示软件包、投影处理软件包、遥感数据订正软件包、遥感数据综合处理工具软件包、、地理空间数据处理与建模软件包等组成。 遥感数据综合显示与处理分系统组成与结构图见图5.4-1。 遥感数据综合显示 与处理分系统 多种数据的综合显示 遥感数据综合处理 图5.4-1 遥感数据综合显示与处理分系统组成与结构图 5.4.3 多种数据的综合显示 1) 概述 根据不同的显示需要,为遥感影像监测分析软件提供专门的服务与监测分析的综合显示工具包。 2) 功能要求 (1) 对FY-3号为主的国内外静止、极轨卫星资料及产品,多种高分辨率卫星影 像,数据预报分析产品,通用图像等各种栅格数据以图形、图像、等值线等 方式的显示,表5.4-1为监测分析服务软件平台栅格数据显示列表,具体产 品及格式见附件一。 表5.4-1 监测分析服务软件平台栅格数据显示列表 数据名称 传感器名称 数据类型 规格 hdf 预处理后的极轨气象FY-3 (VIRR、MERSI、显示(单通道显示、通道气象卫星轨卫星资料 IRAS、MWHS、合成显示),叠加网格、道数据 MWTS、MWRI、地理标记 SBUS、TOU、ERS、 44 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 SIM) 见附件1 FY-1/AVHRR 目前为1b, 1a5 NOAA/AVHRR 目前为1b, 1a5 EOS/MODIS hdf FY-2 静止气象Hdf(标称数据)、显示(单通道显示、通道 卫星资料 CSV、SVS(展合成显示),叠加网格、 MTSAT 宽图) 地理标记, hdf, ldf, ld2 气象卫星投包括FY-1、NOAA、MODIS、FY-3、在默认色表和增强方式下影数据 FY-2、MTSAT等多种卫星资料投影显示(单通道显示、通道 数据,其中FY-3卫星资料投影数据合成显示),自动地理配 清单见附件1 准和地理编码 气象卫星产极轨和气象卫星资料反演产品,如海hdf等 给定色表的显示,部分产品数据 温、云、OLR、降水、积雪、植被等,品以等值线显示,自动地 其中FY-3产品清单具体见附件1 理配准和地理编码 高分辨率卫中巴资源卫星(CEBRS)、SPOT、TM、Goetiff, grid等 显示(单通道显示、通道 QuickBird 星影像数据 合成显示) 数值预报数T213(639)、GRAPES、NCEP、Grid, greb等 灰度显示、自定义色表显 据 ECMWF标准再分析资料 示、等值线显示 (具体要素见附件1) Bmp, jpg, gif, tiff通用图像 彩色图、灰度图等 合成显示 等 自定义栅格二进制数据 raw, dat等 通过自定义数据格式等可 数据 输入显示 (2) 地理信息、地面常规观测资料等空间数据的显示 表5.4-2为监测分析服务软件平台空间数据显示列表,其中常规观测资料具体要素见附件二。 表5.4-2 监测分析服务软件平台空间数据显示列表 数据名称 具体类别 数据来源 规格 地理信息数点、线、面、文本 空间数据库 图形显示,默认设色,可更 据 改或编辑样式,属性标注 常规观测资地面、海洋、探空等各种观测资料,空间数据库 图形显示,默认设色,可更 料 具体要素见附件2 改或编辑样式,属性标注 45 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 专题卫星信火点、大雾、沙尘、台风、积雪等 空间数据库 图形显示,默认设色,可更息数据 改或编辑样式,属性标注 (3) 八种主要业务产品相应影像图的色表制作和图像增强 提供八种主要业务产品(热带气旋、暴雨、大雾、沙尘、火情、海冰、积雪、水情)相应三通道合成影像的色表制作,在色表支持下,选择适合该产品影像图的图像增强方式,以保证这八种产品不同时次的影像图色调统一。 3) 非功能要求 (1) 显示高效快捷,显示满屏数据时间不大于1分钟。 (2) 界面设计:美观、大方、易用,能反映遥感影像综合图象处理的特点。 (3) 界面设置应有条理,能够系统、全面地反映显示中遥感影像的全貌。 (4) 有多窗口多种图像同时显示功能。 (5) 产品类型显示方法: , 如果产品是散点的,显示散点图 , 如果产品是2值的,显示黑白图 , 如果产品是多值的,按照产品责任人提供的色表进行显示 (6) 产品插值显示方法。 , 邻近点插值 , 双线性插值 , 线性插值三角网法等 (7) 对于非投影数据采用文件显示,对于有投影的数据能自动地理配准以基于地 理坐标的显示。 (8) 可以批量读入数据。 46 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 5.4.4 遥感数据综合处理 5.4.4.1 投影处理 1) 概述 主要实现对卫星轨道的局地数据投影和投影产品间的投影转换。 2) 功能要求 (1) 局地数据投影:基于卫星轨道数据(1a5, 1b, hdf等)批投影和交互投影。 投影方式包括:等角度投影(等经纬度投影),兰勃托投影,墨卡托投影,极 射赤面投影,阿尔伯斯投影和等距圆柱投影。投影参数(通道、数据行列数 等)可以灵活设置; (2) 投影转换:对于具有地图投影的数据或图像,可以进行投影转换; (3) 投影过程中做插值处理,插值采用双线性插值或者样条插值等。 3) 非功能要求 (1) 局地数据投影速度快; (2) 影像数据无明显的马赛克; (3) 界面设置简单好用,投影参数修改方便。 5.4.4.2 遥感数据订正 1) 概述 遥感数据订正主要对卫星轨道数据和卫星投影数据进行辐射订正和几何校正。 2) 功能要求 (1) 辐射订正:太阳高度角(针对可见光)和临边变暗(针对热红外)订正功能。 (2) 几何校正:对于卫星轨道数据,提供基于控制点库的整轨半自动导航;对于 卫星投影数据,提供平移、多项式拟合等两到三种几何精校正功能以及高程 精校正功能。 3) 非功能要求 (1) 界面设置应有条理,能够系统、全面地反映处理中遥感影像的全貌; 47 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 (2) 用显著图标进行错误报警; (3) 半自动导航精度达到1-2个像素。 5.4.4.3 遥感数据综合处理工具包 1) 概述 提供针对遥感影像数据等的各种操作,包括图像编辑、选取、增强等基本的处理 以及统计分析、动画制作等与业务结合紧密的处理。 2) 功能要求 (1) 图像编辑操作 具体要求和规格见表5.4-3。 表5.4-3遥感数据综合处理图像编辑操作列表 模块 功能 功能描述 查询 点位查询 显示光标位置的地图坐标、文件坐标、地理坐标、图纸坐标 显示 卷帘显示 控制上层影像显示的透明度大小,使得上下两层影像混合显 示 叠加显示 上下两层影像混合显示 闪烁显示 上下两层影像交替显示 自定义漫游 漫游速度控制和自动漫游控制 视窗操作 影像旋转 实现影像多种动态连续地缩放、旋转和复原放大操作 影像缩放- 主要包括:按比例缩放、 无级缩放、根据选定框放大、复 原放大、数字放大镜等 影像剪裁 将在影像中给定区域的影像剪裁出来单独存储 形状操作 形状绘制、样式编支持点、线(直线、折线、曲线)、多边形(矩形、圆形、 辑 不规则多边形) 选择操作 鼠标选取、以参数框选、不规则多边形选取 输入方式选取 (2) 常用图像处理功能 48 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 提供常用的专业图像处理功能,包括: , 图象增强:直方图增强、线性增强、指数增强、高斯增强、图像均衡化增强等 五种以上图像增强方式。 , 图像色彩调整:对比度调整,色彩均衡,色相饱和度。 , 色彩制图:颜色表、密度分割。 , 图像镶嵌与拼接:基于地理坐标的影像自动拼接,基于影像特征的无缝拼接。 , 感兴区选取和编辑: , 影像裁剪或截取:基于地理范围(按行政边界)的裁剪,基于图像坐标的截取, 基于感兴区的截取。 , 图像关联:两幅以上范围大小一样的图像之间建立联系,以获取同一位置在不 同影像上的通道值。 , 滤波器:中值滤波,FFT滤波。 , 条带去除: , 数据融合:像素级图像融合,特征级图像融合,决策级图像融合 , 图像重采样:插值时提供邻近法、双线性、二次样条等三种以上的方法。 , 通道运算:可自定义计算表达式。 , 信息提取:可自定义信息提取规则,按规则对数据做处理,提取出信息。 , 其它图像处理功能:边缘增强,卷积,图像掩模。 (3) 辅助判读工具 , 气象要素特征提取 影像上气象要素的大小、形状和式样是要素基本的几何特征,也是监测的基本要素。气象要素的大小可以直接测量,而目标的形状只能通过目标的外轮廓或外表面感知。利用边缘检测和影像分割,可以抽取关于气象要素的重要形状信息。但形状的表示,或者形状重要特征的表示更加重要,因为只有通过形状的量化表示,才能对目标形状进行学习、匹配和利用。具体要求和规格见表5.4-4。 49 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 表5.4-4遥感数据综合处理气象要素特征提取工具 功能 功能描述 统计特征提取 从影像上直接提取纹理特征,如标准偏差、方差、基于共生矩阵的熵、惯性、能 量。并以直方图或剖面图形式显示 形状特征提取 提取目标长宽比、形状指数等。 纹理分析 针对影像灰度和几何空间特性进行分析,获得灰度和几何空间特性分布的信息。 根据描述纹理空间分布的模型,给出纹理特征的定量估计。 , 图像叠加 除了常规叠加外,需提供主要业务产品的默认叠加设置。具体要求和规格见表5.4-5。 表5.4-5遥感数据综合处理图像叠加功能列表 叠加资料名称 功能描述 备注 地理信息数据 点、线、面、文本叠加,可编辑和定义颜色、形状等样式,有地理信息常用符号 属性标注 库,属性文本格式等可自定义 常规资料 离散点和等值线 可编辑样式,文本标注,气象要素符合气象行业标准 微波资料等卫星面状和等值线 分层显示 数据产品 , 统计功能 具体要求和规格见表5.4-6。 表5.4-6遥感数据综合处理统计功能列表 功能 功能描述 像元面积统计 不同投影方式任意像元的面积统计 区域特征值统计 最大值、最小值、平均值和标准差、直方图统计(提交互功能。任意区域的自 动统计计算;有地理编码的给出真实面积,若无给出像元统计); 批量提取离散点的坐标、经纬度、图像DN值(增强前后)、通道值,可以以文本方式输出 遥感影像像元值 , 动画功能 具体要求和规格见表5.4-7。 50 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 表5.4-7遥感数据综合处理动画功能列表 功能 功能描述 图像和数据产品输入 支持bmp,jpg,gif以及自定义的卫星产品数据, 动画制作、显示 可调整动画间隔时间、图像尺寸,可显示动画 动画输出 avi等 , 绘制等值线 针对部分产品如海温、OLR、降水估计等产品提供一到两种等值线绘制方法。 3) 非功能要求 (1) 设置符合规范,方便操作使用; (2) 界面美观大方; (3) 有相应的帮助说明。 5.4.4.4 地理空间数据处理与建模 1) 概述 基于地理信息基础数据,利用GIS技术对卫星遥感数据进行综合空间数据处理和建模分析处理。 2) 功能要求 具体功能要求见表5.4-8。 表5.4-8遥感数据综合处理动画功能列表 功能 功能描述 空间叠加分析 同一地区两个以上地理对象的图层叠合,以产生空间区域的多重属性特征 空间缓冲区分析 支持点、线、面实体,计算实体或主体对邻近对象的辐射范围或影响度 空间统计分析 空间、时间与属性检索、查询、统计 空间数据编辑 坐标变换,如几何纠正与投影转换,栅格与矢量数据格式互转,图形数据与属 性数据的整理、样式编辑 空间插值 离散点数据格网化 地图数字化 在指定坐标系下,可对影像等栅格数据进行数字化处理,生成矢量数据 51 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 专题制图 可创建专题地图,分层设色,含图例、比例尺自动绘制等,提供几种主要业务 产品的专题制图模板 3) 非功能要求 (1) 空间分析处理等高效快捷; (2) 可嵌入到各种处理中; (3) 界面美观大方,操作简单好用; (4) 有帮助说明。 5.5 监测产品生成与分析分系统 5.5.1 功能概述 监测分析服务软件平台在遥感数据综合显示与处理软件系统基础上,提供专题产品的综合监测与分析软件系统,MAS系统一期对这一软件系统的开发目标是完成10个较为成熟的业务产品基础软件。10个业务产品基础软件由招标方提供相关算法或原型软件,开发过程中招标方需要协同中标方完成有关操作流程、设计等方面的工作。 5.5.2 组成与结构 按照国家卫星气象中心《风云三号气象卫星应用系统一期工程初步设计,第一分册,总体技术方案》、《风云三号气象卫星应用系统一期工程初步设计,第六分册,监测分析服务系统》和《国家气象局卫星气象中心软件工程技术规范》,待开发软件的建设目标是在原型软件研发阶段开发的信息处理加工方法和原型软件基础上,开发10个业务处理软件。图5.2-1为专题产品监测服务分系统组成结构图。 52 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 专题产品监测服务分系统 暴雨与热中带尺大沙火水积海植干气度雾尘情情雪冰被旱旋对分分分分分分分分分流析析析析析析析析析系软软软软软软软软软统件件件件件件件件件分析软件 图5.5-1 专题产品监测服务分系统组成结构图 5.5.3 监测产品处理与分析 5.5.3.1 热带气旋 1) 概述 利用FY-3卫星产品,确定热带气旋的位置与强度;综合分析热带气旋内部热力、云雨特征,获取热带气旋热力结构和云雨分布等信息;综合利用FY-3定量产品,分析各类条件对热带气旋发展的影响;同时结合静止卫星高时间分辨率数据,形成多时次的热带气旋实时跟踪监测序列。 建立交互式的热带气旋分析工具;建立交互式的卫星热带气旋定位定强流程,建立人机交互下的卫星热带气旋定位定强方法等;建立自动的梯度风产品和降水潜势产品生成流程;建立自动的热带气旋微波结构图生成流程;建立交互式的热带气旋产品制作流程,包括资料处理、分析、产品图像及报告制作;最终提供热带气旋分析产品和报告。 2) 功能需求 (1) 交互图像分析处理功能 交互式图像处理功能主要用于在热带气旋参数提取、分析、定位定强操作中的一 53 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 般图像处理,同时包括文件管理等辅助功能。主要需求包括: , 交互式信息处理界面:该界面将为用户提供有关文件管理、各图像处理和热带 气旋信息提取,分析产品制作生成等命令调用功能; , 资料显示和预处理功能:将提供极轨和静止卫星各通道卫星资料的调用、几何 订正、投影、通道运算及合成和显示功能; , 多资料融合处理功能:将地理信息、DEM高程资料、遥感影像、监测反演产品 的融合显示处理; , 面积、距离等参数估算功能; , 图像动画功能; , 文件管理:各类图像文件和报告的读入和存储。 (2) 产品生成功能 热带气旋定位定强分析功能主要提供热带气旋定位定强处理工具,生成位置、强 度、移向、移速等信息,主要需求如下: , 强度初判识功能:根据微波热带气旋强度分析产品,根据热带气旋云系结构和 亮温分布,初步判定热带气旋强度; , 热带气旋定位定强分析向导功能:根据热带气旋定位和定强分析方法,提供分 析步骤指导,同时在每个判断节点时,提供各类典型云型示例; , 热带气旋定位和反定位功能; , 螺旋线分析等功能:可用鼠标在屏幕上实现螺旋线旋转、反向、放大、缩小和 改变旋转度,为定强提供帮助; , 热带气旋移向移速计算功能:从后台数据库调用历史定位数据,根据最新定位 结果自动计算热带气旋移向和移速; , 热带气旋强度指数转换功能:根据查算表,将卫星确定的热带气旋强度指数自 动转换为中心最低气压和最大风速,可作人机交互调整; , 热带气旋强度变化计算功能:从后台数据库调用历史定强数据,根据最新定位 结果自动计算热带气旋24和48小时强度变化。 54 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 (3) 定量产品生成功能 定量产品生成功能主要用于热带气旋分析中的一些定量参数的自动(部分半自动)生成,主要需求包括: , 梯度风产品生成功能:利用风云三号卫星大气垂直温湿廓线产品,反演梯度风 场的分布; , 降水潜势产品生成:利用风云三号微波湿度计亮温数据,结合降水估计产品和 热带气旋移动路径,计算热带气旋未来降水潜势; , 降水产品生成(半自动):利用热带气旋云型结构修正风云三号微波成像仪降 水估计产品,得到热带气旋云系降水分布。 (4) 热带气旋热力、云雨结构产品生成功能 热带气旋热力、云雨结构产品生成功能主要用于热带气旋微波热力和云雨分布图像和动画产品的生成,主要需求包括: , 微波资料和产品数据检验和预处理功能:对风云三号微波温度计和湿度计以及 温湿廓线数据质量进行判断,确定是否进行进一步处理,利用插值方法弥补进 行少量缺失数据; , 微波资料和产品数据插值处理功能:包括平面和垂直高度上的插值处理,得到 热带气旋区域的密集三维立体数据; , 微波结构分析图像制作功能:根据所生成的三维立体数据,生成横向剖面、纵 向剖面以及旋转剖面的彩色等值线图、亮温距平图; , 微波立体结构图与卫星监测图像、云导风资料、洋面风资料的叠加显示功能; 热带气旋结构特征动画制作功能:在热带气旋结构图像产品的基础上,制作垂直剖面中心旋转、前后推进、分层叠加等动画序列。 (5) 产品制作和存储入库 , 产品制作 热带气旋云系多通道合成图:白天图像由短波红外、近红外、可见光三通道组成RGB合成。合成前首先对各通道作自动增强处理,如果自动增强效果未满足要求,可 55 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 作人机交互增强及合成; 热带气旋定位定强信息列表:根据指定的热带气旋编号和时间段,表格形式显示热带气旋的位置(经度、纬度)、强度(强度指数、中心最低气压、中心最大风速)、移向、移速、24、48小时强度变化等信息; 热带气旋热力和云雨结构分析图像和动画:形式同热力、云雨结构图像生成功能; 热带气旋移动路径图:利用热带气旋连续中心点位置数据连接而成,并根据强度不同,用不同颜色线条表示; 热带气旋降水分布图:等值面表示降水结果并与热带气旋卫星云图和地理信息叠加; 热带气旋降水潜势图:等值面表示降水结果并与地理信息叠加; 热带气旋监测分析报告:根据热带气旋监测信息,分析并制作热带气旋监测报告。 , 产品入库 产品种类:热带气旋位置、强度数据,降水、梯度风、降水潜势结果数据,热带气旋热力和云雨结构分析图像、热带气旋移动路径图、热带气旋降水分布图,热带气旋降水潜势图、热带气旋监测分析报告等产品入库。 (6) 处理流程 热带气旋分析处理流程见下图: 56 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 FY-3产品FY-3 处理系统预处理系统 静止卫洋面风常规资料星产品场产品 1级数据2级产品 MAS系统业务应用支撑软件 热带气旋热带气旋 定位强度分析 热带气旋热带气旋热带气旋热带气旋 风场分析结构分析环境场分析降雨分析 热带气旋综合分析 热带气旋热带气旋 监测数据集分析报告 MAS系统业务应用支撑软件 图5.5-1 热带气旋监测处理流程图 3) 非功能要求 (1) 指标要求 , 具有热带气旋位置和强度综合确定功能,与标准路径相比,定位平均偏差小于 0.5经纬度,强度平均偏差小于15hPa; , 热带气旋分析产品监测范围为西北太平洋及南海; , 获取卫星资料后,热带气旋监测处理时效为半小时; , 采用人机交互式用户界面,用户通过界面提供的菜单、快捷按钮来控制各项命 令的运行; , 功能中可调节的各项阈值参数,均可通过交互式用户界面录入; 57 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 , 有关命令的输出结果及部分中间结果可以通过图形、图像、或文本窗口显示, 或引导、提示用户进行下一步的加工处理; , 功能运行中的各类异常错误应给出明确的错误类别信息提示; , 应该具有较好的在线帮助功能。 (2) 输入数据规格 热带气旋监测分析输入数据规格见表5.5-1。 表5.5-1 热带气旋监测输入数据列表 数据名称 数据来源 时次 分辨率 数据格式 hdf 极轨气象卫星投影数据 FY-3 VIRR、MERSI 不定时 1km和250米 NOAA/AVHRR 1km 不定时 ldf或hdf EOS/MODIS 1km 不定时 ld2或hdf PGS hdf 风云三号微波热带气旋产品 一天二次 PGS 16km hdf 风云三号微波降水产品 一天二次 FY-2C, MTSAT 静止卫星投影数据 24,48次/天 1.25,5km 24,48次/天 1.25,5km 静止卫星产品数据 降水估计,云导风 24,48次/天 1.25,5km 24,48次/天 1.25,5km 行政边界数据 空间信息数据库 栅格或矢量 海陆边界数据 空间信息数据库 栅格或矢量 (3) 输出产品规格 热带气旋监测分析软件输出产品规格见表5.5-2。 表5.5-2 热带气旋监测输出数据列表 产品名称 时次 数据格式 输出/入库 规格 热带气旋多通道合不定时 bmp或jpg 监测服务产品等经纬度投影,附有成图 发布平台、硬经纬度网格、海陆边 拷贝 界、国家边界和名 称、图例。 58 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 热带气旋定位定强三小时一次 文本 监测服务产品列表内容包括热带 信息列表 发布平台 气旋的位置(经 度、纬度)、强度 (强度指数、中心 最低气压、中心最 大风速)、移向、 移速、24、48小 时强度变化等信 息 热带气旋降水产品 1,2次/天 文本/图像 监测服务产品图像为等经纬度投 发布平台 影,附有经纬度网 格、海陆边界、国家 边界和名称、图例。 热带气旋降水潜势 1,2次/天 文本/图像 监测服务产品图像为等经纬度投 发布平台 影,附有经纬度网 格、海陆边界、国家 边界和名称、图例。 热带气旋梯度风场 1,2次/天 文本 监测服务产品格点数据 发布平台 热带气旋云雨结构1,2次/天 图像 监测服务产品垂直剖面和分层显 图像 发布平台 示图像 热带气旋热力结构1,2次/天 图像 监测服务产品垂直剖面和分层显 图像与动画 发布平台 示图像和相应动画 热带气旋综合分析1次/天 文档 监测服务产品 报告 发布平台 5.5.3.2 暴雨及中尺度对流系统 1) 概述 利用FY-3A卫星较强的全球观测能力,发挥极轨气象卫星高空间分辨率的优势,融合多种气象卫星遥感资料和产品、地面观测资料以及数值预报产品,以人机交互图像处理的方式,对造成暴雨的主要天气系统——中尺度对流系统进行识别和探测,能明确标定中尺度对流系统的范围大小、移动方向等特征参数,监测和预测中尺度系统的可能发展、移动区域;分析水汽输送情况,以判断水汽输送是否有利于增强对流系统的发展;分析高空风场的变化,以判断未来系统的移动;并形成多时次和不同区域暴雨监测的序列;在上述监测序列和特征参数的基础上,以人机交互的方式分析给国 59 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 民经济带来严重影响的、暴雨发生时中尺度对流系统的动力场和热力场结构特征;分析中尺度对流系统造成的强灾害性天气系统的发生发展及演变过程等。制作并生成暴雨及中尺度对流系统的监测遥感图像、暴雨及中尺度对流系统专题图以及分析报告等产品。 建立人机交互下的中国及周边地区暴雨及中尺度对流系统的监测方法,包括中尺度对流系统的识别、范围大小的估算及未来的移动方向等;建立区域暴雨及中尺度对流系统监测的业务处理流程,包括资料处理、分析、产品图像及报告制作。提供可供全球用户的网上浏览和获取的暴雨及中尺度对流系统的监测图像。 2) 功能要求 (1) 交互图像处理功能 交互图像处理功能主要用于在中尺度对流系统信息的提取、分析和产品制作生成中的一般图像处理,同时包括文件管理等辅助功能。主要需求包括: , 交互式中尺度对流系统信息提取界面:该界面将为用户提供有关文件管理、各 图像处理和中尺度对流系统信息提取、产品制作生成等命令调用功能; , 整轨1B数据回放,区域投影图像生成; , 图像增强、放大、通道运算、多通道合成; , 图像几何订正; , 感兴趣区统计分析; , 面积、距离估算; , 不同分辨率的数据融合; , 文件管理:各类图像文件和报告的读入和存储。 (2) 中尺度对流系统的识别 , 人机交互云团基本参数的提取:提取云团面积、几何中心坐标、偏心率、云顶 亮温等特征参数; , 人机交互判识中尺度对流系统:在云团判识的基础上,以人机交互方式提取中 尺度对流系统; , 中尺度对流系统二值图生成:根据经检验后的中尺度对流系统判识结果生成二 值图。 60 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 (3) 中尺度对流系统范围大小的估算 在识别中尺度对流系统的基础上,计算中尺度对流系统的面积。 判断未来系统的移动 (4) 根据数值预报产品和高空风场的变化,对系统的未来移向作出预测。 (5) 产品制作和入库 , 产品制作 暴雨及中尺度对流系统监测多通道合成图:白天图像由中红外、近红外、可见光三通道组成RGB合成,夜间图像由中红外、远红外1、远红外2三通道组成RGB合成。合成前首先对各通道作自动增强处理,如果自动增强效果未满足要求,可作人机交互增强及合成; 暴雨及中尺度对流系统监测专题图:利用中尺度对流系统二值图,中尺度对流系统面积估算图等卫星监测信息和地理信息数据,生成暴雨及中尺度对流系统监测专题图; 暴雨及中尺度对流系统监测报告:根据暴雨及中尺度对流系统监测图像、监测专题图等信息,分析并制作暴雨及中尺度对流系统监测报告。 , 产品入库 暴雨及中尺度对流系统监测多通道合成图、暴雨及中尺度对流系统监测专题图、暴雨及中尺度对流系统监测报告等产品入库。 (6) 处理流程 暴雨及中尺度对流系统监测精细化处理流程见下图: 61 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 风云三号卫星地理信息及产品数据数据集 地面和高空静止气象MAS系统业务应用支撑软常规观测卫星及产件(投影、几何纠正)数据集品数据集 暴雨及中尺度对流系 统专用图像处理功能 交互式中尺度对流系 统判识 区域MCS判识数值预报产二值图品数据集 MAS多多多多多多 MAS系统业务应中尺度对多多多多(存储、系统未来用支撑软件(专流系统面分发、查询等)的移向题图像制作)积估算 暴雨及中尺度对流 系统监测专题图像 暴雨及中尺度 对流系统 监测报告 图5.5-3 暴雨及中尺度对流系统监测精细化处理流程图 3) 非功能要求 (1) 指标要求: , 暴雨及中尺度对流系统监测产品分辨率1Km; , 中尺度对流系统的判识误差小于5%; , 监测覆盖范围为中国及周边地区; , 获取局域图像后,暴雨及中尺度对流系统监测处理时效为1小时; , 采用人机交互式用户界面,用户通过界面提供的菜单、快捷按钮来控制各项命 令的运行; 62 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 , 功能中可调节的各项阈值参数,均可通过交互式用户界面录入; , 有关命令的输出结果及部分中间结果可以通过图形、图像、或文本窗口显示, 或引导、提示用户进行下一步的加工处理; , 功能运行中的各类异常错误应给出明确的错误类别信息提示; , 应该具有较好的在线帮助功能。 (2) 输入数据规格 暴雨及中尺度对流系统输入数据见表5.5-3。 表5.5-3 暴雨及中尺度对流系统输入数据列表 数据名称 数据来源 时次 分辨率 数据格式 hdf 极轨气象卫星投影数据 FY-3 VIRR、MERSI 不定时 1km和250米 NOAA/AVHRR 1km 不定时 ldf或hdf EOS/MODIS 1km 不定时 ldf或hdf 40m 高分辨率陆地卫星投影数据 中巴卫星CEBRS 不定时 tiff或raw 风云三号产品系统数据 大气垂直探测组 中分辨率光谱成像仪 红外分光计 微波湿度计 静止气象卫星资料和产品 行政边界数据 空间信息数据库 栅格或矢 量 土地利用分类数据 空间信息数据库 栅格或矢 量 常规地面观测 空间信息数据库 常规高空观测 空间信息数据库 一天两次 数值预报产品 空间信息数据库 (3) 输出产品规格 暴雨及中尺度对流系统输出数据见表5.5-4。 63 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 表5.5-4 暴雨及中尺度对流系统输出数据列表 产品名称 时次 数据格输出/入库 规格 式 暴雨及中尺度不定时 bmp或监测服务产品等经纬度投影,附有经纬度网格、行政边界 jpg 对流系统监测发布平台、硬拷和名称(省、地、县)、图例。 多通道合成图 贝 暴雨及中尺度不定时 bmp或监测服务产品等经纬度投影,附有经纬度网格、行政边界 jpg 对流系统监测发布平台、硬拷和名称(省、地、县)、图例。 专题图 贝 暴雨及中尺度不定时 文档 监测服务产品有关暴雨及中尺度对流系统监测信息所用对流系统监测发布平台、硬拷资料的接收时间,中尺度对流系统的范围大 报告 贝 小(像元数和估算面积)及未来的移动方向 等文字说明,附有重要事件暴雨及中尺度对 流系统监测图像或专题图像。 5.5.3.3 大雾 1) 概述 主要采用风云三号可见光红外扫描辐射计及产品系统的大雾判识、晴空地表反照率产品,作为大雾精细化处理的输入,辅助以地理信息数据、地理高程数据等作为背景数据,将计算处理的结果进行人家人机交互生成图像产品。监测处理的资料范围包括中国大陆及邻近海域、由于大雾特殊地理分布,监测以我国东部地区为主。提取大雾光学厚度、粒子尺度和液态水路径信息(简称为大雾特征量)。制作生成大雾监测遥感图像、大雾监测专题图等产品。 研究中国大陆及邻近海域不同地表类型的区域的大雾监测方法,包括计算大雾光学厚度、粒子尺度和液态水路径信息等;建立大雾精细化处理业务流程,包括资料处理、分析、产品图像及报告制作。提供可供全球用户的网上浏览和获取的大雾特征量图像; 2) 功能要求 (1) 交互图像处理功能 交互图像处理功能主要用于在大雾信息提取、分析、产品制作生成中的一般图像处理,同时包括文件管理等辅助功能。主要需求包括: 64 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 , 交互处理界面:该界面将为用户提供有关文件管理、各图像处理和大雾信息提取、产品制作生成等命令调用功能; , 整轨IB数据回放,区域投影图像生成; , 图像增强、放大、通道运算、多通道合成; , 图像几何订正; , 感兴趣区统计分析; , 面积、距离估算; , 雾区图像和地形匹配度计算功能 , 不同分辨率的数据融合; , 文件管理:各类图像文件和报告的读入和存储。 (2) 大雾特征量计算功能 , 大雾自动判识结果进机:产品系统中利用可见光红外扫描辐射计资料自动生成 的大雾判识产品自动进机,并对数据质量进行控制。 , 可见光红外扫描辐射计资料进机:可见光红外扫描辐射计通道及角度信息自动 进机,对数据质量进行控制。以人机交互方式检验数据的定位是否准确; , 地面观测资料、数值预报湿度、温度场进机; , 根据进机数据生成大雾光学厚度查算表、粒子尺度查算表和液态水路径查算表; , 计算生成大雾精细化产品数据。 (3) 各种大雾特征量综合图自动生成功能 , 产品系统大雾判识结果人机交互修正:以人机交互方式检验自动判识大雾精度, 对错判区域进行修正; , 生成不同下垫面数据和大雾判识结果数据的综合判识图像产品、生成地理信息 和大雾判识结果数据的综合判识图像产品; , 生成不同下垫面数据和大雾特征量结果数据的综合判识图像产品、生成地理信 息和大雾特征量结果数据的综合判识图像产品。 (4) 产品制作和存储入库 , 产品入库种类 产品入库种类包括:大雾监测多通道合成图、大雾判识专题图、大雾特征量专题 65 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 图、大雾监测报告等。 , 产品制作方法 大雾监测多通道合成图:白天图像由可见光、近红外、可见光三通道组成RGB合成图像。合成前首先对各通道作自动增强处理,如果自动增强效果未满足要求,可作人机交互增强及合成; 大雾监测专题图:利用大雾判识二值图等卫星监测信息和地理信息数据,生成大雾监测专题图; 大雾特征量专题图:利用大雾特征量和地理信息数据,生成特征量专题图; 大雾监测报告:根据大雾监测图像、大雾专题图等信息,分析并制作大雾监测报告。 (5) 处理流程 大雾监测精细化处理流程见图5.5-4。 66 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 常规观测和风云三号地理信息PGS多多自数值预报卫星数据数据集动判识多多数据集 MAS系统业务应用支撑软件平台 (投影、几何纠正) 大雾专用图像大雾人机交互判识修正处理功能 大雾特征参数大雾精细化处理查算表生成 大雾特征量MAS系统业务应用支撑软 数据集件平台(专题制图) 大雾特征大雾分布面积 专题产品统计列表 MAS多多多多多多 大雾监测报告多多多多(存储、 分发、查询等) 图5.5-4大雾精细化处理流程图 3) 非功能要求 (1) 技术指标 , 大雾监测产品分辨率1Km; , 人机交互后大雾判识误差小于10,; , 监测覆盖范围为中国大陆及近海; , 获取的5?* 5?大小的局域图像后,大雾监测处理时效为1小时。 (2) 输入数据规格 大雾精细化处理输入数据见表5.5-5。 表5.5-5 大雾精细化处理软件输入数据列表 数据名称 数据来源 时次 分辨率 数据格式 67 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 FY-3 VIRR 1km hdf 极轨气象卫星投影数据 不定时 NOAA/AVHRR 1km 不定时 ldf或hdf EOS/MODIS 1km 不定时 ld2或hdf FY-3 VIRR- PGS 1km 风云三号大雾监测产品 一天一次 ld2或raw FY-3 VIRR -PGS 1km ld2 风云三号反照率产品 一天一次 行政边界数据 空间信息数据库 栅格或矢量 土地利用分类数据 空间信息数据库 栅格或矢量 道路交通数据 空间信息数据库 栅格或矢量 高程数据 空间信息数据库 栅格或矢量 数值预报场数据 实时数据 一天两次 常规地面站点观测数据 实时数据 一天八次 栅格或离散点 (3) 输出产品规格 大雾精细化处理输出数据及规格见表5.5-6 表5.5-6 大雾精细化处理软件输出数据列表 产品名称 时次 数据格式 输出/入库 规格 大雾监测不定时 bmp或jpg 监测服务产品发布平台、等经纬度投影,附有经纬度网格、多通道合硬拷贝 公路、铁路、机场、航道信息和行成图 政边界和名称(省、地、县)、图例。 大雾光学不定时 bmp或jpg 监测服务产品发布平台、等经纬度投影,附有经纬度网格、厚度专题硬拷贝 公路、铁路、机场、航道信息和行 图 政边界和名称(省、地、县)、图例。 大雾粒子不定时 bmp或jpg 监测服务产品发布平台、等经纬度投影,附有经纬度网格、尺度专题硬拷贝 公路、铁路、机场、航道信息和行 图 政边界和名称(省、地、县)、图例。 大雾液体不定时 bmp或jpg 监测服务产品发布平台、等经纬度投影,附有经纬度网格、水路径专硬拷贝 公路、铁路、机场、航道信息和行题图 政边界和名称(省、地、县)、图例。 大雾面积不定时 文本 监测服务产品发布平台、列表内容包括图像接收时间、所在信息列表 硬拷贝 行政区划、大雾面积、各土地利用 68 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 类型上的大雾面积 大雾监测不定时 文档 监测服务产品发布平台、有关大雾监测信息,所用资料的接报告 硬拷贝 收时间,大雾面积等文字说明,附 有重要事件大雾监测图像或专题图 像 5.5.3.4 沙尘 1) 概述 利于以风云三号可见光红外扫描辐射计、中分辨率光谱成像仪为主的气象卫星资料及产品,以人机交互图像处理方式,结合计算机自动判识技术,对中国和周边区域进行沙尘监测精细化处理,提取大气浮尘、扬沙、沙尘暴等沙尘遥感信息,估算沙尘区面积、影响范围、预测扩散趋势地域等,制作生成沙尘监测遥感图像、沙尘监测专题图等产品。 建立人机交互下的中国及周边地区的区域沙尘监测方法,包括沙尘天气识别、沙尘影响面积估算、结合数值预报模式预测扩散趋势等;建立沙尘遥感监测的业务处理流程,包括资料处理、分析、产品图像及报告制作。提供可供全球用户的网上浏览和获取的沙尘遥感图像。 2) 功能要求 (1) 交互图像处理功能 交互图像处理功能主要用于在沙尘信息提取、分析、产品制作生成中的一般图像处理,同时包括文件管理等辅助功能。主要需求包括: , 交互处理界面:该界面将为用户提供有关文件管理、各图像处理和 , 沙尘信息提取、产品制作生成等命令调用功能; , 整轨IB数据回放,区域投影图像生成; , 图像增强、放大、通道运算、多通道合成; , 图像几何订正; , 感兴趣区统计分析; , 面积、距离估算; , 不同分辨率的数据融合; 69 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 , 文件管理:各类图像文件和报告的读入和存储。 (2) 沙尘信息提取 , 沙尘自动判识:利用可见光红外扫描辐射计中红外为主的多通道资 , 料和沙尘判识算法,对局域图像进行沙尘自动搜索,提取沙尘信息; , 人机交互沙尘判识修正:以人机交互方式检验自动判识沙尘精度, , 对漏判和误判沙尘区域进行修正; , 生成沙尘二值图:根据检验后的沙尘判识结果生成沙尘二值图。 (3) 沙尘面积估算 , 沙尘区面积:利用人机交互方式修正生成的二值图计算沙尘区面积; , 行政分区沙尘面积:结合行政边界数据,计算行政区沙尘影响面积; , 经济分类沙尘面积:结合植被分类数据,计算经济分类沙尘影响面积; , 以人机交互方式检验以上计算的各类沙尘影响面积,对错判区域进行修正。 (4) 预测扩散趋势 , 叠加气象地面观测数据:在区域投影图像和沙尘二值图像上叠加地面常规气象 观测数据(包括风、气温、降水、能见度、气压、24小时变压、24小时变温等), 生成地面气象观测要素与区域投影图像或沙尘二值图像叠加图,以人机交互方 式删减叠加数据; , 叠加高空气象观测数据:在以上生成的叠加图上叠加850hpa、700hpa高空气象 观测填图数据(包括风、气温、位势高度)生成高空气象观测数据、地面观测 数据与区域投影图像或沙尘二值图像叠加图,以人机交互方式删减叠加数据; , 叠加数值预报数据:在(1)或(2)生成的叠加图上在区域投影图像和沙尘二 值图像上叠加地面、850hpa、500hpa数值模式预报结果(包括风、气温、位势 高度),生成数值预报结果、高空气象观测数据、地面观测数据与区域投影图像 或沙尘二值图像叠加图,以人机交互方式删减叠加数据; , 预测沙尘扩散趋势:在(1)、(2)或(3)生成的叠加图上,以人机交互方式预 测沙尘扩散趋势,检验预测结果,对误报区域进行修正。 (5) 产品制作和存储入库 , 产品入库种类 70 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 产品入库种类包括:沙尘遥感监测多通道合成图、沙尘监测专题图、沙尘扩散趋势预测图、沙尘暴影响过程或时间周期监测产品、沙尘监测报告等。 制作方法 , 产品 沙尘监测多通道合成图:图像由远红外或短波红外、近红外、可见光三通道组成RGB合成。合成前首先对各通道作自动增强处理,如果自动增强效果未满足要求,可作人机交互增强及合成; 沙尘监测专题图:利用沙尘判识二值图和地理信息数据,生成沙尘监测专题图; 沙尘扩散趋势预测图:利用沙尘判识二值图和叠加的多种气象要素、数值预报结果预测沙尘扩散趋势。 沙尘监测影响过程或时间周期合成图:利用多时次沙尘暴二值图数据,合成沙尘暴影响过程或旬、月、季等时间周期监测产品。 沙尘监测报告:根据沙尘监测图像、沙尘监测专题图、沙尘区面积估算、沙尘扩散趋势等信息,分析并制作监测报告。 (6) 处理流程 沙尘监测精细化处理流程见图5.5-5。 71 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 多多多多预处理系统 MAS系统业务应用支撑软件多多多、几何纠正多 经预处理 投影生成局行政边界域图像数据数据 图像处理,生成沙 尘监测多通道地理标记合成图数据 沙尘监测报告沙尘信息提取,生交通信息成沙尘信息二值图和土地利 用数据 沙尘监测专题 图生成 常规观测 数据沙尘预测报告 沙尘覆盖面积估 高空气象算产品生成 观测数据 旬、月、季周期 沙尘影响数值预报沙尘移动扩散趋势日数统计产品数据产品生成 沙尘信息 二值图存旬、月、季沙尘覆 储数据盖周期产品生成 图5.5-5 沙尘监测精细化处理流程图 3) 非功能要求 沙尘监测处理指标满足风云三号一期工程总体技术方案初步设计指标要求: (1) 技术指标 , 中国及周边地区和全球沙尘监测产品分辨率1Km; 72 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 , 沙尘判识误差小于5,,沙尘区判识误差小于10%; , 监测覆盖范围为中国及周边地区; , 获取的10?*10?大小的局域图像后,沙尘监测处理时效为1小时; , 采用人机交互式用户界面,用户通过界面提供的菜单、快捷按钮来控制各项命 令的运行; , 功能中可调节的各项阈值参数,均可通过交互式用户界面录入; , 有关命令的输出结果及部分中间结果可以通过图形、图像、或文本窗口显示, 或引导、提示用户进行下一步的加工处理; , 功能运行中的各类异常错误应给出明确的错误类别信息提示; , 应该具有较好的在线帮助功能; , 应具有故障处理能力: (2) 输入数据规格 输入卫星资料数据包括该功能处理中所需的卫星原始数据、局域图数据、产品数 据以及处理阈值数据等。交通信息分类数据包括铁路、国道、高速公路、机场等分类 数据;植被分类数据包括森林、草原、农田、荒地、城镇等。具体数据列表见表5.5-7。 表5.5-7 沙尘精细化处理软件数据输入列表 数据名称 数据来源 时次 分辨率 数据格式 1km hdf 极轨气象卫星投影数据 FY-3 VIRR、MERSI 不定时 NOAA/AVHRR 1km 不定时 ldf或hdf EOS/MODIS 1km 不定时 ld2或hdf 1km hdf 风云三号全球沙尘覆盖产品 一天一次 行政边界数据 空间信息数据库 栅格或矢量 土地利用分类数据 空间信息数据库 栅格或矢量 植被分类数据 空间信息数据库 栅格或矢量 交通信息分类 空间信息数据库 栅格或矢量 常规气象地面观测数据 空间信息数据库 一天一次 矢量 高空气象观测数据 空间信息数据库 一天一次 矢量 73 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 数值预报数据 空间信息数据库 一天一次 矢量 (3) 输出产品规格列表 沙尘精细化处理输出数据见表5.5-8。 表5.5-8 沙尘精细化处理软件数据输出列表 产品名称 时次 数据格式 输出/入库 规格 bmp 沙尘监测多不定时 监测服务产等经纬度投影,附有经纬度网格、行政边通道合成图 品发布平界和名称(省、地、县)、图例,图像时 台、硬拷贝 间范围、星名。 沙尘监测专不定时 bmp或jpg 监测服务产等经纬度投影,附有经纬度网格、行政边 题图 品发布平界和名称(省、地、县)、图例,图像时 台、硬拷贝 间范围、星名。 沙尘扩散趋不定时 bmp或jpg 监测服务产等经纬度投影,附有经纬度网格、行政边势预测 品发布平界和名称(省、地、县)、图例 台、硬拷贝 沙尘影响过1次/旬,1次/bmp或jpg 监测服务产等经纬度投影,附有经纬度网格、行政边程或周期合月或根据需品发布平界和名称(省、地、县)、图像时间范围、 成图 要 台、硬拷贝 图例 沙尘监测报不定时 文档 监测服务产有关沙尘监测信息,所用资料的接收时 告 品发布平间,沙尘面积等文字说明和沙尘监测、预 台、硬拷贝 测或专题图像 5.5.3.5 火情 1) 概述 利于以风云三号可见光红外扫描辐射计、中分辨率光谱成像仪为主的气象卫星资料及产品,以人机交互图像处理方式,结合计算机自动判识技术,对中国和周边地区及全球相关区域进行火情监测精细化处理,提取火点、过火区、烟雾等火情信息,估算火点强度、过火区面积、烟雾面积等,制作生成火情监测遥感图像、火情监测专题图以及火点信息列表等产品。 建立人机交互下的中国及周边地区不同地表类型的区域火情监测方法,包括火点识别、过火区估算、烟雾判识等;建立区域火点监测的业务处理流程,包括资料处理、 74 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 分析、产品图像及报告制作。提供可供全球用户的网上浏览和获取的火点图像; 2) 功能要求 (1) 交互图像处理功能 交互图像处理功能主要用于在火情信息提取、分析、产品制作生成中的一般图像处理,同时包括文件管理等辅助功能。主要需求包括: , 交互处理界面:该界面将为用户提供有关文件管理、各图像处理和火情信息提 取、产品制作生成等命令调用功能; , 整轨IB数据回放,区域投影图像生成; , 图像增强、放大、通道运算、多通道合成; , 图像几何订正; , 感兴趣区统计分析; , 面积、距离估算; , 不同分辨率的数据融合; , 文件管理:各类图像文件和报告的读入和存储; (2) 火点提取 , 火点自动判识:利用可见光红外扫描辐射计中红外为主的多通道资料和自动火 点判识算法,对局域图像进行火点自动搜索,生成火点信息二值图; , 人机交互火点判识修正:以人机交互方式检验自动判识火点精度,对漏判和误 判火点进行修正; , 火点信息表和火点二值图生成:根据经检验后的火点判识结果生成火点信息列 表和火点二值图; (3) 过火区提取 , 过火区信息自动提取:利用中分辨率光谱成像仪250米通道数据为主卫星资料 和过火区信息自动判识算法,提取过火区信息,生成过火区信息二值图; , 过火区判识人机交合修正:以人机交互方式检验自动判识过火区精度,对错判 区域进行修正; , 过火区面积估算和二值图生成:根据经检验后的过火区判识结果生成过火区二 值图,估算过火区面积; 75 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 (4) 烟雾提取 , 烟雾信息自动提取:利用中分辨率光谱成像仪250米通道数据为主卫星资料和 烟雾信息自动判识算法,提取烟雾信息,生成烟雾信息二值图; , 烟雾判识人机交互修正:以人机交互方式检验自动判识烟雾精度,对错判区域 进行修正; , 烟雾面积估算和二值图生成:根据经检验后的烟雾判识结果生成烟雾二值图, 估算烟区面积; (5) 产品制作和存储入库 , 产品入库种类 产品入库种类包括:火情监测多通道合成图、火情监测专题图、火点强度图、火点信息列表、多时段火点分布统计图、火情监测报告等。 , 产品制作方法 火情监测多通道合成图:白天图像由中红外、近红外、可见光三通道组成RGB合成,夜间图像由中红外、远红外1、远红外2三通道组成RGB合成。合成前首先对各通道作自动增强处理,如果自动增强效果未满足要求,可作人机交互增强及合成; 火情监测专题图:利用火点判识二值图,过火区二值图、烟区二值图等卫星监测信息和地理信息数据,生成火情监测专题图; 火点强度图:利用火点强度图,和地理信息数据,生成强度图; 火点信息列表:利用火点信息二值图、强度图、地理信息数据、图像说明信息等,生成局域图像的火点信息列表。 多时段火点分布统计图:根据指定的地理范围和时间段,利用多时段火点二值图和火点信息列表生成多时段火点分布统计图,并附有火点统计信息; 火情监测报告:根据火情监测图像、火点信息列表、过火区面积估算、烟区估算等信息,分析并制作火情监测报告。 (6) 处理流程 火情监测精细化处理流程见图5.5-6。 76 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 风云三号5分钟段数据、产品数据或其他卫星轨道数据 监测区局域图像投影 火情监测区火情专用图像处理域图数据集(通道增强、多通道合成、几何纠正)过火区判识,烟雾判识火点自动判识判识和人机交互修正过火面积估算 全国行政边界数据集全国土火点位置提取火点信火情监测产品图像生成地利用分类息文件生成数据集 火点信息亚像元火点面积估算数据集 火点强度火情监测信息表生成MAS地理信息系统图形产品生成 多时次多时次各类区域或全国区域或全国火实时火情监火点分布点发生频次统测产品示意图计直方图 火情监测产品存储、分发等 图5.5-6 火情精细化处理流程图 3) 非功能要求 (1) 指标要求 火点处理指标满足风云三号一期工程总体技术方案初步设计指标要求: , 火点监测产品分辨率1Km,风云三号过火区监测图像分辨率为250米,其它卫 星或探测器资料根据实际分辨率确定; , 火点判识误差小于2,,过火区判识误差小于5%; , 火情监测覆盖范围为中国及周边地区和全球重大火灾发生区; , 获取的5?* 5?大小的局域图像后,火情监测处理时效为1小时; , 采用人机交互式用户界面,用户通过界面提供的菜单、快捷按钮来控制各项命 77 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 令的运行; , 功能中可调节的各项阈值参数,均可通过交互式用户界面录入; , 有关命令的输出结果及部分中间结果可以通过图形,图像,或文本窗口显示,或引 导,提示用户进行下一步的加工处理; , 功能运行中的各类异常错误应给出明确的错误类别信息提示; , 应该具有较好的在线帮助功能: (2) 输入数据规格 火情精细化处理软件输入数据见表5.5-9。 表5.5-9 火情精细化处理软件输入数据列表 数据名称 数据来源 时次 分辨率 数据格式 hdf 极轨气象卫星轨道FY-3 VIRR,MERSI和5不定时 1km和250数据和投影数据 分钟段投影查阅表 米 NOAA/AVHRR 1km 不定时 1B,.1A.5,ldf 或hdf EOS/MODIS 1km 不定时 ld2或hdf 20m 高分辨率陆地卫星中巴卫星CEBRS 不定时 tiff或raw 投影数据 1km hdf 风云三号全球火情PGS 全球火点产品数据 5分钟段火点产品 产品数据 数据 1km hdf 风云三号云监测产PGS 云监测产品数据 5分钟段云监测产 品数据 品数据 火点自动搜索阈值本功能中提供 不定时 文本文件 数据 行政边界数据 空间信息数据库 栅格或矢量 土地利用分类数据 空间信息数据库 栅格或矢量 植被分类数据 空间信息数据库 栅格或矢量 (3) 输出产品规格 火情精细化处理软件输出数据见表5.5-10。 78 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 表5.5-10 火情精细化处理软件输出数据列表 产品名称 时次 数据格式 输出/入库 规格 火情监测不定时 bmp或监测服务产品发布平5?* 5?(或根据需要)范围,附有经纬 jpg 多通道图台、硬拷贝 度网格、行政边界和名称(省、地、县)、 像 江河、湖泊、海岸线等地理标记、图例。 图像为BMP格式。 火情监测不定时 bmp或监测服务产品发布平5?* 5?(或根据需要)范围,附有经纬 jpg 专题图 台、硬拷贝 度网格、行 政边界和名称(省、地、县)、 江河、湖泊、海岸线等地理标记, 并附有 图例:图像为JPG格式。 火点强度不定时 bmp或监测服务产品发布平5?* 5?(或根据需要)范围,附有经纬 jpg 图像。 台、硬拷贝 度网格、行政边界和名称(省、地、县)、 江河、湖泊、海岸线等地理标记,并附有 图例:图像为JPG格式。 火情监测不定时 文本 监测服务产品发布平区域图像火点信息列表内容包括图像接信息列台、硬拷贝 收时间、火点经纬度、所在行政区划、火表。 点大小(像元数和实际明火区估算面积)、 强度、性质(林区、草原、农田、荒地等), 文档格式。 火情监测不定时 文本 监测服务产品发布平有关火情监测信息所用资料的接收时间,分析报台、硬拷贝 火点位置、大小(像元数和实际明火区估告。 算面积)、过火区范围和面积、烟区范围 等文字说明,附有重要事件火情监测图像 或专题图像。报告为文档格式。 火点分布1次/bmp或监测服务产品发布平5?* 5?(或根据需要)范围,图中鲜红 jpg 统计图。 旬,1台、硬拷贝 色为在多时段期间监测的火点信息。背景 次/月,或为行政边界(省、地、县),或为植被 根据需覆盖类型(林区、草原、农田、城镇等), 要 图中附有火点统计数据,包括:各行政区 划(省地县)的火点数统计,或不同植被 类型火点(林区、草原、农田等)火点统 计:图像为JPG格式。 5.5.3.6 水情 1) 概述 利用FY-3中分辨率光谱成像仪(MERSI)和可见光红外扫描辐射计(VIRR)多通道资料为主的气象卫星资料及产品,以人机交互的图像处理方式,结合计算机自动判识技术,对中国和周边地区及全球重点区域进行水情监测。主要目标有以下4个:在 79 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 卫星数据及地面辅助数据的支持下,实时判定事先划定的全国各敏感水域的水体边界;在各敏感水域多年平均水体边界的基础上,对水体范围的动态变化进行监测;利用阈值法判断洪涝发生情况,在发生洪涝的区域对泛滥水体进行范围进行持续监测,提取泛滥水体的面积信息;对全球其他国家的重大洪涝灾害进行监测分析。 2) 功能要求 (1) 交互图像处理功能 交互图像处理功能主要用于在水体信息提取、分析、产品制作生成中的一般图像处理,同时包括文件管理等辅助功能。主要需求包括: , 交互处理界面:该界面将为用户提供有关文件管理、图像处理和水体信息提 取、产品制作生成等命令调用功能; , 整轨IB数据回放,区域投影图像生成; , 图像增强、放大、通道运算、多通道合成; , 图像几何订正; , 感兴趣区统计分析; , 面积、距离估算; , 不同分辨率的数据融合; , 文件管理:各类图像文件和报告的读入和存储。 (2) 水体提取 , 水体自动判识:利用可见光红外扫描辐射计中红外为主的多通道资料和自动水 体判识算法,对局域图像进行水体边界自动搜索,生成水体信息二值图; , 人机交互水体判识修正:以人机交互方式检验自动判识水体边界精度,对漏判 和误判水体进行修正; , 水体信息表和水体二值图生成:根据经检验后的水体判识结果生成水体信息列 表和水体二值图。 (3) 异常水体提取 , 水体信息自动提取:利用中分辨率光谱成像仪250米通道数据和 水体信息自 动判识算法,提取水体信息,生成水体信息二值图; , 异常水体自动判定:在常年平均水体边界及上年度平均水体边界的基础上,判 80 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 定异常水体; , 异常水体人机交互判定:对自动异常水体判定结果进行检验,在人机交互条件 下完成异常水体漏判误判的订正。 , 异常水体面积计算:根据提取的异常水体,计算异常水体面积。 (4) 产品制作和存储入库 , 产品入库种类 产品入库种类包括:水情监测多通道合成图、水情监测专题图、各敏感流域水情信息列表、水体面积时间序列分布统计图、水情监测报告等。 , 产品制作方法 水情监测多通道合成图:白天图像由中红外、近红外、可见光三通道组成RGB合成,夜间图像由中红外、远红外1、远红外2三通道组成RGB合成。合成前首先对各通道作自动增强处理,如果自动增强效果未满足要求,可作人机交互增强及合成; 水情监测专题图:利用水体判识二值图,异常水体二值图等卫星监测信息和地理信息数据,生成水情监测专题图; 水体面积时间序列分布统计图:根据指定的地理范围和时间段,利用多时段水体判识二值图和水情信息列表生成多时段水情统计图; 水情监测报告:根据水情监测图像、水体面积信息列表、异常水体面积估算等信息,分析并制作水情监测报告。 (5) 处理流程 水情监测处理流程见图5.5-7。 81 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 FY-3产品生成FY-3预处理系系统统 地表反照云监测产轨道数据率产品品 投影 各敏感流域卫 星数据集 水体判识 各敏感流域常各敏感流土地利用类年平均水体范域水体范型数据库围数据库围 水情历史数图表报告生成 据库系统 水体面积时水情监测报水情监测专间序列分布告题图统计图 图图5.5-7 水情监测处理流程图 3) 非功能要求 (1) 指标要求 , 水情监测产品分辨率1Km; , 水体范围判识误差小于10,; , 监测覆盖范围为中国及周边地区以及全球重大水情发生区; , 获取的5?* 5?大小的局域图像后,水情监测处理时效为1小时。 (2) 输入数据 82 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 水情监测处理软件输入数据见表5.5-11。 表5.5-11 水情监测处理软件输入数据列表 数据名称 数据来源 时次 分辨率 数据格式 FY-3 VIRR 1km hdf 极轨气象卫星投影数据 不定时 FY-3 MERSI 250m hdf 不定时 NOAA/AVHRR 1km 不定时 ldf或hdf EOS/MODIS 1km 不定时 ld2或hdf FY-3 VIRR -PGS 1km ld2 风云三号反照率产品 一天一次 行政边界数据 空间信息数据库 栅格或矢量 土地利用分类数据 空间信息数据库 栅格或矢量 道路交通数据 空间信息数据库 栅格或矢量 高程数据 空间信息数据库 栅格或矢量 常规地面站点观测数据 实时数据 一天八次 离散点 (3) 输出产品规格 水情监测处理软件输出数据见表5.5-12。 表5.5-12 水情监测处理软件输出数据列表 产品名称 时次 数据格式 输出/入库 规格 水情监测多不定时 bmp或监测服务产品发布等经纬度投影,附有经纬度网格、行政 jpg 通道合成图 平台、硬拷贝 边界和名称(省、地、县)、图例。 水情监测专不定时 bmp或监测服务产品发布等经纬度投影,附有经纬度网格、行政 jpg 题图 平台、硬拷贝 边界和名称(省、地、县)、图例。 各敏感流域不定时 文本 监测服务产品发布区域图像水体信息列表内容包括图像接水情信息列平台、硬拷贝 收时间、图象中心经纬度、所在行政区 表 划、水体面积、水体异常情况,文档格 式; 水体面积时不定时 bmp或监测服务产品发布根据指定的地理范围和时间段,利用多间序列分布时段水体判识二值图和水情信息列表生 83 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 jpg 统计图 平台、硬拷贝 成多时段水情统计图; 水情监测报不定时 文档 监测服务产品发布包括水情监测图像、水体面积信息列表、 告 平台、硬拷贝 异常水体面积估算等信息。 5.5.3.7 积雪 1) 概述 利用风云三号可见光红外扫描辐射计、中分辨率光谱成像仪气象卫星资料为主,在全球积雪覆盖产品基础上,以人机交互方式对全球积雪覆盖产品进行精细处理,以生成网上积雪覆盖产品,并在此基础上生成积雪天数统计产品,同时利用5分钟风云三号可见光红外扫描辐射计、中分辨率光谱成像仪等轨道资料对雪灾区等敏感区域进行交互式的积雪信息提取,并结合地理信息数据统计积雪面积等信息,以生成区域的积雪覆盖专题产品。 建立交互式的全球积雪覆盖产品检验和修正处理流程;建立人机交互下的区域积雪信息提取方法等;建立积雪天数统计方法和处理流程;建立交互式的积雪信息提取方法和专题产品制作流程,包括资料处理、分析、产品图像及报告制作。最终提供网上积雪覆盖产品和积雪天数统计产品,并提供区域积雪覆盖专题产品和报告。 2) 功能要求 (1) 交互图像处理功能 交互图像处理功能主要用于在积雪信息提取、分析、产品制作生成中的一般图像处理,同时包括文件管理等辅助功能。主要需求包括: , 交互式积雪信息修正处理界面:该界面将为用户提供有关文件管理、各图像处 理和积雪信息修正、产品制作生成等命令调用功能; , 交互式积雪天数统计处理界面:该界面将为用户提供积雪天数统计、积雪程度 指数估算和产品制作等功能; , 交互积雪信息提取界面:该界面将为用户提供有关文件管理、各图像处理和积 雪信息提取、产品制作生成等命令调用功能; 84 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 , 整轨IB数据回放,区域投影图像生成; , 图像增强、放大、通道运算、多通道合成; , 图像几何订正; , 感兴趣区统计分析; , 面积估算; , 不同分辨率的数据融合; , 文件管理:各类图像文件和报告的读入和存储。 (2) 积雪信息修正 , 人机交互积雪信息检验和修正:以人机交互方式检验全球积雪覆盖产品精度, 对误判和漏判进行修正; , 积雪信息多值图生成:根据经检验和修正后的积雪判识结果生成积雪多值图。 , 积雪面积估算:根据修正后的积雪二值图,估算积雪面积。 (3) 积雪天数统计和积雪程度指数估算 , 积雪天数统计:在日积雪判识多值图基础上,统计像元积雪天数,生成积雪天 数统计产品; , 积雪程度指数估算:结合地理信息数据,在积雪天数统计产品基础上,估算区 域内的积雪程度指数,生成积雪程度指数估算表; , 积雪天数专题产品制作:结合地理信息数据,对积雪天数产品经过配色、区域 截取、叠加行政边界等地理信息等处理,制作积雪天数专题产品 (4) 积雪信息提取 , 雪灾区等敏感区积雪信息自动提取:利用可见光红外扫描辐射计、中分辨率光 谱成像仪5分钟段数据,结合土地利用分类数据,自动提取出积雪信息; , 积雪判识结果修正:以人机交互方式检验积雪自动判识结果精度,对误判和漏 判区进行修正; , 积雪面积估算:根据积雪判识结果生成积雪二值图,估算积雪面积。 (5) 产品制作和入库 , 产品制作 85 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 积雪监测多通道合成图:白天图像由短波红外、近红外、可见光三通道组成RGB合成。合成前首先对各通道作自动增强处理,如果自动增强效果未满足要求,可作人机交互增强及合成; 积雪监测专题图:利用积雪判识多值图和地理信息数据,生成积雪监测专题图; 积雪天数统计图:利用积雪天数统计结果,和地理信息数据,生成积雪天数统计图; 积雪程度指数信息列表:根据指定的地理范围和时间段,利用积雪天数统计结果、地理信息数据等,生成分区域的积雪程度指数信息列表; 积雪面积信息列表:根据指定的地理范围和时间段,利用积雪判识多值图,计算积雪面积,生成分区域的积雪程度指数信息列表; 积雪监测报告:根据积雪监测图像、积雪程度指数信息列表、积雪面积信息等信息,分析并制作积雪监测报告。 , 产品入库 积雪监测多通道合成图、积雪监测专题图、积雪天数统计图、积雪程度指数信息列表、积雪面积估算表、积雪监测报告等产品入库。 (6) 处理流程 积雪监测精细化处理流程见图5.5-8。 86 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 经过检验的风风云三号全地理信息数风云三号卫云三号某时段球积雪覆盖据星数据集内的全球积雪产品覆盖产品集 MAS系统业务应用支撑软积雪天数统计件(投影、几何纠正) 交互式积雪修正和积雪专用图像处理功能检验积雪天数统计 产品 交互积雪判识MAS系统业务积雪程度应用支撑软件指数计算(专题图像制修正后的全作)球积雪覆盖 多值图区域积雪判识多值图 积雪程度积雪天数 指数信息统计专题 列表图像MAS监测服务产品MAS系统业务发布平台(存储、应用支撑软件积雪面积分发、查询等)(专题图像制估算 作) 积雪面积积雪覆盖信息列表专题图像 积雪监测 报告 图5.5-8 积雪监测精细化处理流程图 3) 非功能要求 (1) 指标要求: , 积雪监测产品分辨率1Km,区域积雪监测图像分辨率为250米; , 积雪判识误差小于10,,积雪天数统计误差小于10%; , 网上积雪覆盖产品为全球,区域监测范围为中国及周边地区和全球重大雪灾发 生区; , 获取全球积雪覆盖产品后,积雪监测处理时效为半小时,获取的5分钟大小的 87 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 局域图像后,积雪监测处理时效为1小时; , 采用人机交互式用户界面,用户通过界面提供的菜单、快捷按钮来控制各项命 令的运行; , 功能中可调节的各项阈值参数,均可通过交互式用户界面录入; , 有关命令的输出结果及部分中间结果可以通过图形、图像、或文本窗口显示, 或引导、提示用户进行下一步的加工处理; , 功能运行中的各类异常错误应给出明确的错误类别信息提示; , 应该具有较好的在线帮助功能。 (2) 输入数据规格 积雪精细化处理软件输入数据见表5.5-13。 表5.5-13 积雪精细化处理软件输入数据列表 数据名称 数据来源 时次 分辨率 数据格式 hdf 极轨气象卫星投影数据 FY-3 VIRR、MERSI 不定时 1km和250米 NOAA/AVHRR 1km 不定时 ldf或hdf EOS/MODIS 1km 不定时 ld2或hdf 40m 高分辨率陆地卫星投影数据 中巴卫星CEBRS 不定时 tiff或raw PGS 1km hdf 风云三号全球积雪覆盖产品 一天一次 行政边界数据 空间信息数据库 栅格或矢量 土地利用分类数据 空间信息数据库 栅格或矢量 植被分类数据 空间信息数据库 栅格或矢量 常规地面站点雪深观测数据 空间信息数据库 矢量 (3) 输出产品规格 积雪精细化处理软件输出数据见表5.5-14。 88 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 表5.5-14积雪精细化处理软件输出数据列表 产品名称 时次 数据格式 输出/入库 规格 积雪监测不定时 bmp或jpg 监测服务产品发等经纬度投影,附有经纬度网格、行多通道合布平台、硬拷贝 政边界和名称(省、地、县)、图例。 成图 修正后的一天一次 bmp或raw 监测服务产品发等经纬度投影,多值图 全球积雪布平台、硬拷贝 覆盖产品 积雪监测不定时 bmp或jpg 监测服务产品发等经纬度投影,附有经纬度网格、行专题图 布平台、硬拷贝 政边界和名称(省、地、县)、图例。 积雪天数1次/旬,1次bmp或jpg 监测服务产品发等经纬度投影,附有经纬度网格、行统计图 /月,根据需布平台、硬拷贝 政边界和名称(省、地、县)、图例 要 积雪程度1次/旬,1次文本 监测服务产品发列表内容包括图像时间范围、所在行指数信息/月,根据需布平台、硬拷贝 政区划、积雪程度指数 列表 要 积雪面积不定时 文本 监测服务产品发列表内容包括图像接收时间、所在行信息列表 布平台、硬拷贝 政区划、积雪面积、各土地利用类型 上的积雪面积 积雪监测不定时 文档 监测服务产品发有关积雪监测信息,所用资料的接收 报告 布平台、硬拷贝 时间,积雪面积等文字说明,附有重 要事件积雪监测图像或专题图像 5.5.3.8 海冰 1) 概述 利用以风云三号可见光红外扫描辐射计、中分辨率光谱成像仪为主的气象卫星资料及产品,以人机交互图像处理方式,结合计算机自动判识技术,对中国渤海和周边地区及全球相关区域进行海冰监测精细化处理,提取海冰信息,估算海冰覆盖面积、海冰覆盖度、海冰等值线等,制作生成海冰监测遥感图像、海冰监测专题图等产品。 建立人机交互下的中国渤海及高纬度海域海冰监测方法,包括海冰识别、覆盖度计算、海冰等值线计算等;建立区域海冰监测的业务处理流程,包括资料处理、分析、产品图像生成及报告制作。提供可供全球用户的网上浏览和获取的卫星遥感海冰图像; 89 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 2) 功能要求 (1) 交互图像处理功能 交互图像处理功能主要用于在海冰信息提取、分析、产品制作生成中的一般图像 处理,同时包括文件管理等辅助功能。主要需求包括: , 交互处理界面:该界面将为用户提供有关文件管理、各图像处理和海冰信息提 取、产品制作生成等命令调用功能; , 整轨IB数据回放,区域投影图像生成; , 图像增强、放大、通道运算、多通道合成; , 图像几何订正; , 感兴趣区统计分析; , 面积、距离估算; , 不同的投影变换 , 不同分辨率的数据融合; , 文件管理:各类图像文件和报告的读入和存储。 (2) 海冰判识提取 , 海冰自动判识:利用可见光红外扫描辐射计的可见光、近红外、远红外和短波 红外通道(波长为1.6μ)为主的多通道资料和自动海冰判识算法,对局域图像 进行海冰自动搜索,生成海冰信息二值图; , 人机交互海冰判识修正:以人机交互方式检验自动判识海冰精度,对漏判和误 判海冰进行修正; , 海冰二值图生成:根据经检验后的海冰判识结果生成海冰二值图。 (3) 海冰覆盖度计算 利用海冰信息二值图,经计算生成海冰覆盖度产品。 (4) 海冰冰面温度等值线 利用卫星海冰区域通道数据计算海冰冰面温度等值线,生成冰面温度等值线图 (5) 产品制作和存储入库 90 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 , 产品入库种类 产品入库种类包括:海冰监测多通道合成图、海冰监测专题图、海冰覆盖度图、海冰冰面温度等值线图、海冰监测报告等。 , 产品制作方法 海冰监测多通道合成图:图像由中红外、近红外、可见光三通道组成RGB合成,合成前首先对各通道作自动增强处理,如果自动增强效果未满足要求,可作人机交互增强及合成; 海冰监测专题图:利用卫星监测海冰判识二值图信息和海陆模版,生成海冰监测专题图; 海冰覆盖度图:利用海冰判识二值图,经计算生成海冰覆盖度图; 海冰冰面温度等值线图:利用监测海域的远红外数据计算,生成海冰冰面温度等值线图像; 多时段海冰分布合成图:根据指定的地理范围和时间段,利用多时次海冰二值图生成多时段海冰分布图。 海冰监测报告:根据海冰监测图像、海冰监测产品,分析并制作海冰监测报告。 (6) 处理流程 海冰监测精细化处理流程见图5.5-9。 91 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 风云三号5分钟段数据、产品数据或其他卫星轨道数据 监测区局域图像投影 海冰专用图像处理海冰(通道增强、多通道合成、监测区域几何纠正)图数据集 海冰冰面温度海冰自动判识判识海陆模版等值线和人机交互修正 海冰监测海冰二值图信息产品图像生成 海冰覆盖数据 海冰覆盖度 海冰覆盖范围生成生成 多时次多时次区域或高区域或高纬度区域纬度区域合成图合成图 海冰监测产品存储、分发等 图5.5-9 海冰精细化处理流程图 3) 非功能要求 (1) 技术指标 海冰处理指标满足风云三号一期工程总体技术方案初步设计指标要求: , 海冰监测产品分辨率1Km; , 海冰判识误差小于5,; , 监测覆盖范围为中国渤海及高纬度海域; , 获取的10?*10?大小的局域图像后,海冰监测处理时效为1小时。 92 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 (2) 输入数据 海冰精细化处理输入数据见表5.5-15。 表5.5-15 海冰精细化处理输入数据 数据名称 数据来源 时次 分辨率 数据格式 hdf 极轨气象卫星轨道FY-3 VIRR,MERSI和5分钟段不定时 1km和数据和投影数据 投影查阅表 250米 NOAA/AVHRR 1km 不定时 1B,.1A.5,ldf 或hdf 1km hdf 风云三号全球海冰PGS 全球海冰产品数据 5分钟段海冰 产品数据 产品数据 1km hdf 风云三号云检测产PGS 云检测产品数据 5分钟段云监 品数据 测产品数据 海冰搜索阈值数据 本功能中提供 不定时 文本文件 海陆模版 空间信息数据库 栅格或矢量 (3) 输出产品规格 海冰精细化处理输出数据见表5.5-16。 表5.5-16 海冰精细化处理输出数据 产品名称 时次 数据格式 输出/入库 规格 海冰监测多不定时 bmp或jpg 监测服务产品发10?* 10?(或根据需要)范围,附有经通道图像 布平台、硬拷贝 纬度网格、陆地、海岸线等地理标记、图 例。图像为BMP格式。 海冰监测专不定时 bmp或jpg 监测服务产品发10?*10?(或根据需要)范围,附有经题图 布平台、硬拷贝 纬度网格、陆地、岸线等地理标记, 并附 有图例:图像为JPG格式。 海冰覆盖度不定时 bmp或jpg 监测服务产品发10?* 10?(或根据需要)范围,附有经图像 布平台、硬拷贝 纬度网格、覆盖度标尺。图中以灰度表示 海冰覆盖度百分比信息:附有江河、湖泊、 海岸线等地理标记,并附有图例:图像为 JPG格式。 海冰冰面温不定时 bmp或jpg 监测服务产品发10?* 10?(或根据需要)范围,内容包度等值线 布平台、硬拷贝 括图像接收时间、海岸线、不同海冰冰面 图 温度等值线、温度标示符,图像为JPG格 93 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 式 海冰监测分不定时 文本 监测服务产品发有关海冰监测信息所用资料的接收时间,析报告。 布平台、硬拷贝 海冰覆盖位置、范围、面积等文字说明, 附有海冰监测图像或专题图像。报告为文 档格式 多时段海冰1次/旬,1bmp或jpg 监测服务产品发10?* 10?(或根据需要)范围,图像中分布合成图 次/月,根布平台、硬拷贝 海冰为灰白色、云为白色、水体为蓝色或 据需要 黑色。图像为JPG格式。 5.5.3.9 干旱 1) 概述 以风云三号产品系统的相关定量产品为基础,生成温度植被遥感干旱指数,并综合分析极轨和静止业务气象卫星数据反演的地表参数,选取与干旱监测相关的主要因子,建立卫星遥感综合监测分析方法,生成卫星遥感干旱监测业务产品。 建立中国及周边地区温度植被干旱指数模型,建立基于人机交互方式的多因素的干旱监测综合分析模型;建立卫星遥感干旱监测等级划分标准;建立干旱监测的业务处理流程。为决策部门和相关用户提供卫星遥感干旱监测产品。 2) 功能要求 (1) 交互图像处理功能 交互图像处理功能主要用于在干旱监测、产品制作生成中的一般图像处理以及文件管理等辅助功能。主要需求包括: , 温度植被干旱指数处理界面:为用户提供有关文件管理、数据生成、结果显示 等命令调用功能; , 整轨IB数据和区域投影数据显示; , 轨道数据的区域投影; , 投影转换; , 图像增强、放大、通道运算、多通道合成; , 图像几何订正; , 不同分辨率的数据融合; 94 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 , 设定感兴趣区域; , 栅格数据和矢量数据的相互转换; , 根据设定的感兴趣区剪裁和存储数据; , 常规观测站点数据的格点化及显示; , 基本的统计分析(如面积统计,生成统计图和统计表); , 文件管理:各类图像文件和报告的读入和存储。 (1) 数据预处理功能 , 卫星数据通道的提取和质量检验:对卫星轨道数据和产品数据按指定范围和指 定通道提取数据,并转换为指定数据格式,对读入数据进行必要的质量检验; , 常规数据的要素提取和质量讲演:读取常规观测数据,根据使用要求进行要素 提取和必要的数据质量检验。 (2) 干旱指数计算功能 , 温度植被干旱指数计算功能:使用给定模型,读入相应的数据,计算温度植被 干旱指数; , 计算结果显示功能。 (3) 干旱监测综合分析功能 , 空间分辨率匹配功能:对不同空间分辨率的多源卫星数据进行分辨率匹配,便 于定量分析和运算; , 数据显示功能:对输入的多种要素,包括:卫星遥感温度植被干旱指数、相对 蒸散、土壤湿度、降水估计以及常规观测的数据以统一的投影和分辨率显示; , 修改权重系数功能:提供交互界面,便于用户修改综合分析模型的权重系数; , 干旱监测综合分析功能:基于多因子和综合分析模型,计算综合干旱指数。 , 干旱等级划分功能:根据输出的干旱指数,输入干旱等级划分的参数文件,确 定干旱等级,并提供交互界面以修改等级划分的参数文件。 (4) 统计分析功能 , 基于行政区划,对不同行政单元的各干旱等级所对应的面积和面积百分比进行 统计,生成统计图、统计表; , 对多个时次的干旱监测信息进行对比分析,提供反映卫星遥感旱情变化信息的 95 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 统计图和统计表。 (5) 干旱监测产品生成功能 , 产品制作 干旱监测产品图像:对干旱监测分级结果按照指定调色板分级赋色,并叠加行政边界、水系、图名、图例等; 干旱监测统计图表:基于行政区划,对不同统计单元(行政区划/气候区划/土地利用)的各干旱等级所对应的面积和面积百分比进行统计,生成统计图和统计表,并能对多个时次的干旱监测信息进行对比分析,生成相关统计图表; 干旱监测分析报告:提供统一的文档模板,用户根据干旱监测产品图像和干旱监测统计图表,对卫星监测的旱情分布以及变化情况加以分析,制作干旱监测报告。 , 产品入库 干旱监测产品图像、干旱监测统计图表、干旱监测分析报告入库存档。 (6) 处理流程 干旱监测处理流程见图5.5-10。 96 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 常规观测数据静止气象卫星定NOAA/AVHRRFY,3投影数据 (温度、降、量产品(云覆轨道数据和产品和产品数据 地温、土壤水盖、降水估计、数据(云覆盖、(云覆盖、 分、物候等)相对蒸散)NDVI、LST)NDVI、LST) 数据提取、格式转换 数据质量检查 温度植被 干旱指数计算 综合分析干旱监测综合分析参数文件 等级划分干旱监测等级划分干旱信息统计参数文件 产品制作 干旱监测全国旬干旱监分析报告测产品图像 图5.5-10 干旱监测处理流程图 3) 非功能要求 (1) 指标要求: 干旱监测产品处理指标满足风云三号一期工程总体技术方案初步设计指标要求: , 产品分辨率1km/5km; , 监测范围为中国区域; , 与常规资料监测结果相比精度达到80,; , 处理频次为1次/旬。 , 采用人机交互式用户界面,用户通过界面提供的菜单、快捷按钮来控制各项命 97 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 令的运行; , 功能中可调节的各项阈值参数,均可通过交互式用户界面录入; , 有关命令的输出结果及部分中间结果可以通过图形、图像、或文本窗口显示, 或引导、提示用户进行下一步的加工处理; , 功能运行中的各类异常错误应给出明确的错误类别信息提示; , 应该具有较好的在线帮助功能。 (2) 输入数据规格 干旱监测输入数据见表5.5-17。 表5.5-17 干旱监测输入数据列表 数据名称 数据来源 时次 分辨率 数据格式 PGS 1km hdf 风云三号VIRR植被指数产品 一次/天 PGS 1km hdf 风云三号VIRR地表温度产品 一次/天 NOAA/AVHRR 1km 极轨气象卫星数据 一次/天 Ld或hdf 5km hdf 静止气象卫星相对蒸散数据 FY,2、MTSAT 一次/旬,根据特 殊需求也可一次/ 天 5km hdf 静止气象卫星云覆盖产品 FY,2、MTSAT 根据产品生成频 次,一天多次 5km hdf 静止气象卫星降水估计产品 FY,2、MTSAT 一次/天 行政边界数据 空间信息数据库 栅格或矢量 内陆主要水系边界数据 空间信息数据库 栅格或矢量 土地利用分类数据 空间信息数据库 栅格或矢量 植被分类数据 空间信息数据库 栅格或矢量 气候区划数据 空间信息数据库 栅格或矢量 土壤质地数据 空间信息数据库 栅格或矢量 高程数据 空间信息数据库 栅格 98 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 物候数据 空间信息数据库 栅格或矢量 自动站地面气象要素(地温、土栅格和离散 壤水分) 点 旬报和月报要素(旬气温、降水栅格和离散 及其距平) 点 旬农业气象要素(作物发育期、栅格和离散 生长状况、干土层) 点 旬灾情资料(干旱) 栅格和离散 点 超过某个阀值要素(高温日数栅格和离散 等) 点 (3) 输出产品规格 干旱监测输出数据见表5.5-18。 表5.5-18 干旱监测输出数据列表 产品名称 时次 数据格式 输出/入库 规格 干旱监测每旬bmp或jpg 监测服务产品发布平台、硬等经纬度投影或等积投影,附有、产品图 一次 拷贝 行政边界、图例。 干旱监测每旬文本 监测服务产品发布平台、硬基于行政区划,对不同统计单元统计图表 一次 拷贝 (行政区划/气候区划/土地利用)图形 的各干旱等级所对应的面积和面 积百分比进行统计,生成统计图 和统计表 干旱监测每旬文档 监测服务产品发布平台、硬对卫星监测的旱情分布以及变化报告 一次 拷贝 情况加以分析,包括所用卫星数 据的时间、干旱程度旱区分布和 面积,附有干旱监测产品图和干 旱监测统计图表 5.5.3.10 植被 1) 概述 利用FY-3卫星中分辨率成像仪(WMIR)和扫描辐射计(VIRR)产品系统提供的植被指数产品,结合NOAA/AVHRR、EOS/MODIS等长时间序列卫星数据,运用地理信息系统技术,动态监测全球和区域植被长势,提供农作物、草场、林区等长势监测产 99 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 品以及生态环境变化监测等应用的服务产品。 植被长势监测目标在风云三号产品基础上,再处理植被指数数据,将某一旬或月的植被指数与常年或上一年同期的植被指数相比,通过分析该指标的波动情况,对不同尺度空间的植被长势动态监测和评价。 2) 功能要求 (1) 交互图像处理功能 交互图像处理功能主要用于在植被信息提取、分析、产品制作生成中的一般图像处理,同时包括文件管理等辅助功能。主要需求包括: , 交互处理界面:该界面将为用户提供有关文件管理、各图像处理、产品制作生 成等命令调用功能; , 投影变换、重采样; , 图像增强、放大、波段运算、假彩色合成; , 图像几何校正; , 感兴趣区域统计分析; , 感兴趣区生成; , 面积、距离估算; , 不同分辨率的数据融合; , 不同格式图像、矢量文件和报告的读入和存储。 (2) 分级制图 (3) 产品制作和存储入库 , 产品入库种类 植被长势监测数据; 植被指数特征值数据; 植被长势监测专题图:农作物长势监测专题图、林区植被长势专题图、草场植被长势专题图以及相应的统计图表; 长时间序列植被指数和地表生物参数变化关系统计分析,包括统计图表; 100 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 植被长势监测报告:利用植被监测功能模块的各类输出结果,综合分析全球或区域植被特征值、生态环境变化状况,提供相关的监测分析报告。 (4) 处理流程 植被监测流程见图5.5-11。 MAS支持平台FY-3产品系统(数据库系统) MODIS、NOAA地表VIRR、VIRR、参数产品MERSI叶面MERSI植被指积指数等地数产品表参数 植被指数订正 植被指数序列数据集基础地理数据建立 特征值计算 植被指数距平、平均值、区域平MAS技术支持平台地表参数统计分析均值等 图像产品生产矢量分析 中国区域重点全球植被月中国区域旬林中国区域旬植中国区域旬草植被长势监测报告粮食产区作物长势监测图区长势监测图被长势监测图场长势监测图长势监测图 图5.5-11 植被监测流程图 3) 非功能要求 (1) 技术指标: 产品分辨率为1Km; 监测范围为中国/全球;监测频次为全球范围植被长势监测每月1次,中国植被长势监测每旬,次、中国农作物长势监测每旬,次、中国草场牧草 101 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 长势监测每旬,次、中国林区植被监测每旬一次;监测分析产品制作时效为1天。 , 采用人机交互式用户界面,用户通过界面提供的菜单、快捷按钮来控制各项命 令的运行; , 有关命令的输出结果及部分中间结果可以通过图形、图像、或文本窗口显示, 或引导、提示用户进行下一步的加工处理; , 功能运行中的各类异常错误应给出明确的错误类别信息提示; , 应该具有较好的在线帮助功能。 (2) 输入数据规格 植被监测输入数据见表5.5-19。 表5.5-19 植被监测输入数据列表 数据名称 数据来源 时次 分辨率 数据格式 风云三号中分辨率光谱成像仪(MERSI)PGS 旬 1km和250hdf 植被指数产品 米 扫描辐射计(VIRR)植被指数产品 旬 40m hdf 中分辨率光谱成像仪(MERSI)陆地覆盖PGS 旬 1km hdf 产品 MODIS植被指数产品 MODIS产品系统 旬 hdf NOAA/AVHRR植被指数产品 NOAA/AVHRR数据旬 hdf 库 土地利用数据 基础地理信息数据 栅格或矢 库 量 行政边界 基础地理信息数据 栅格或矢 库 量 植被分类数据 基础地理信息数据 栅格或矢 库 量 气象、农气观测数据 基础信息数据库 矢量 (3) 输出产品规格 植被监测输出数据见表5.5-20。 102 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 表5.5-20 植被监测输出数据列表 产品名称 时次 数据格式 输出/入库 规格 植被长势监旬/月 bmp或jpg 监测服务产品发布等经纬度投影,附有经纬度网格、行政边测专题图 平台、硬拷贝 界和名称(省、地、县)、图例。 农作物长势旬 bmp或raw 监测服务产品发布等经纬度投影,多值图 监测专题图 平台、硬拷贝 林区植被长旬 bmp或jpg 监测服务产品发布等经纬度投影,附有经纬度网格、行政边势专题图 平台、硬拷贝 界和名称(省、地、县)、图例。 草场植被长旬 bmp或jpg 监测服务产品发布等经纬度投影,附有经纬度网格、行政边势专题图 平台、硬拷贝 界和名称(省、地、县)、图例 植被长势监旬/月 文本 监测服务产品发布列表内容包括图像时间范围、所在行政区测报告 平台、硬拷贝 划、长势指数 5.5.4 监测产品制作 根据FY-3综合监测分析专题产品制作标准,综合监测软件分系统提供相应的专题信息产品制作模块。这些处理直接在监测分析服务软件平台客户端计算机上面进行。 5.5.4.1 标准化监测分析产品制作 标准化监测分析产品制作是基于综合监测与分析确定的有关气象的宏观和微观信息的基础上,汇总各方面的有价值资料,完成专题气象底图的分析制作、各种专题气象图的绘制、气象专题数据与影像图叠加、以及相关标注等功能。具体功能见表5.5-21。 表 5.5-21标准化监测分析产品制作功能项 功能项 功能描述 底图分析制作 包括选择地图资料、确定投影方式、出版年代,确定地图采用的坐标系统及 可靠性、数据精度,选择底图,确定范围,地图图幅分幅,投影和比例尺, 制作编绘底图; 专题气象图编绘 用来详细显示各种气象情况。按一定的原则进行矢量化修编。主要完成修改、 编绘各种气象特征信息,增补、修改原图,转绘气象资料。绘制各种气象情 况。 底图与影像图叠加 将气象监测影像翻新与GIS底图叠加套合,对发生变化的气象情况等要素进 行修改,并标绘出气象要素名称、等值线、点位等。 103 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 气象图标注 在底图上用文字、符号标出各种气象要素的位置及属性。 5.5.4.2 动态监测分析产品制作 气象动态专题制作人员利用动态监测分析产品制作模块显示气象的动态演变过程,如气象要素的移动轨迹,以及某个时间段特定气象情况的变化状况等。该模块包括: (1) 实时显示气象动态变化信息; (2) 历史数据演变分析(自定义时间间隔); (3) 气象要素动态运动轨迹及态势分析; (4) 动画文件生成。 5.5.4.3 专题产品快速制作 该模块主要包括三个部分: 编绘; 整饰。具体如下: (1) 编绘 主要是指进行文字标注、图形编辑等处理,包括文本编辑、表格编辑、图形编辑和综合编辑等功能,具体功能如表 5.5-22所示。 表 5.5-22专题产品快速制作编绘功能项 功能项 功能描述 文本编辑 对“档案文件”进行整理、综合、评定,包括篇眉、脚注、表格功能、排版、定 位、中西文字图块功能。 表格编辑 包括直接进入表文排版,自动撑宽表格项,表中可插入照片及各种图形,参数设 置,表格等。 图形编辑 包括制作任意图形或图块,进行复制、缩放、旋转、生成、取反、绘制等(具体 功能参见:情报产品生产与技术支援子系统)。 综合编辑 对情况图、平面图按规范注记图形、符号、编绘文本、整饰图框等。在添加标绘 符号、整饰图框过程中,用户可以将某一类型的符号或图框要素放在一个图层中, 这样方便用户对专题图层的管理。 (2) 整饰 一个良好的系统应该具有一个良好的制图输出功能为用户输出信息丰富、表达完 104 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 整、视觉效果好的图件。一般来说,一幅完整的输出图件需包括的制图要素如表5.5-23所示。 表 5.5-23专题产品快速制作整饰功能项 制图要素 要素描述 主体部分 即要绘制的图形或影像部分,是整个制图要素中最重要的部分。对于主体部 分信息的编辑、显示操作一般是在进行打印版面的设计前进行。 图廓 用来表示所显示图形或影像所在的地理位置以及它与其他图之间的位置关 系,一般用“经纬度”或“公里网格”作标志。 图名 一般指明研究区域及其研究专题的属性。例如:“湖南省政区图”等。 图例 用来反映图上不同部分(例不同颜色、填充图案)所代表的实际地物类型。 这直接取决于主题部分的显示。 比例尺 反映图上两点之间所代表的实际地面距离。 指北针 用来指示图形或影像所处的真北方向。需要建“样式库”。 缩略图 显示成图区在较大范围中的位置,例如可以是目标位置图。 其他信息 包括设计者及其所在的单位、以及设计时间等。 图面的整饰实际上给用户提供人机交互方式来处理上述各种制图要素,以得到高质量的输出图。具体内容如表5.5-24所示。 表 5.5-24制图整饰功能项 功能项 功能描述 制图要素生成 1)矢量与栅格配准功能; 2)添加指北针、图例、比例尺、公里网等各种制图要素; 3)添加其它附加信息:图片对象、图表对象、多媒体、声音等。 制图要素编辑 1)对象(成组、打散、生成图例、生成比例尺、生成指北针); 2)显示次序(上移一层、下移一层、移到最上层、移到最低层); 3)对齐(左边界对齐、右边界对齐、上边界对齐、下边界对齐、水平居中、 垂直居中); 4)分布(水平均匀分布、垂直均匀分布、相同宽度、相同高度、相同大小)。 图面设置 1)图面尺寸设置; 2)图框大小设置; 105 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 3)图面底色设置。 5.5.4.4 产品输出与质量检验 1) 产品输出 产品的规格 (1) , 气象专题产品要求符合相关标准的有关规定。 , 气象专题产品标注符合相关标准的有关规定。 专题图背景可以是遥感影像,也可以是基础地理状况。 , 气象 , 支持各种气象专题的输出。能够为各种气象专题产品制定特有的输出方式,如 线型、符号和填充图案的选取等。 , 能够制作任意比例尺的专题图,对于有些比例尺的专题图,其制作效果达到或 接近地图出版的水平。 (2) 产品输出的介质 产品能够以多种形式的介质输出,包括磁带、光盘及纸质介质。主要有以下几种 形式: , 记录在1/4 或8mm盒式带上; , 打印文本报告; , 激光照排输出; , 绘图仪输出按不同比例尺地理系统投影的彩色情报图; , 屏幕硬拷贝影像; , 对文稿、影像、线画图等情报资料制版、印刷。 (3) 产品输出功能 产品输出功能具体见表5.5-25所示。 表 5.5-25产品输出功能表 功能项 功能描述 106 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 影像图输出 1)图件的输出可被写到RGB,CMYK,CMY 或其它流行的影像文件中; 2)做到“所见即所得”,使用户方便快速地进行制图和输出; 3)每幅图可包含多个光栅影像或多个矢量文件及表格; 4)可客户化符号库; 5)支持矢量的图例和注记; 矢量栅格化 将矢量图形输出到通用的栅格打印文件,如EPS,BMP等,并保持其高分辨率。 打印机输出 主要输出文本情报,小幅面的目标影像图,专题图等。 绘图仪输出 主要输出大幅面的目标影像图,专题图等。 2) 质量检验模块 将已经制作好的气象专题图、监测数据表格、影像图进行合成统一编排和处理。专题产品成果的质量检验包括: (1) 检查地图资料是否正确; (2) 审查新增各要素关系、位置处理是否正确; (3) 目标情况标绘是否符合规范要求; (4) 成果的规格、格式是否符合规定; (5) 资料来源是否可靠; (6) 检查发现的问题,提出修改意见; (7) 提出质量检查的意见。 5.5.5 分系统技术实现 本分系统中,招标方需要提供10个专题产品的原型算法或原型软件,提供各类产品的数据格式,配色表,协同中标公司完成。 6 监测业务服务器端支撑软件平台 6.1 主要功能 监测业务服务器端支撑软件平台:为监测分析服务软件平台和监测产品发布平台两个平台提供数据库服务、业务系统生成的1、2、3级产品数据服务,以及生成监测 107 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 分析服务软件平台需要定制的产品等服务器支撑,基于异构平台下多机负载平衡软件开发的作业调度与控制,采用后台进程自动运行模式,数据库技术、通信技术、负载调度技术,高效满足MAS业务应用支撑软件系统的后台支撑任务。主要功能有: (1) 建设FY-3 MAS监测分析综合数据库,构建FY-3 MAS监测分析业务应用的 基础数据平台,具备数据库存储与检索、备份等数据库管理功能; (2) 建立与FY3、FY-1、FY-2、NOAA、EOS、MTSAT、GOES、METEOSAT(卫星 类型以下都类同)等资料处理中心的业务数据传输机制,业务化获取资料处理 中心业务系统传输的各种业务产品和资料; (3) 建设FY-3 MAS监测分析业务运行管理系统,实现FY-3等多种卫星观测及定 量产品数据、监测分析产品数据、天气观测数据、相关地理空间信息数据的 统一存储与管理,建立监测分析应用的信息化业务管理体系; (4) 建立自动的后台任务调度管理机制,能自动处理监测系统分析软件平台提交 的遥感数据处理任务单任务,按任务单要求组织任务作业流,确认数据,按 时提交,并记录任务完成状态,返回任务处理结果信息; (5) 收集和监视系统计算机网络资源的运行状态信息,实现对系统资源的自动监 控和报警机制;当主机故障时的业务系统自动切换到辅助主机。 6.2 组成与结构 监测业务服务器端支撑软件平台由业务运行管理软件分系统和综合数据库管理软件分系统组成。 监测业务服务器端支撑软件平台组成结构图见 108 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 监测业务服务器端支撑软件平台 业务运行管理综合数据库软件分系统软件分系统 数据和产品归档监测分析业务 应用管理 数据和产品检索 监测分析集成 应用管理数据和产品统计分析 数据和产品提取 数据库配置和 系统管理 数据库组成 图 6.2-1。 109 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 监测业务服务器端支撑软件平台 业务运行管理综合数据库软件分系统软件分系统 数据和产品归档监测分析业务 应用管理 数据和产品检索 监测分析集成 应用管理数据和产品统计分析 数据和产品提取 数据库配置和 系统管理 数据库组成 图 6.2-1 监测业务服务器端支撑软件平台组成结构图 6.3 业务运行管理软件分系统 6.3.1 功能概述 业务运行管理软件分系统分为两个层面的运行管理和调度,即基础支撑层面的全自动业务资源、业务数据监控管理;任务调度层面的任务单处理和任务作业流自动调度管理;业务运行管理软件分系统实现对MAS系统整个业务应用平台进行有效、科学的任务调度、系统监控与管理,并根据用户需求对各种业务资源、数据资源进行业务化的自动监控和合理调配,保障系统的可靠、稳定运行。 6.3.2 组成与结构 业务运行管理软件分系统由任务调度管理、遥感数据任务单处理、业务数据传输与存储管理、监控与资源管理等子系统组成。业务运行管理软件分系统组成与结构图见图 6.3-1。 110 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 业务运行管理软件分系统 监测分析业务应用管理 监 测 分 析任务调度管理集 成 应遥感数据任务单处理用 管 理 业务数据传输与存储管理 图 6.3-1业务运行管理软件分系统组成与结构图 6.3.3 监测分析业务应用管理 6.3.3.1 任务调度管理 后台任务调度管理是一组运行在MAS系统业务应用支撑软件平台的后台任务调度管理和运行守护软件。从业务平台运行的全局来管理和分配用户所需产品的任务,对各种任务的内容(数据处理、流程控制)进行优先级排序并变成相应的任务订单,分别向业务平台的其他软件分系统提交,并及时获得计划执行结果。 1) 功能要求 (1) 具备监测分析任务执行计划编制功能;在系统运行的日初始化时和日运行过 程中的任何时间节点可根据请求生成监测分析任务执行计划,该计划按照提 交到系统的用户产品任务订单的时间属性分配用户所需产品任务的工作流 程; (2) 具备后台工作流程调度管理功能;根据任务需要向业务平台的其他软件分系 统提交用户产品任务订单处理,并跟踪获得执行结果,记入运行日志。 (3) 具备用户产品任务订单编制功能; (4) 具备任务计划查询浏览功能; 111 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 (5) 具备任务订单校验等功能。 (6) 具备运行守护功能;实现业务平台上运行的后台常驻进程的运行管理,系统 软件的初始化启动和终止,根据配置变化实现对永久服务进程的动态配置和 管理。 2) 非功能要求 (1) 任务订单驱动,10秒钟内启动后台自动运行。 (2) 产品任务订单可按任务优先级和时间顺序排队和并行调度; (3) 可以方便任务订单修改; (4) 任务订单存档,方便浏览查询; (5) 高效并行调度,满足任务订单时效要求; (6) 随时更新监测分析与评估任务执行计划,及时响应用户产品任务订单请求; (7) 业务数据库管理,实时收集任务调度管理运行信息,并入库存档,以备查询。 6.3.3.2 遥感数据任务单处理 本软件负责以FY-3为主的多种卫星数据的中间产品的生产,在接收到综合监测遥感影像产品生产指令后,从数据库管理软件分系统中提取产品生产所需的存档原始数据和处理参数,根据任务单所确定的处理流程,启动相关的处理模块进行数据处理和产品生产。 1) 功能要求 (1) 解析监测服务客户机发送的任务单,根据任务单标明的产品种类、时次、时 间段等任务属性配置作业参数,安排作业步,配置符合要求的源数据,在后 台处理服务器调度执行任务单的各种任务; (2) 具备接收生成数据产品通知功能,客户机接收到后台处理服务器产品已经生 成的通知,在人机交互界面上面给出提示; (3) 具备自动和手动调取后台处理服务器数据产品功能; (4) 在任务执行中需人机交互阶段和完成生成数据产品后及时通知客户机; 112 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 (5) 具备根据请求挂起、恢复、撤销任务执行或任务中某作业步执行; (6) 具备连续、定时、自动执行任务单和手动执行任务单功能; (7) 具备作业执行流程跟踪、记账、状态显示等功能。 2) 非功能要求 (1) 具有标准任务单模板,易于生成,也可选择参数可扩展和灵活配置; (2) 实现批量任务单下达和管理; (3) 每个任务及包含作业步都要有关键状态信息上报; (4) 对输入的数据源进行检验,确认数据输入的正确性; (5) 异常作业有提示报警; (6) 有容错处理策略; (7) 有超时报警提示。 6.3.3.3 业务数据传输与存储管理 本软件按照当日遥感数据传输计划单监视FY-3各类数据的实时到达状态,并对本业务系统所有业务数据和参数数据进行统一的存储管理,按业务要求配置管理数据空间。 1) 功能要求 (1) 定时接收FY-3 资料处理系统发来的当日遥感数据传输计划单文件; (2) 按计划传输时间节点监视本时次FY-3 各类中间数据产品文件的到达状态, 在超时范围内数据未到达,及时报警并反馈FY-3 资料处理主系统; (3) 按业务需求配置数据空间管理策略; (4) 定时按照数据空间管理策略配置参数清理各业务数据目录;对于业务参数文 件,根据文件管理配置参数配置的时限及备份路径定期进行备份; (5) 对于作业调度控制文件及负载均衡控制文件、业务运行日志文件、数据产品 文件等,根据文件管理配置参数配置的清理时限定期进行删除。 113 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 2) 非功能要求 (1) 数据传输的监视状态和数据空间清理的工作状态以运行日志形式上报监控 与资源管理软件; (2) 数据空间管理策略可人工配置、修改、查询; (3) 数据空间管理时间点可根据业务系统情况动态调整配置; (4) 具有错误报警功能和容错处理能力。 6.3.4 监测分析集成应用管理 监测分析集成应用管理是承上启下的信息通道,为MAS系统提供强大的管理功能和丰富的管理信息,通过客户化定制和开发,有机的集成基础架构管理层的各个产品的功能,体现以业务为中心的管理理念。 集成应用管理主要包括以下ISO定义的管理功能: (1) 事件(故障)管理 (2) 性能管理 (3) 配置管理 (4) 等 6.3.5 分系统技术实现 分系统通过模块化描述和分层设计,便于系统的兼容性和可扩展性,并通过在各管理模块之间、层次之间的关系建立相互的支持与依赖关系,从而可以管理、调度、协调监测分析应用的各个部分,并实现系统运行的最优化。 分系统采用层次化、模块化体系架构,参见图 6.3-2: 114 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 表现层 监测分析业务应用管理监测分析集成应用管理监测分析基础架构管理业务层 工作流建信息发布数据交换过程监控权限控制模平台规则与共享 支撑层 工作流Web引擎检索机制表单定义报表设计引擎 数据分析数据输出数据存档数据创建数据处理数据检索数据层 运行网络基础平台(网络基础设施、操作系统、服务器、工作站)基础层 图 6.3-2 业务运行管理软件分系统技术架构 6.4 综合数据库管理软件分系统 6.4.1 功能概述 综合数据库管理软件分系统是FY-3 MAS系统业务应用支撑软件平台内数据共享与服务的技术基础与运行基础。MAS系统业务应用支撑软件平台通过综合数据库管理软件分系统实现FY-3及其他各类综合监测分析应用数据的统一注册、存储、检索、维护与分析等功能。 按卫星传感器划分,综合数据库管理软件分系统的遥感信息数据包括FY-1/2、FY-3/4、MTSAT、GOES、NOAA、EOS、METEOSAT等卫星观测数据;按数据类型划分,数据库管理的数据包括影像数据、矢量数据、栅格数据、图片、文档、统计数据以及各类多媒体数据;按所管理数据的生命周期,又区分为原始数据、中间数据和成果数据。综合数据库管理软件分系统综合应用空间数据库技术、影像数据库技术、文件数据库技术实现上述复杂数据内容的统一管理与服务。 6.4.2 组成与结构 综合数据库管理软件分系统由监测服务数据和产品归档、监测服务数据和产品数据检索、监测服务数据和产品统计分析、监测服务数据和产品提取、数据库配置和系统管理、数据库组成等子系统组成。综合数据库管理软件分系统组成与结构图见图 115 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 6.4-1。 综合数据库管理软件分系统 监 监监测监数测测服测据服服务服库数务务数务配据数数据数置库据据和据和组和和产和系成产产品产统品品统品管归检计提理档索分取 析 图6.4-1 综合数据库管理软件分系统组成与结构图 6.4.3 监测服务数据和产品归档 1) 概述 本模块包括数据归档与数据管理两部分内容。数据归档与管理模块负责将平台接收到各类数据,包括气象卫星原始影像数据、天气观测资料数据、综合监测分析专题产品数据、地理空间信息数据以及其他各类辅助数据,经过规范化处理统一存储到综合数据库中进行管理。业务平台的其他软件分系统通过数据归档与管理模块实现各自成果数据的数据注入。 2) 功能要求 (1) 数据归档主要完成元数据的创建、归档数据的智能分类、辅助信息提取、地 理信息编码、数据规范化以及数据注入等功能; 数据管理定义数据分类、报表名称和数据项名称,生成各类数据表结构,对(2) 数据的属性进行灵活设置; (3) 数据管理实现数据的相关性和一致性的检查,保证数据质量; (4) 根据数据交换的需求,数据管理将各类数据处理结果以多种通用格式输出, 116 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 包括标准影像格式、栅格数据格式、动画格式、MICAPS 3.0系统可以处理的各种 格式等; 数据管理提供按一定格式实现数据提取用于显示、分析等功能。 (5) (6) 根据用户设置自动定时对数据和产品进行归档。 3) 非功能要求 (1) 实现批量数据归档和管理。 6.4.4 监测服务数据和产品数据检索 1) 概述 数据查询与检索模块基于客户端/服务器结构实现,所查询的数据包括元信息数据、卫星监测影像数据、天气观测数据、综合监测分析专题产品数据、地理空间信息数据及其他各类相关数据。 2) 功能要求 (1) 提供目录检索、时间检索、空间检索、类别检索等多种数据检索方式; (2) 根据不同的检索结果,提供相关数据的浏览与下载功能; (3) 为监测业务分析服务平台提供全面数据支撑。 3) 非功能要求 (1) 检索参数易于配置; (2) 实现批量检索和管理。 6.4.5 监测服务数据和产品统计分析 1) 概述 统计分析模块主要根据数据库中的归档数据、监测分析专题产品信息以及相关的用户访问信息,完成归档数据、综合监测专题产品、用户访问信息的统计与分析,生成并打印相关统计报表,为系统管理人员维护系统提供参考。 2) 功能要求 (1) 用户可以灵活选择数据的时间、类型、区域范围等作为统计条件; 117 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 (2) 快速从相应的数据库中检索出符合条件的记录; (3) 按要求生成统计报表,供用户保存或打印。 3) 非功能要求 (1) 统计参数易于配置; (2) 实现批量检索和管理。 6.4.6 监测服务数据和产品提取 1) 概述 数据提取模块主要包括以下两部分内容: (1) 数据格式转换:数据库内部存储统一标准的矢量数据和栅格数据,数据格式 转换模块根据用户的数据需求,提供相应的格式转换功能。 (2) 数据打包:模块根据用户数据使用需求,将准备好的数据进行标准化打包封 装、刻录并提交给最终数据用户。 2) 功能要求 (1) 数据格式转换功能; (2) 数据打包功能。 3) 非功能要求 (1) 转换参数易于配置; (2) 实现批量转换和管理。 6.4.7 数据库配置和系统管理 1) 概述 用户及数据库管理模块主要负责系统配置管理、数据字典管理、用户权限管理、系统日志 管理、数据库备份和恢复管理。 2) 功能要求 (1) 具备综合数据库日常运行环境下的各类技术参数的配置功能; 118 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 (2) 具备综合数据库数据字典的浏览功能; (3) 具备对面向综合数据库的访问进行统一控制功能,确保用户只能访问其权限 范围内的数据; (4) 具备记录用户访问系统的各种动作日志的功能。 3) 非功能要求 (1) 运行环境参数易于配置; (2) 数据访问权限受控; (3) 日志信息纪录完备; (4) 数据库记录在百万数量级以内,100个用户同时检索数据,返回前100条记 录的查询时间小于30秒; (5) 根据遥感影像数据、图形数据、常规数据等不同数据格式的特征优化存储结 构; (6) 提供简单而规范的通用数据接口方便各子系统及其它用户调用数据; (7) 提供完善的数据安全保护措施,对正常的数据操作完全透明,对非法操作和 异常情况能够及时预防和恢复; (8) 可靠性:平均无故障工作时间MTBF?720小时; (9) 可维护性:平均维修时间MTTR?0.5小时。 6.4.8 数据库组成 综合数据库管理的数据具有海量、复杂的特点。一方面,数据库管理的数据量大,每天接收的气象卫星实时监测影像和进行综合监测分析所采用的遥感影像及地理空间信息数据量庞大;另一方面,数据管理的数据涉及影像数据、栅格数据、矢量数据、关系型数据、多媒体数据等,数据库管理的数据不仅需要建立空间关系上的统一索引,还需要建立时间关系上的一致性。综合数据库紧密采用现代最先进的遥感影像管理技术和地理空间信息管理技术,结合传统的关系型数据库技术以及非结构化的数据库技术实现上述复杂数据的时空一体化的高效管理。 综合数据库按照数据类型区分,由空间数据和非空间数据组成参见图6.4-1。按照 119 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 数据内容区分,由元信息数据、卫星影像中间产品专题数据、常规及非常规气象资料观测数据、综合监测产品专题数据、地理空间信息数据库、多媒体资料数据库和系统运行管理数据库组成,参见图6.4-2。 图 6.4-1综合数据库数据类型组成示意图 图 6.4-2综合数据库数据内容组成示意图 120 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 1) 元信息数据库 元信息是对整个MAS系统综合数据库数据的描述,它记录了数据库内部存储数据的数据源、数据分层、产品归属、空间参考系、数据质量(数据精度、数据评价)、数据更新以及图幅接边等信息。它可以帮助和促进人们有效地定位、评价、比较、获取和使用气象卫星遥感监测及其相关数据。建立元信息是实现复杂的MAS系统数据统一管理的有效方法,也是实现分系统内数据共享的一个基本前提。 元信息数据库采用结构化数据模型进行设计,根据气象卫星监测数据的特点,元数据库同时维护一张附属关系表,实现拇指图、浏览图等附属信息的同步维护与应用。 2) 卫星影像中间产品数据库 卫星影像中间产品数据库包括投影之后的遥感数据和经手工精定位的遥感数据。包括极轨和静止气象卫星遥感影像数据。 卫星影像中间产品数据库存储的数据类型主要包括:FY-3、FY-1、FY-2、MTSAT、GOES、NOAA、EOS、METEOSAT等卫星遥感数据。 卫星影像中间产品数据库主要存储业务中用到的投影之后并经过精校正处理的遥感数据,以极轨气象卫星遥感影像数据为主,存放实时的业务中用到的遥感数据和部分历史数据,包括NOAA系列卫星投影精校正数据,FY-1号投影精校正数据,EOS/MODIS投影精校正数据,FY-3号卫星投影精校正数据,静止气象卫星原则上只保留最多三个月的实时数据量,主要有FY-2号、MTSAT等卫星数据。 卫星影像中间产品数据库存储的遥感影像数据,根据标准化建设的要求,所有的专题产品数据均要求满足MAS系统平台的相关标准与规范,采用基于空间遥感影像数据库技术下的非分幅空间数据存储单元进行存储,尽可能保证原始遥感监测数据的完整性、一致性。 要求能存放近十年中国及周边区域历史数据,数据量预计在10TB左右。 3) 常规及非常气象观测资料数据库 常规及非常气象观测主要包括地面观测资料数据、海洋观测资料数据、以及高空观测等常规气象观测资料数据。这些数据通过传统的层层上报的技术体系得到汇总与更新。 121 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 根据系统建设的要求,天气观测资料数据库的建设由两部分组成。一部分采用传统的结构化数据库进行设计,用于监测产品处理的计算需要;另一部分采用矢量存储,并根据天气应用习惯进行渲染,用户监测产品分析叠加和专题图制作使用。 4) 综合监测分析专题产品数据库 综合监测分析专题产品数据库负责存储与管理经过综合监测分析分系统加工生产的专题产品。产品形式包括影像、报告、矢量信息等。 综合监测分析专题产品即包括栅格和矢量等专题图形式提供的专题信息产品。该类产品数据库包括热带气旋、暴雨及中尺度对流系统、大雾、沙尘、火情、水情、积雪、海冰、干旱、植被等监测信息方面的专业应用。 根据标准化建设的要求,所有的专题产品数据均要求满足MAS系统平台的相关标准与规范,采用完整气象区域的非分幅空间数据存储单元进行存储与管理,保障专题数据的空间及逻辑的完整性、一致性。 数据量预计在5TB。 5) 地理空间信息数据库 地理空间信息数据构成系统的地理空间基准,地理空间信息数据包括:基础地理、遥感正射影像、数字高程模型、数字栅格地图、地名库、土地利用、水利水文、林业、矿产资源、人口、经济与社会等空间信息。数据类型涉及矢量数据、影像数据、栅格数据和关系型数据。 地理空间信息数据根据比例尺的大小,空间参考的选择不同,可以有选择的选用标准分幅或者空间连续的存储管理方式。 6) 多媒体资料数据库 主要负责存储与综合监测分析有关的各种多媒体资料。该数据库主要基于非结构化数据库设计思想进行设计,重点突出信息检索与知识挖掘的应用。 7) 系统运行管理数据库 主要存储和管理用于支撑软件系统日常运行与管理的业务数据,具有紧密的耦合度,将在系统详细设计阶段给出具体设计。 122 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 7 监测分析服务产品发布软件平台 面向遥感监测分析服务产品的最终用户,实时和准实时发布遥感卫星监测产品。本软件平台采用浏览器/服务器(B/S)模式,WebGIS发布技术、卫星遥感产品多维可视化发布技术、基于工作流控制的WEB信息发布、客户服务等技术,提供功能丰富的国家和省级遥感产品浏览器端使用平台。 7.1 主要功能 监测分析服务产品发布软件平台:面向最终遥感用户及社会公众,实时和准实时发布卫星遥感监测产品,采用B/S模式,WEBGIS发布技术、卫星遥感产品多维可视化发布技术、基于工作流控制的WEB信息发布、客户服务等,提供功能丰富的遥感产品浏览器端使用平台。主要功能有: , 建成MAS系统的数据与信息产品发布、检索、浏览、统计等综合管理平台。 , 通过监测产品发布软件平台实现监测分析等专题产品的对外发布。 , 对外接口采用门户网站技术实现,通过该集成环境,系统向各级各类用户提供 在线、多媒体、邮件、短信/彩信等多种方式的数据与信息产品服务。 , 通过外部用户需求信息的收集,实现内部业务工作的相应调整,外部用户可获 得监测分析产品的浏览、检索、分析、下载等服务,并实现各系统间的信息互 动。 7.2 组成与结构 信息综合发布软件分系统组成参见7.2,1。 123 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 监测分析服务产品发布软件平台 信息综合发布软件分系统 数据库管理与维护监测产品数据入库门户网站基本功能用户访问服务功能功能与信息发布功能 监监测测服辅数监监用用产短务助据测测门用户访户品设信计发信库产产户户访问在信计彩与布息的品品登注问统线息和信生专数日检信陆册权计交可生功成题据常索息管管限管流视成能数库维服下理理管理服化据的护务载理务发库布设 图 7.2-1信息综合发布软件分系统组成 7.3 信息综合发布软件分系统 7.3.1 门户网站基本功能 1) 概述 FY-3监测分析服务系统用户服务与信息发布门户网站采用门户技术建立。门户网站提供单一身份登录技术,在实现门户内容管理与用户个性化管理的基础上,采用门户界面集成技术,实现用户服务和信息发布的Web集成。 2) 功能要求 (1) 门户通过一个高度集成的简单易用的界面,整合化提供给用户的各种监测分 析信息与服务指引; (2) 门户采用“一站式”登录的方式,引导各种类型用户方便的访问网站内容与 用户个性化内容,向各级政府、科研院所、社会公众发布。 7.3.2 用户访问服务功能 1) 用户访问与统计 (1) 概述 124 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 用户服务模块负责外部用户信息管理、综合监测数据检索、专题产品订单管理、用户反馈信息管理等任务。一方面,向外部用户提供现有综合监测分析专题信息产品的服务;另一方面,按照用户的要求生成产品订单,将用户反馈信息提交给MAS业务平台,实现对用户服务的动态、智能化管理。 (2) 功能要求 , 建立用户信息数据库,完成逻辑设计和物理设计; , 在线注册,用户通过网络系统(内部网、局域网、Internet等)使用统一的界 面进行联机注册,信息录入使用交互方式,信息内容符合用户信息数据库设计 要求,系统应进行实时的联机确认和电子邮件确认; , 在线信息变更处理,注册用户可以通过网络在线修改个人信息、并实现找回密 码、修改密码、个人账户变更等操作; , 书面申请受理,对于使用书面形式提交用户注册申请、用户级别变更申请以及 其它信息变更要求的情况,提供一个内部使用的管理界面,使管理人员可以完 成相应处理要求; , 用户权限管理,通过内部管理界面,管理人员可以针对不同用户进行数据获取 权限的授权、限制和取消等处理; , 用户监控管理,为管理人员提供相关的手段,可以监控用户的使用情况,对于 具有不符合使用约定的用户,可以进行删除、停用、削减权限、冻结账户等操 作; , 用户反馈信息收集,通过电话、电子邮件、书面材料等手段可以获取用户的反 馈信息,管理人员在规范整理后,可以通过内部管理界面录入用户信息数据库; , 用户使用情况统计,针对用户登录频次、数据下载、反馈信息等方面的记录信 息,可以根据管理人员选择的条件,实时生成的统计报表; , 电子邮件群发,管理人员可以通过内部管理界面,向所有用户、特定等级用户、 预定义群组用户,定期或不定期发送电子邮件、电子刊物、调查问卷等信息。 2) 用户在线支持与交流 125 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 (1) 概述 建立专业的监测产品服务在线支持与交流平台,用户可以通过Web访问,以BBS论坛的形式为主。围绕卫星遥感数据监测产品的特点和应用,针对科研、业务等部门,提供使用遥感卫星数据所需要的数据格式、应用示范、科学原理、处理算法等知识信息。 (2) 功能要求 , 在线交流论坛:以BBS论坛为主 , 实现遥感卫星数据所需要的数据格式、应用示范、科学原理、处理算法等知识 信息的发布和管理。 (3) 非功能要求 , 为了保证论坛的专业性、建立长期的用户关系群落以及方便管理,用户需要邀 请才能进行交流。 7.3.3 数据库管理与维护功能 1) 概述 监测服务发布数据库管理与维护功能,负责监测服务发布专题数据库的设计、生成,以及数据库的日常维护、定期备份。包括监测产品等空间栅格数据、以及监测专题信息、地理信息等矢量数据和专题报告、动画等结构化和非结构化数据。 2) 功能要求 (1) 监测服务发布专题数据库设计与生成:根据监测发布产品的时空特性和监测 信息检索、统计服务的要求,设计数据库结构。对每一类数据要根据其自身 特点,以方便检索、提高检索效率为原则设计相应的数据库表,并根据数据 存储量的大小优化数据库配置,最大限度的提高数据库性能。另外,为了方 便在出现问题时能快速恢复数据库,建立数据库表的自动创建机制,如事先 生成创数据库表的脚本文件。 (2) 辅助信息数据库的设计和生成:辅助信息数据库存放制作地图需要的行政区 划、交通图、土地利用、海岸线等专题辅助数据,用于监测产品信息发布时 126 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 的叠加、空间分析等操作。 (3) 数据库的日常维护,包括对监测服务发布专题数据库的日常数据清理、定期 的数据库备份管理、必要时的数据库恢复。 7.3.4 数据入库功能 1) 概述 该功能完成由监测服务专题数据库中单向同步监测分析服务发布产品到监测服务发布专题数据库。 2) 功能要求 (1) 建立数据管道:根据监测服务专题数据库和发布数据的支持环境(服务器、 网络、操作系统、数据库引擎)的实际情况,建立数据库间的通道,实时单 向同步发布数据; (2) 数据再处理:根据互联网特点,对部分监测服务专题数据库中获取的数据进 行再加工,以方便用户的检索、浏览效率; (3) 记录日志:各处理过程的日志信息记录,异常报警。 7.3.5 监测产品与信息发布功能 1) 监测产品检索服务 (1) 概述 该功能基于网站提供各类监测产品浏览、检索、查询,支持内、外部用户获取卫星产品等在内的数据、信息检索服务,同时用户可以对相关信息、文档进行下载。同时还可以满足移动用户用手机等移动设备上网即时浏览图片信息等需求。 (2) 功能要求 , 分类查询检索:用户选择不同标准综合监测产品进行检索服务。 , 分类条件进行检索查询,包括产品名、产品子名称以及时间范围等条件。 , 关键字查询检索:用户选择关键字进行检索查询。 , 高级检索:在分类查询检索后,可针对不同产品同时选择多种不同查询条件进 127 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 行复合型查询。 , 基于地理信息交互检索:用户通过基于地图的可视化的图形界面,选择检索条 件和检索区域。 , 监测产品详细信息查看:根据用户需要可以查看监测产品的详细信息。 2) 监测产品信息可视化发布 (1) 概述 信息可视化发布模块负责可供发布的综合监测分析专题产品与信息的编辑与制 作。通过统一的制作标准和业务流程,将综合监测分析专题产品以图形、影像、专题 图件、表格、文字报告、多媒体以及WEBGIS等多种形式表示。 (2) 功能要求 , 监测信息全球三维地球显示:显示窗口内在三维地球表面发布最新(时间可定 制,如最新24小时或当前日等)监测产品影像并叠加监测信息。可对三维地 球进行旋转,并可显示焦点选中监测产品的详细信息。 , 监测产品信息综合发布:基于地图坐标的卫星影像显示、漫游缩放、动画,监 测产品信息的综合叠加,辅助信息(基础地理信息、常规观测资料等)的叠加, 以及图层切换、上下调整,鹰眼窗口等。 , 监测产品信息的综合统计:根据时间、种类、卫星等检索条件实现监测产品信 息的空间分布统计可视化显示和统计信息。 , 监测信息空间分布统计图、表格 , 监测信息空间分布合成统计图、表格 , 监测产品时间分布统计图、表格 , 大影像产品的原分辨发布:利用金字塔技术实现全副静止卫星云图、全轨极轨 卫星影像、干旱、植被等影像产品的原分辨率显示。 , 监测报告文档、表格的在线浏览。 , 移动设备支持:建立支持移动设备的HTTP浏览功能,能够提供业务化、可 视化较强的产品,主要以影像为主。 128 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 (3) 非功能要求 , 地图数据存放在地理信息数据库中。 , 页面中各部分布局的功能在鼠标停留时可浮动显示提示帮助信息。 , 发布的所有影像应带有版权注记及水印。 , 页面影像刷新流畅,无明显停滞。 , 卫星影像检索发布页面,从检索到影像发布时间不超过1秒。 , 记录各页面的访问IP、访问时间记入数据库。 3) 监测产品信息下载 (1) 功能要求 , 监测报告文档、表格的下载:根据所需的监测产品种类,再根据时间范围、卫 星名等检索后提供文档链接。 , 监测产品数据下载:页面提示通过邮件申请,提供相关信息的下载服务。 (2) 非功能要求 , 仅提供单文档下载,批量资料需求通过邮件申请; , 建立专用的数据支持邮箱。 4) 短信/彩信功能 (1) 概述 该功能采用彩信和短信的方式,通过中国气象局已有的移动商务平台将气象监测数据发送到特定的移动设备上,供移动设备用户在最快时间内获得卫星监测图像和报告。该功能要求能够完成监测发布信息的生成与发送、监测发布数据的历史管理和用户数据管理等任务。 (2) 功能要求 , 任务接收与反馈:负责接收从业务运行管理软件分系统发送过来的气象监测数 据的发布任务,并根据任务要求做好准备工作,向业务运行管理软件分系统发 送任务接收反馈信息。在完成指定发布任务后,向业务运行管理软件分系统发 129 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 送任务完成情况报告。 , 气象监测数据导入:数据导入主要包括两种情况,其一,根据任务要求主动从 综合数据库中提取监测数据产品;或者通过设置共享路径,接收从外部直接传 送过来的监测数据产品。 , 彩信、短信模板管理:管理不同的监测发布产品的短信类型(短信息、彩信), 包括创建、存储、编辑、更新、删除模板等功能,方便气象监测产品的快速发 布和规范化。 , 气象监测产品制作:根据发布彩信、短信的格式要求,编辑整理导入的气象监 测数据为合格的发布信息。气象监测数据的制作可以基于模板进行制作,也可 以基于历史信息或外部导入信息进行制作。 , 气象监测产品发布:通过移动商务平台实现数据的自动发送;要求能够支持群 组发送功能,支持导入地址薄发送功能,支持数据抄送发送功能,支持数据发 送时段设置等。考虑到网络的拥堵情况,可以设置发送失败后的重发次数。 , 产品发送异常报警:气象监测数据发布后,对移动商务平台的执行结果进行监 测,如果出现发送失败(特别是重发失败)等异常情况,系统给出自动报警并 给出相关技术参数,提示用户进行故障处理。 , 短信/彩信接收:部分数据发布要求必须确认移动用户收到信息,而非简单的 数据广播,因此系统必须提供相关的短信/彩信接收功能(上下行),对移动用 户是否作出响应进行确认。 , 历史数据与日志管理:实现全部气象监测数据发布信息的历史管理、发布日志 管理,并提供相关的查询检索、统计分析等功能,并能够将结果以Excel表和 其他方式输出。数据检索可以采用时间范围、移动用户、发布信息类型等多种 条件执行。 , 用户数据管理:提供移动设备用户基本信息(地址簿)管理,群组管理等功能。 , 平台接口设置:设置系统与中国气象局已有的移动商务平台接口的技术参数。 (3) 非功能要求 无。 130 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 7.3.6 分系统技术实现 分系统发布的综合信息内容及功能以业务流为主线,以用户为中心,按不同的服务对象,从用户需求及系统可提供的产品和服务出发,来进行设计,最终实现多功能、全天候、“一站式”服务的门户网站。 分系统要求全面支持Windows.net、XML、Web Services等标准和接口,跨操作系统、中间件、数据库,采用结构化与非结构化数据库相结合方式实现数据存储管理,基于标准的应用服务器中间件实现应用设计,并采用先进的中间件产品实现三层架构。能够完成静态信息发布、动态信息发布、公众一站式服务。 分系统技术架构分为数据层、应用支撑层和应用层三个层次,其中数据层包括数据源层以及根据数据源进行处理后形成主体业务数据层。如图 7.3-1所示。 监测产品监测产品发布系统搜索系统应用层发布整合内容管理 应用应用服务器WebGIS数据引擎数据网关服务器支撑层 发布 数据层 监测产品整合数据库监测产品发布数据库内容发布数据库 综合数据库管理软件分系统 数据源 FY-3各系统以及其它应用系统 图 7.3-2 信息综合发布软件分系统技术架构 监测产品门户网站基础技术平台建设,包括网络、发布、存储、安全部署等;实现监测产品信息及数据的采编、发布、以及信息搜索、导航;整合部分条件具备的FY-3气象监测分析产品、服务等相关的信息资源。 131 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 (1)网络系统。提供完善的机房环境条件和互联网接入条件,组建门户网站的网络系统。整个网络系统可涉及到多个物理地点的互连互通,且提供高效的、冗余的网络连通服务,避免单点和多点故障,保证网站的正常发布。 (2)发布系统。建设高效的集群式发布服务器群,承载监测信息发布业务,为用户提供监测信息浏览、查询服务。 (3)监测产品内容管理系统。监测产品内容管理系统是分系统的信息采编、审核、发布的核心系统。包括监测产品内容管理系统的数据库及应用系统的软、硬件配置,且根据用户可进行内容管理系统的选型和定制开发。 (4)存储系统。根据用户情况需要可根据业务需求进行必要的系统扩容,或全面统一部署,实现监测产品门户网站的信息发布、内容管理、搜索系统、邮箱系统等数据的集中统一存储,且提供高效的文件共享存储方式。 (5)网络安全管理系统。根据监测产品门户网站的地位和性质,整体设计部署网站的安全防御体系,包括网络层、系统层、应用层等各层次、各业务系统的安全防范和服务体系,并实现集中的安全管理。 (6)搜索系统。设计部署监测产品门户网站的搜索系统,实现快速、准确的内外网搜索服务。 (7)监测产品数据整合。设计部署监测产品门户网站的专题信息产品数据整合系统,通过接收报送、数据抓取等方式采集各专题监测的产品、服务等相关信息资源,经过监测产品数据整合系统加工处理后,提交监测产品内容管理系统供编辑、审核、发布。 兼顾目前的需要以及未来的发展,体现出先进、灵活、可靠、高效、经济实用等特点,本分系统的技术设计要求如下: (1)基于Windows.net技术架构。采用目前国际流行的、也代表未来技术发展方向的基于Windows.net技术架构,实现负载均衡、内容表现与逻辑实现的独立,并实现以该技术架构为基础的网站各系统的功能集成。同时,结合系统的合理资源配置,支持大容量的并发用户访问,以及高效的信息发布和检索。 (2)基于XML数据支持。系统全面遵循XML标准。以XML标准描述数据格式, 132 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 能促进多种数据格式支持、内容共享、内容的再利用以及增强客户对服务的满意度。 (3)基于WebGIS Services接口支持。系统的接口系统除了提供一般的接口以外还应该提供WebGIS Servicess的接口。通过支持WebGIS Services接口,为基于影像与空间的专题产品门户网站提供空间数据网络服务的可行性。 (4)采用组件化设计方法,为应用集成提供保证。如支持系统三层体系结构,支持Windows.net标准中间件,支持XML数据交换规范,提供底层数据库的各种平台的完善的开发接口,提供模块组件,支持二次开发,开放底层数据存储格式等等。 (5)以内容管理为核心,构建综合服务网站平台。系统建设围绕建立一个强有力的监测产品内容管理平台为核心,通过建立数据平台来整合和共享资源,并为今后的信息服务等提供强大的数据平台和可扩展的功能服务平台。 8 工作模式 MAS业务软件有下述几种工作模式: , 常规业务运行; , 故障工作模式。 8.1 常规业务运行 2在常规业务流程模式下,MAS根据COSS和ARS提供的业务运行时间表,预先制定本系统的日常业务数据任务单计划,通过业务运行管理软件分系统向COSS和 2ARS申请标准遥感产品和一级遥感数据,并基于综合数据库管理软件分系统,将外部数据经规范化处理后存入综合数据库中,进入气象卫星监测分析常规处理流程,生成各类专题产品。最后,通过监测分析服务产品发布平台向各类用户提供信息分发与服务。 正常情况下,卫星遥感数据的获取、质量检验、编目、存档、检索和服务都是以自动方式完成的。 MAS提供统一的客户端软件,对整个系统的运行状态实现集中式的实时监控。MAS客户端软件采用B/S方式,既包括实时状态的监视,也提供状态数据的事后检索显示。常规业务运行流程见8.1-1。 133 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 动态遥感数据动态辅助数据静态数据 任务调度管理遥感数据任务单处理业务数据传输与存储管理多源数据自动化遥感数据综合显监测产品生成与 处理示与处理分系统分析 门户网站基本用户访问服务监测服务发布数监测产品与信数据入库功能功能功能据库管理与维护息发布功能 用户 图 8.1-1常规业务运行流程 8.2 故障(或应急)工作模式 当上游业务系统或业务网络出现故障应启动应急业务流程,MAS系统直接通过地 2面网络从COSS和 ARS系统获取一级遥感数据或快视影像,进入专题产品监测服务分系统,生成应急综合监测影像产品,通过监测分析服务产品发布平台直接向各级用户提供服务,最终实现“端,端”与“一站式”的应急服务模式。待系统正常后,进行数据补发和补存,保证数据完整性。业务系统调整需停止业务时,利用网络服务系统采取对外公告措施,并停止数据服务。 故障(或应急)业务流程参见8.2-1: 134 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 动态遥感数据动态辅助数据静态数据多源数据自动化遥感数据综合显监测产品生成与 处理示与处理分系统分析 门户网站基本用户访问服务监测服务发布数监测产品与信数据入库功能功能功能据库管理与维护息发布功能 用户 图 8.2-1故障(或应急)业务流程 9 系统接口 9.1 系统内部接口设计 业务运行管理软件分系统为整个MAS系统提供科学有效的任务调度和管理。综合数据库管理软件分系统为综合监测分析提供数据的统一注册、存储、检索、维护与分析。MAS业务产品通过信息综合发布软件分系统实现对外发布。 MAS系统业务应用支撑输入数据包括五类,分别是: (1) 由FY-3地面应用系统生成的数据产品,主要包括FY-3预处理系统生成的1 级数据和FY-3产品处理系统生成的2级和3级定量产品; (2) 其它卫星平台提供的数据产品,主要包括FY-2、MTSAT卫星提供的静止卫 星数据和产品,NPOESS、METOP提供极轨卫星数据产品和QUIKSCAT卫 星所提供洋面风产品,还有NOAA、MODIS、资源卫星TM/ETM、SPOT、 135 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 QuickBird 等提供的高分辨率卫星产品; (3) 地面和高空探测系统所提供的常规观测数据; (4) 数值预报模式所提供的分析场和预报场数据; (5) 其它辅助数据,如地理信息数据。 MAS系统业务应用支撑软件系统的输出数据主要包括反映和显示对天气、灾害、环境监测分析结果的4级数据(如各种结果数据、图形、影像等)以及在此基础上形成5级分析报告数据。MAS系统业务应用支撑的输出数据大都是面向用户的,通过信息服务软件分系统直接向用户提供。 9.2 系统外部接口设计 FY-3一期工程由数据接收系统、运行控制系统、数据预处理系统、 产品生成系统、产品质量检验系统、计算机与网络系统、数据存档与服务系统、 监测分析服务系统、应用示范系统和仿真与技术支持系统等10个系统组成。 监测分析服务系统是整个FY-3地面应用系统的综合应用、精细化分析、可视化显示、产品发布的重要窗口,直接面向用户提供服务。它充分发挥FY-3各个探测仪器的特点,综合利用资料预处理系统和产品生成系统的业务产品,并结合其它资料及地理信息数据,对天气系统、自然灾害、环境变化等进行监测分析,为应用部门及政府决策部门提供及时、准确的服务产品。另外,在监测服务的过程中,还将对PGS产品处理系统的生成产品进行可用性检验,及时反馈给产品质量检验系统和产品生成系统,为定量产品的改进提供依据。监测分析服务系统与FY3其他系统接口关系见图 9.2-1。 根据上述系统关联和运行支持环境提供的网络连接方式,MASS要管理的外部接口包括: (1) MASS与COSS的接口,即监测分析服务系统应用软件与CNS业务应用软 件系统之间的数据接口,已被标识为:MASS_COSS; (2) MASS与DPPSS的接口,即监测分析服务系统应用软件与数据预处理系统 业务应用软件之间的数据接口,已被标识为:MASS_DPPSS; (3) MASS与PGS的接口,即监测分析服务系统应用软件与产品生成系统业务 136 MAS业务应用支撑软件系统功能规格说明 应用软件之间的数据接口,已被标识为:MASS_PGS; (4) MASS与QCS的接口,即监测分析服务系统应用软件与产品质量检验系统 业务应用软件之间的数据接口,已被标识为:MASS_QCS; (5) MASS与UDS的接口,即监测分析服务系统应用软件与应用示范系统业务 应用软件之间的数据接口,已被标识为:MASS_UDS; (6) MASS与ARS2的接口,即监测分析服务系统应用软件与数据存档与服务系 统之间的数据接口,已被标识为:MASS_ARSS。 具体接口详见附件三《MAS系统业务应用支撑平台软件系统开发规格书外部接口控制文档》。 137 MAS业务应用支撑软件系统功能规格设计书 全国气象业务监测产品发布局域网用户 遥感信息 各级领导 服务网 服务信息系统notes软件平台 地(县)用户 常规观测资料 垂直探空数据发送图像产品 发布图像产品 发布图像产品 发送缩微型图 NCEP地表等 发送灾情产品 发送数值产品 发布数值产品 发布数值产品 发送专题产品 发布专题产品 发布专题产品 风云三号 人机交互 标准任务定制 DPPS/PGS 客户端 监测分析服务系统软件平台 业务系统 人机交互 5分钟段实时文件 客户端 极轨、静止MAS产品检索结果 1、2、3级产品 卫星数据及定制产品返回 HDF文件 产品 人机交互 其它卫星高分辨率卫客户端 监测业务服务器星数据 业务系统 …….. 端支撑软件平台 定制任务请求 图 9.2-1监测分析服务系统MASS的外部接口关系图 138 MAS业务应用支撑软件系统功能规格设计书 10 设计约束与要求 10.1 设计约束 10.1.1 硬件环境 MAS采用分布式体系结构,多机构成群集系统,并实现负载均衡调度。MAS数据 2库(ORACLE 10g)服务器运行于SUSE LINUX系统,WEB应用服务器与ARS系统共享(由四台Windows服务器组成集群),其它服务器及客户端均采用windows系统。 配置大容量的在线盘阵,MAS调度的所有服务器通过多条1000Mb主干交换机连接,同时通过是多条4Gb SAN高速光纤,共享SAN文件系统高速交换数据。 10.1.2 软件环境 (1) 操作系统:采用异构平台,不同服务器使用Linux操作系统、Windows操作 系统,客户机采用Windows操作系统。 (2) 程序设计语言:Linux系统配置标准C、C++和Fortran等程序设计语言与开 发工具;Windows平台配置MS.NET、VC++、Fortran、JAVA等程序设计语 (3) 数据库系统: ,主数据库采用ORACLE 10g for Suse Linux , Web发布数据库使用MS SQL Server 2005 for Windows server 2003; , 相应的开发工具等软件。 (4) 文件共享软件:采用数据共享软件实现Windows服务器之间的文件系统的 共享。 (5) 基础平台软件:ERDAS、ENVI和ArcGIS 9.x (6) 群集系统负载平衡:当群集系统实现数据文件共享后,能够让所有客户和处 理作业透明地使用网络中的主要计算资源,把分布式系统中计算资源统一管 理,使整个网络系统变成单一的虚拟主机或超级计算机,提高处理时效,有 效利用计算资源。 139 MAS业务应用支撑软件系统功能规格设计书 10.1.3 研制方法 要求严格按照《计算机软件工程规范国家标准》的软件工程化方法进行。 10.1.4 设计余量 对处理机、网络及存贮资源的使用在设计时应留有30%以上的余量。 10.2 质量要求 考虑性能要求及软件质量要求,保障正常的监测分析服务业务处理逻辑流程,能够最大限度的利用系统的CPU、内存、磁盘资源。在发生故障时能够尽快恢复系统,保证系统长期、稳定、安全运行。 10.2.1 具有多种数据支持、显示和处理能力 本软件系统可以支持、显示和处理以下多种数据: 2(1) 实现FY-3预处理系统生成(DPS)的L0/ L1级数据的支持、显示和处理能 力; (2) 实现FY-3产品生成系统(PGS)的L2/ L3级数据的支持、显示和处理能力; (3) 实现FY-3监测分析服务系统(MAS)生成的监测等产品数据的支持、显示 和处理能力; (4) 实现国内外极轨气象卫星(包括FY-1、NOAA、MODIS)及产品的支持、 显示和处理能力; (5) 实现国内外静止气象卫星(包括FY-2、MTSAT、GOES、METEOSAT、METOP 等)数据及产品的支持、显示和处理能力; (6) 实现国内外高分辨率卫星(包括CBERS、TM/ETM、SPOT、IKONOS、 QuickBird等)标准数据的支持、显示和处理能力; (7) 实现各类观测数据(地面/海洋/高空)的支持、显示和处理能力,包括探空 数据、辐射、气候数据(降水、气温)、蒸发量、土壤湿度、多层地表温度、 物候观测数据等; (8) 实现国内外实时、历史数值预报模式的分析场和预报场资料的支持、显示和 140 MAS业务应用支撑软件系统功能规格设计书 处理能力,包括T213、GRAPES、NCEP、ECMWF标准再分析资料格式等; (9) 实现其它综合探测数据的支持、显示和处理能力,包括各种雷达、闪电、GPS、 风廓线仪等数据。 10.2.2 具有海量遥感数据临时存储和批量处理能力 对卫星遥感中间产品,包括投影之后的经手工精定位的遥感数据的临时存储和批量处理能力。 (1) 具有对FY-3卫星遥感中间产品数据的临时存储和批量处理能力,长期存放; (2) 具有对国内外极轨气象卫星(包括FY-1、NOAA、MODIS)中间产品数据 的临时存储和批量处理能力,长期存放; (3) 具有对国内外静止气象卫星(包括FY-2、MTSAT、GOES、METEOSAT、 METOP等)中间产品数据的临时存储和批量处理能力,存储时间为3个月; (4) 具有对国内外高分辨率卫星(CBERS、TM/ETM、SPOT、IKONOS、QuickBird 等)中间产品数据的临时存储和批量处理能力,存储时间为3个月。 (5) 具有对业务中常用到的经过精纠正处理的历史遥感数据批量存储能力,预计 存储近10年的数据。数据量预计在10TB左右。 10.2.3 具有多种标准、规范的定量产品生成能力 各种定量产品标准、规范如下: (1) 产品名称; (2) 监测范围; (3) 监测周期; (4) 产品分辨率; (5) 投影方式; (6) 影像合成方式; (7) 影像大小(分标准区域影像和各行政区域影像); (8) 行政边界(边界精度、线条宽度及颜色); 141 MAS业务应用支撑软件系统功能规格设计书 (9) 各种标注(字体、字号、颜色、位置、名称、制作时间、制作单位、地理名 称); 影像颜色及其含义; (10) (11) 图标、图例(位置、大小及式样)。 10.2.4 稳定性与可靠性 MAS是一个重要的业务系统,在软硬件的设计实现上要考虑系统长期运行的稳定性和可靠性。软件在运行期间,针对任何一个重要操作,都必须具有判断错误的能力,必要时可以进行恢复性操作,否则要发出报警消息,以便于人工干预。在轨测试通过后,MAS将进入长期业务运行状态。因此,无论是计算机硬件系统还是软件系统都必须具有较高的可靠性和故障后快速恢复的能力。具体要求如下: (1) 应用软件开发应严格遵循软件工程国、军标的开发、测试和集成规范,制定 合理的数据处理、监测服务产品生成和质量检验的调度接口,进行资料质量 和产品质量控制,采用作业自动恢复和作业人工补做等措施。 (2) 在支撑平台可靠性的保证下,关键高可用业务系统在3分钟内恢复运行状态。 10.2.5 安全性 MAS是卫星地面业务系统的重要组成,同时又对外提供产品服务,因此必须具备必要的安全运行措施。除了在系统上考虑安全性外(如内外网隔离、防火墙等),MAS也应提供基于角色(例如:系统管理员、操作员、高级用户、一般用户等)的安全控制策略。 主要包含两个方面的内容: (1) 业务系统的安全保证性。即MAS的软件成份不会由于自身的故障或失效导 致应用系统的其它部分相继失效甚至崩溃的特性(如不正常地持续占用大量 CPU、内存、I/O等计算机资源,导致系统的其它部分无法运行)。制定完整 的故障隔离、规避和恢复策略,确保全系统业务软件运行的正常与安全; (2) 访问的安全保证性,防止外界或内部用户的非法或恶意访问MAS。为此, 必须从访问级别上严格控制不同用户的权限,避免用户越权使用或非法使用 系统资源,甚至控制系统操作权力,造成全体系统运行能力下降甚至崩溃。 142 MAS业务应用支撑软件系统功能规格设计书 10.2.6 可扩展性和易维护性 FY-3号工程是一项长期的工程任务,分一期和二期两个阶段,因此MAS应具有较好的可扩展性,便于今后的扩充和改造。除了要求MAS软件本身具有良好的维护性外,还应当拥有离线的维护环境,以便在不影响正常业务的情况下进行软件的维护工作。 10.2.7 易用性 MAS系统是面向各类应用的业务软件,为适应不同专业用户的要求,软件应该具备方便、友好的操作界面。此外,部分功能软件自动运行,无需人工干预,运行操作人员仅在系统报警提示的情况下,进行必要的人工干预和故障维修。所有的故障状态和信息都应自动记录和存储,便于事后的故障对策分析。 10.3 测试要求 10.3.1 被测试对象 用户级的测试,被测试对象的最小单位为CSC。因此,可以确定的被测试对象有两级(类): (1) CSC级:MAS中的每一个功能部件; (2) CSCI级:MAS。 10.3.2 测试方法 10.3.2.1 自底向上和自顶向下的测试 自底向上的测试是指各级部件的验证确认测试必须逐级完成。要求: (1) 软件内部验证确认测试步骤: 软件模块、软件单元、软部件、软件配置项、 项目分步严格按质量控制标准测试。 (2) 系统验证确认测试步骤:按软件单元、软件配置项、分系统、系统四级测试 步骤,逐级达到额定指标后才能转入下一阶段测试,测试中要有严格的质量 控制。 在实际操作中允许采取自顶向下和自底向上的混合策略,例如,进行系统集成测试时。 143 MAS业务应用支撑软件系统功能规格设计书 10.3.2.2 定量测试要求 测试应达到软件功能的定性、定量要求,按论证需要,对MAS进行第三方测试或进行仿真环境试验。 10.3.3 软件测试记录与报告要求 软件测试过程中必须做好记录。内容要求是: (1) 测试用例名称和项目唯一标识; (2) 测试目的(说明测试被测试对象的什么特性); (3) 初始化(执行测试之前的软、硬件准备工作); (4) 操作步骤(执行测试时,实际操作的步骤); (5) 测试输入(与“软件测试说明”中的测试输入应保持一致); (6) 期望测试结果(与“软件测试说明”中的期望测试结果应保持一致); (7) 评估测试结果的标准(与“软件测试说明”中评估测试结果标准应保持一致); (8) 实际测试结果; (9) 测试结论; (10) 测试人员; (11) 测试时间。 测试完成后应提交测试报告,对整个测试结果给出综合的分析与评价。 10.3.4 软件测试组织要求 除单元测试外,其它各级测试应以独立的测试人员或组织为主进行。 10.4 文档要求 开发方可根据MAS的安全性关键等级和规模等级,按《计算机软件工程规范国家标准》确定的取舍与合并原则,产生并交付下列文档: (1) 软件开发计划; (2) 软件质量保证计划; 144 MAS业务应用支撑软件系统功能规格设计书 (3) 软件需求规格说明; (4) 接口需求和设计文档; (5) 软件设计说明; (6) 数据库设计说明; (7) 软件测试文档(包括:软件测试计划、说明与报告等); (8) 系统用户手册(包括:操作员手册和系统维护手册等); (9) 程序员手册(包括二次开发接口说明)。 10.5 管理要求 10.5.1 关键等级 根据MAS的任务性质和功能要求,其关键等级暂定为:C级。相应的项目管理和质量控制标准应按照《计算机软件工程规范国家标准》中的有关规定执行。 10.5.2 管理机构 MAS开发项目的管理机构是: (1) 主管单位:中国气象局; (2) 保障单位:中国气象局; (3) 开发单位: 待定; (4) 用户单位:国家卫星气象中心。 10.5.3 开发进度 MAS的研制要求完全按软件工程的方法和过程实施,其研制过程主要包括需求分析、概要设计、详细设计与编码调试、测试与系统集成四个阶段,下表给出了任务下达(合同签署)后各阶段的进度要求: 表 10.5-1 MAS开发进度一览表 进度要求 软件研发过程 基本要求 (合同签署后) 145 MAS业务应用支撑软件系统功能规格设计书 需求分析 2个月 提交软件需求阶段应提交的各类文档,通过评审。需求分 析包括所有软件功能的分析 概要设计 2个月 提交概要设计应提交的各类文档,提供客户端原型设计, 通过评审。概要设计包括所有软件功能的设计 详细设计与编4个月 完成详细设计、程序编码、调试和单元测试。 码调试 测试与系统集1个月 完成系统功能确认测试、系统应用集成,并通过初步验收, 成 为应用系统联调做好准备 全系统联调 0.5个月 一阶段软件功能参加全系统联调 全系统确认测 试 0.5个月 系统确认,含用户培训和交付 系统试运行 2个月 进行系统参数调优 预计研制周期 研制周期10个月+试运行2个月 10.5.4 质量保证 MAS的软件质量保证活动应贯穿软件开发的各个控制节点,并按照《计算机软件工程规范国家标准》实施。承制方必须制定详细的软件质量保证计划,并在有关各方商定的里程碑处接受正式的外部(包括甲方和/或甲方委托的第三方)监理或评审。 10.5.5 软件配置管理 承制方应按照《计算机软件工程规范国家标准》的要求,对MAS的所有正式产品(包括文档、程序源代码和数据)进行有效的控制和管理。 11 验收、交付与保障要求 MAS的验收和交付按照《计算机软件工程规范国家标准》的要求执行。 11.1 完成形式和交付内容 MAS的设计,按照《计算机软件工程规范国家标准》进行。软件设计者应认真编写设计文档并进行严格的技术评审,只有在上一阶段经过评审验收后,方可转入下一阶段。 交付两套软件国家级综合安装版和省级应用安装版,软件可根据天气、气候、生态环境、灾害等专业需要选择安装相应功能模块。 146 MAS业务应用支撑软件系统功能规格设计书 MAS的完成内容包括:各类文档、软件源代码和可执行代码。 11.1.1 文档 按照11.4的要求,交付任务书规定的文档,并应严格按照软件工程技术规范,及时进行必要的维护和版本更新,以确保其文实相符,文文一致。所交付的文档应以电子方式和硬拷贝方式各提供3份。 11.1.2 设备 本项目系统运行中所需要的支撑软件平台、软件产品、设备等,须得到原厂商正式授权,所有权归国家卫星气象中心所有,并向国家卫星气象中心交付。 11.1.3 软件程序 应交付的软件程序包括: (1) 可执行代码:以CD-ROM介质提供与文档相符的执行代码,支持软件,测 试工具,负责进行系统安装及客户化工作; (2) 源程序代码:与文档相符的源程序模块、头文件、编译连接过程文件、系统 安装过程脚本(或控制文件),以CD-ROM介质、印刷载体同时提供各两份。 11.1.4 系统联调 MAS开发完成并进行测试后,参加应用系统联调。 11.1.5 用户培训 对本系统直接用户进行系统安装、维护管理、操作使用等方面的技术培训。培训采取集中方式,地点在国家卫星气象中心。人员培训的初步安排: (1) 操作人员:两周; (2) 系统维护人员:两周。 11.1.5.1 业务运行操作人员培训目标 掌握MAS人机交互界面操作和监视的方法。 11.1.5.2 系统维护人员培训目标 掌握MAS提供的所有功能,实施业务运行管理;掌握故障分析和解决方法;掌握 147 MAS业务应用支撑软件系统功能规格设计书 处理流程和处理方法。 11.2 软件验收过程 MAS软件在交付使用之前,必须履行软件产品验收过程。软件验收必须遵守《计算机软件工程规范国家标准》的规定,履行正式手续,遵守以下工作步骤: (1) 提出软件验收申请; (2) 制定软件验收计划; (3) 成立软件验收委员会; 进行软件验收测试和配置审计; (4) (5) 进行软件验收评审; (6) 形成软件验收报告; (7) 移交软件产品。 11.3 软件验收准则 MAS的验收准则是: (1) 软件产品符合任务书规定的全部功能和质量要求; (2) 软件均须通过《计算机软件工程规范国家标准》所要求的各项测试; (3) 文档齐全,符合任务书要求及有关标准的规定; (4) 文档和文档一致,程序和文档相符; (5) 承制方提交软件质量评测报告; (6) 提交配置管理报告。 11.4 验收运行环境 本软件任务书的指定软件运行环境作为验收运行环境。验收地点在中国气象局国家卫星气象中心。 148 MAS业务应用支撑软件系统功能规格设计书 11.5 服务范围 承制方提供的服务范围包括: (1) 开发阶段: , 协助进行MAS总体技术协调; , 协助进行MAS运行设备集成。 (2) 实施阶段: , MAS的安装、调试和相关技术支持; , 系统综合测试与联调和相关技术支持。 (3) 运行阶段: , 运行支持和相关用户培训; , 即时响应故障维护需求,并针对故障进行技术支持和用户培训等。 11.6 软件移交 软件产品验收通过后,承制方必须按验收评审意见,做好后续工作,并在得到验收委员会或其指定人员认可后,按合同书要求,将软件产品移交给交办方。具体要求如下: (1) 交接双方应按验收大纲的要求做好移交/接收的准备工作,成立相应的组织, 指定软件产品交接的负责人; (2) 承制方根据合同规定提出软件产品移交项目清单,在验收委员会的审定与监 督下,逐项核实并移交给交办方。移交结束后形成产品移交文件,并由双方 签署完整的移交项目清单。该文件应包括以下内容: , 移交项目的名称、数量和装载媒体等的详细说明; , 移交的时间,地点; , 交接负责人签名。 149 MAS业务应用支撑软件系统功能规格设计书 11.7 成果约定 项目中由甲方提供的算法和方法所对应的软件成果和产权归甲方所有,乙方不得未经甲方同意转移或使用。 项目中不涉及甲方提供算法和方法的技术成果和版权属三方共同拥有。系统通过验收后,所有文档、软件和资料交甲方统一归档。 12 维护 12.1 软件保障 在软件移交完成之后,承制方必须按合同书规定继续做好软件运行期间的支持工作。交办方负责进行其它各项必要的软件保障。承制方提供三年的免费保修,并负责免费修正软件本身的缺陷。 12.1.1 承制方的责任 按合同对软件保障期内承制方责任的规定进行,主要工作是: (1) 承制方应在任务书规定的支持环境下完成软件的安装和检查; (2) 承制方提供的代码,应支持在任务书规定的支持环境下的重新生成和维护; (3) 承制方应按任务书规定向交办方提供保证软件正常运行的培训和其它服务; (4) 承制方应按任务书规定帮助用户解决软件使用过程中遇到的技术问题。 12.1.2 交办方的责任 按合同对软件保障期内交办方责任的规定进行,主要工作是: (1) 建立适当的使用组织,配置合适的人员,明确各种人员的职责; (2) 组织参加各种培训,使有关人员具备必要的知识和技能; (3) 为软件的正常运行和维护提供必需的环境和资源; (4) 建立合理有效的软件使用规程、管理办法,特别是配置管理办法和问题报告 办法; (5) 记录并收集软件使用中的有关数据,特别是软件失效数据。 150
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