基于Ajax的强对流多灾种协同发布机制研究与应用_丁雨鑫.pdf

2023.7电脑编程技巧与维护1概述强对流天气是在日常生活中常见的灾害性天气，具有发生突然、移动迅速、反应剧烈、破坏力大等特点，主要包含短时强降水、雷雨大风、冰雹等1。IPCC第6次评估报告2显示，在未来全球变暖加剧背景下，与强对流相关的对流频次和降水率将加大，同时城市化效应对于城市区域的极端高温、极端降水等灾害的发生具有显著正反馈。随着未来城市进一步发展和扩张，城市将面临更加严峻的极端天气事件风险，发生包括更加剧烈的强对流天气在内的局地严重灾害性天气的风险也在不断升高35。因此，更快、更准确地发布与强对流天气相关的预警信号对于预防强对流天气的突然袭击具有重要作用，对于发挥预警“消息树”作用、落实早预警早行动、开展防灾减灾工作和保障国民经济都有十分重要的意义。在强对流天气发生时，往往需要同时发布雷电、大风、暴雨甚至冰雹等多条预警信号，业务人员如何在时间紧、发布量大的情况下，在较短时间内广泛地将强对流天气预警传播到政府、媒体和公众端，是一项亟需解决的问题，因而开展多灾种预警信息协同发布机制的研究和应用具有重要的现实意义和作用。针对强对流天气中多灾种预警信息的内容特征进行分析，设计多灾种预警信息协同发布工作机制，并通过Ajax技术在突发系统中实现应用，在确保预警信息发布质量的前提下，提高预警信息发布效率，解决业务人员在实际工作中发布多灾种预警信息发布的困难。2关键技术2.1Ajax 技术工作原理Ajax是几种技术相融合的交互性动态网页技术，具有异步传输数据的功能67。主要的技术组合包含以下内容：CSS、XHTML、DOM、XMLHttp Request、Javascript。其中，DOM模型用于实现交互性的动态显示；XMLHttpRequest用 于 实 现 前 端 与 服 务 器 之 间 的 异 步 通 信；Javascript用于实现绑定和调用。Ajax是无刷新式的数据更新，后端服务器根据XML Http Request发出的请求提供数据，前端通过JavaScript绑定和调用DOM实现页面更新8。异步传输数据能够提高对用户的友好性，让预警信息发布操作员可以快速获取预警信息并进行浏览，以期完成下一步操作，缩短预警发布步骤的操作时间。2.2JSON 数据格式JSON是一种轻量级的数据交换格式，语法和结构都较为简单，多灾种预警信息发布需保证预警发布质量和效率，尽可能地缩短预警发布操作时间，JSON数据格式的轻量级能很好地满足预警发布数据传输需求。同时也便于开发者阅读、编写和服务器解析9。JSON格式数据传输效率高，减少了网络传输的压力10，确保了多灾种预警信息协同发布时的系统迅速响应。2.3jQuery 框架jQuery是一套跨浏览器的开源JavaScript库，可以用于优化HTML、事件处理和Ajax交互，其模块化的开发使开发者能够很轻松地开发出功能强大的Web页面。jQuery的核心特性可以总结为：链式语法和短小多功能接口；CSS选择器具有扩展性，并且高效灵活；插件丰富并且拥有便捷的插件扩展机制11。2.4通用警报协议通用警报协议（CAP）是国际通用的预警信息标准格式12，是基于XML格式的数据信息，是基础信息协基金项目：浙江省突发事件预警信息发布平台（二）预警服务与影响力提升（CTZB-2021110563）资助。作者简介：丁雨鑫（1993），女，硕士，工程师，研究方向为网络气象服务、计算机软件开发，基于 Ajax 的强对流多灾种协同发布机制研究与应用丁雨鑫，黄清瀚，袁超（浙江省预警信息发布中心，杭州310000）摘要：强对流天气是影响范围小、持续时间短的局地灾害性天气，由于其发生突然、强度剧烈，带来的经济损失和人员损伤往往非常严重。预警早一秒，风险少一分，为解决强对流天气预警服务灾种多、时间紧的难题，针对强对流天气预警发布流程和服务内容特征开展研究，从信息采集前、采集中、采集后分别采取措施，设计了多灾种预警信息协同发布工作机制，并基于 Ajax 异步通信技术实现具体应用，提升了预警采集的便捷度，提高了预警发布效率，具有较好的应用效果。关键词：强对流天气；多灾种；预警服务；Ajax 技术51DOI:10.16184/prg.2023.07.0232023.7电脑编程技巧与维护议之一，广泛应用于天气、地质、卫生等警报信息发布领域，且不受所有权限制，在各国的应急减灾体系中都有应用13。CAP规定了预警信息由alert警报项、info信息项和area空间信息3部分组成，同时，在国内的气象预警信息CAP数据包中，对预警信息的这3项内容详细的规定，一条预警信息的CAP数据包中需要包括灾种名称、灾种颜色、持续时间、发布时间、预警类型、预警标题、发布渠道、发布对象、影响区域、发布内容。基于预警信息CAP数据包，在此对强对流天气情况下不同灾种的预警CAP数据包进行分析研究。3强对流多灾种协同发布功能设计3.1强对流天气预警特点通过对浙江省近5年预警信息数据的统计分析，发现预警信息以暴雨、雷电、大风、冰雹为主，需要同时发布2种及以上的预警信号占比达55.14%，如表1所示。通过对比强对流过程中相同地区同一时间段发布的不同预警信息CAP数据包，可以看出以下几点：（1）强对流天气引发的多灾种预警信号发布时间间隔较短。例如，诸暨市气象台发布暴雨黄色预警和发布大风黄色预警前后相差4 min，如图1，图2所示。（2）影响地区相同。在预警内容中，受影响的区域都为马剑、五泄等地。（3）预警内容中存在较多相同或相似表述。灾害产生的原因都为强对流影响。根据这些特点，为提高预警发布效率，缩短预警发布操作时间，减少业务人员操作时间紧、发布工作量大的问题，强对流发生时的多灾种预警信息可以将预警属性字段划分为以下3类：（1）完全变更字段。灾种名称、灾种颜色、持续时间、发布时间、预警类型、预警标题。（2）基本不变字段。发布渠道、发布对象、影响区域。（3）部分变更字段。发布内容。其中，需部分变更的“发布内容”字段，具有较多相似描述，例如，影响范围、预报内容、防御提示等信息。3.2多灾种协同发布功能通过研究强对流天气发生时发布的预警信息特点，分“三步走“提高发布效率。（1）采集前，提前采集。通过预警草稿方式进行预警草稿提前采集，根据天气预报预警结果，提前编辑预警信息内容，选择好发布渠道和受众用户进行保存。在强对流天气临近时，利用更精准的预报信息，修改部分内容后即可发送。（2）采集中，参考采集。通过预警导入实现参考近期预警或者预警草稿。在预警采集时，可以导入近期已发布的预警信息，修改部分内容后即可发送。为保证预警信息发布质量，防止“忙中出错”的人为错误，预警信息采集时，进行如下设计：新生成字段采取界面选择方式，减少人工输入错误，提高发布速率；替换字段参考已发布的历史预警；部分变更字段则根据选择内容自动生成，描述部分参考已发布预警信息。（3）采集后，一键审批。预警发布流程包括采集、审核、签发、发布，采集完成后，针对多灾种预警信息在审核、签发时，可以勾选多个灾种的预警信息同时进行一键审批，加快预警发布流程。多灾种协同发布流程如图3所示。表1近5年浙江省强对流预警信发布灾种类别数强对流过程需发布灾种类别数1种2种3种4种占比44.8631.3522.701.09单位：%图1诸暨市气象台发布暴雨黄色预警CAP数据包图2诸暨市气象台发布大风黄色预警CAP数据包图3多灾种协同发布流程草稿预警草稿保存草稿采集开始采集选择固定信息是否导入选择数据来源近期已发布预警替换手动修改是否提交取消审核查看审核审批方式一键审核逐条审核是否通过审批预警终止查看签发签发签发方式一键签发逐条签发是否通过签发预警终止发布查看发布是否发布预警终止结束发布522023.7电脑编程技巧与维护3.3多灾种协同发布功能实现将预警信息数据转换为JSON格式进行传输，并根据操作类型进行分类。将预警信息数据分为新生成字段、替换字段和自动生成字段。当用户采集预警信息时，选择灾种、级别等必要信息后，该请求并不是直接交给服务器，而是提交给Ajax引擎，以异步的方式和服务器通信，自动生成新生成字段和自动生成字段。用户可以继续导入历史预警或者草稿预警信息，此时系统将自动替换变更属性的预警字段。当用户提交预警信息或保存为草稿时，数据最终传输数据库入库，并标记状态，操作界面截图如图4所示。4应用成果基于突发事件预警信息发布流程，确保预警发布单位能将预警信息准确无误、及时高效地对外传播。基于Ajax的多灾种协同发布功能自2022年7月在全省推广应用以来，颇受好评。在强对流天气预警服务中，该功能可以有效提高预警发布操作速率。在浙江省衢州、温州、杭州西部和丽水局部地区出现短时强降水和局地雷暴大风时，多地同时发布雷电、大风、暴雨预警，如图5所示。传统发布和多灾种协同发布操作时间平均值对比如表2所示。更快、更准确地发布强对流相关的预警信息对于预防强对流天气的突然袭击具有重要作用。多灾种协同发布在预警采集阶段，提供预警草稿、历史预警等内容作为参考，减少预警信息录入编辑时间，并让预警发布业务人员有时间专注于提高预警信息服务内容、提高预警服务质量。在预警审签阶段，可以通过一键审批操作减少界面操作时间、缩短预警审核时长。5结语通过分析在强对流天气情况下多类灾种并发的预警信息特点，设计强对流多灾种协同发布“三步走”的机制，结合Ajax技术，实现强对流多灾种协同发布机制的具体应用，解决了基层预报业务人员在强对流天气预警服务时的时间紧、发布量大的问题。参考文献1王镇铭浙江省天气预报手册M 北京:气象出版社,20132IPCCClimate change 2021:The physical science basisR NewYork:IPCC,20213周波涛,钱进 IPCC AR6报告解读：极端天气气候事件变化J 气候变化研究进展,2021,17(6):713-7184袁宇锋,翟盘茂全球变暖与城市效应共同作用下的极端天气气候事件变化的最新认知J 大气科学学报,2022,45(2):161-1665樊星,秦圆圆,高翔 IPCC第六次评估报告第一工作组报告主要结论解读及建议J 环境保护，2021，49(22):44-486柯昌正,黄厚宽.Ajax技术的原理与应用J.铁路计算机应用,2007,16(1):27-29.7张宇.基于Ajax和JSON技术的电信CPMIS管理系统J.长沙通信职业技术学院学报,2022,9(4):4-9.8贺涛,缪淮扣,钱忠胜.基于Ajax技术的Web应用的建模与测试用例生成J.计算机科学,2014,41(8):219-223.9余跃泓.基于Ajax实现跨域通信J.电脑编程技巧与维护,2022(12):52-54.10赵晔晖,廖彬武,梁希豪.气象信息监控系统的设图4导入预警草稿操作界面截图图5多灾种协同发布界面采集审核签发发布逐条发送10 min4 s4 s4 s多灾种协同发布1 min1 s1 s4 s表2传统发布和多灾种协同发布操作时间平均值对比(下转第97页)532023.7电脑编程技巧与维护计与开发J.科技与创新,2022(8):17-19.11何丽,龚旺.jQuery在AJAX技术框架中页面加载的应用J.计算机时代,2011(8):25-26.12邓鑫,高亢,王春芳,等.CAP协议在我国预警信息发布系统中应用的研究C/中国气象学会.创新驱动发展 提高气象灾害防御能力S3第三届气象服务发展论坛公众,专业气象预报服务技术与应用.中国气象学会,2013.13崔磊,呂宸,白静玉,等.一种基于CAP的应急预警信息交互协议J.南京:中国高新科技,2020(20):110-111.方式提交到服务器，服务器依据表格数据源组件自带的方法（或动态生成的SQL语句）进行数据更新。使用EasyGrid控件时，后端能够自动向前端写入jquery.js、easui.js、easui.css等文件，并在表头生成保存、新增、删除工具栏。3.1自动套用格式设置控件的属性CssClass=“easyui-datagrid”。3.2以文本框方式实现全表格编辑设置控件的属性AllowEdit=true。3.3自动更新数据日志字段加 入creator、create_date、updater、update_date、auditor、auditdate等Parameters信息，系统会根据登录用户信息和操作时间自动更新数据日志字段信息。3.4控件支持丰富的列表编辑器首先，使用EasyUI扩展方法getGridColumns取得表头信息；然后，列属性formatter格式化显示信息，用列属性editor自定义丰富的列表编辑器，例如，支持单选和多选的下拉列表、下拉表格、下拉树、下拉日期等；最后，用datagrid方法渲染表格4。以性别、民族、学籍状态下拉列表为例，在前端写入以下JS代码：var cc=$.easyui.getGridColumns(#+gridId);var columns=cc1;columns0.forEach(function(column)switch(column.field)case SEX:case NATION_CODE:case REG_STATUS:column.formatter=function(value,row)var f=codecolumn.field.filter(function(item)return item.id=value)return f.length 0?f0.text:value;column.editor=type:combobox,options:valueField:id,textField:text,data:codecolumn.field;break;)var dg=$(#+gridId).datagrid(columns:columns);4结语控件在Web应用程序基础数据维护、全表格数据输入时非常有用，可以大大减少开发工作量，前端界面友好，符合用户操作习惯，用户既能像操作Excel一样编辑表格，还可以灵活定义多种下拉组合框，方便用户输入各类标准数据。参考文献1微软官网学习中心.什么是ASP.NET?2微软官网文档中心.IDataSourceViewSchema接口.3EasyUi Demo.Cell Editing in DataGrid.4EasyUi Documentation.DataGrid.(上接第53页)加入安全套接层（SSL）身份认证，以提高数据交互的安全性。参考文献1薛宁.基于WebService实现跨部门在线数据交互J.审计月刊,2021(1):37-40.2宗起振,王丹丹,赵琴.基于GSOAP的状态监测设备系统设计与实现J.软件导刊,2016,15(1):73-75.3刘兵.利用WebService实现嵌入式设备与PC端的无线通信J.单片机与嵌入式系统应用,2016,16(3):30-33.4徐娟华.基于WebService的扫码发货系统设计与实现J.铜业工程,2022(1):77-79.5刘国强,柯敏毅.基于WebService的公路设备保养管理系统的设计与实现J.科学技术创新,2020(13):68-69.(上接第58页)97