第一节　气象通信


　　一、通信方式

　　1985年末到1997年，是黑龙江省气象通信由电传通信向计算机网络通信过渡阶段，此阶段并存着电传、传真、甚高频电话、卫星接收、计算机通信等几种通信方式。

　　1985年末黑龙江省气象台计算机通信系统建成，1986年正式投入业务运行。该系统使用APPLE－Ⅱ微机和相应的接口和软件，实现了24路输入输出，各类电报按等级自动编报、发报和来报存盘。1986年，齐齐哈尔、佳木斯、牡丹江等8个市（地）气象台相继使用APPLE－Ⅱ微机替代了电传机接收气象电码，省、市（地）两级开始了计算机通信。黑龙江省气象台通信科将沈阳区域气象中心以电传信号发来的气象电码，经过计算机筛选，再通过电传线路传到各市（地）气象台，解决了废报、缺报、重复报的问题，使传输时效得到很大提高。各市（地）气象局观测站和县气象站的上行气象报告均使用PC－1500机编报，市（地）气象观测站通过电传线路将报文传至黑龙江省气象台通信科，黑龙江省气象台通信科再根据不同报类分别传至沈阳区域气象中心、北京或用户。1992年，黑龙江省气象台由APPLE－Ⅱ24路转报系统升级为IBM微机40路转报系统，各县气象站通过邮电部门将气象报告发至黑龙江省气象台通信科、沈阳或北京。

　　由于受线路的限制，1986年以后，各级气象台站接收图表仍然使用CZ－80型或123型传真机。卫星单向接收站建成后，结束了传真机的使用。此期间，黑龙江省气象台还利用卫星接收方式获取各时次的云图。

　　1986年后，气象服务面迅速扩大，用户不断增加，黑龙江省气象局开始组建天气警报系统和甚高频无线通信，将天气预报，特别是灾害天气警报迅速分发给广大用户，加强了灾害天气联防，通过建立警报发布中心和布设警报接收机，随时和同步向用户通告天气预报、警报；通过使用甚高频通信技术实现气象部门台站间的重要气象信息的交换。从1986年少数台站开始布设警报接收机、甚高频电话及单边带接收机，到1993年，警报接收机已经成为黑龙江省主要农区乡镇和部分村接收气象信息的主要方式。同时利用甚高频电话和单边带电台实现了黑龙江省气象部门之间的直接对话，传达气象信息，会商天气，很好地发挥了辅助通信的作用。

　　随着BP机无线寻呼通信成为热点，1993年黑龙江省气象台组建了气象寻呼台，利用天气警报系统专用频率资源和寻呼手段扩大了天气预报、警报等气象服务信息的传播。

　　1992年，黑龙江省气象台开始筹建NOVELL计算机局域网，并于1993年建成。网络采用美国NOVELL公司的NETWAE操作系统，设一台486服务器及若干386工作站。1993年底，黑龙江省气象台开通哈尔滨到沈阳区域气象中心NOVELL远程工作站，通信速率为2400比特，用于传输黑龙江省到沈阳区域气象中心的信息。1994年，各市（地）气象台配备了386、486微机，完成了计算机局域网建设，开通了各市（地）气象台局域网络到黑龙江省气象台局域网络的远程通讯业务，标志着黑龙江省微机网络气象通信开始。远程计算机局域网采用NOVELL网桥进行互联，通信信道租用电信部门的模拟或数字微波专用线路，通信速率为9600比特。1994年，黑龙江省气象台在省级局域网上配备专用通信服务器、通信处理工作站，并在此基础上研制了自动通信软件系统，应用于省、市（地）间气象通信业务，实现了气象通信业务通过计算机广域网络以文件形式自动传输，结束了气象报告电传线路传输的历史，传输速率提高了几十倍。

　　1997年，随着气象部门卫星综合应用系统（“9210”工程）的建设，新的业务流程开始实施。原NOVELL网络与386、486微机已不适应气象通信业务发展的要求，为此，开始组建市、县气象台站计算机局域网和全面升级改造省级局域网，以实现黑龙江省各级气象台站计算机网络通信。

　　1997～1999年，在中国气象局大力支持下，黑龙江省气象局先后为各市（地）气象局配置数台586微机，由黑龙江省气象网络中心负责承建各地区气象通信网络。新的网络为星型共享式以太网，采用TCP／IP协议组建设，有UNIX主机，SYBASE数据库，天气预报人机交互系统，卫星广域网接口，分组数据网接口等设备，在各种网络操作系统及业务应用软件的控制下，提高了气象信息通信的自动化程度和信息处理微机化程度。

　　1997年，各市（地）陆续开始建设县级气象局计算机局域网络。县级网络规模较小，网络多为10兆以太网。县级气象局计算机局域网建成后，黑龙江省气象通信实现了计算机网络通信。在卫星通信网和分组数据交换网支持下，各级气象台站接收到的资料、图表等各种气象信息量显著增加，上传信息速率、准确率和稳定性显著提高。

　　1999年7月，以黑龙江省气象台原NOVELL计算机局域网为基础，全面升级改造省级气象计算机局域网，并于当年完成改造。省级局域网包括黑龙江省气象台大院内的省气象网络中心、省气象中心（原黑龙江省气象台与省气候中心合并）、省气象科学研究所、省气象职工干部学校、黑龙江省气象局行政管理处等5个单位。

　　改造后由10兆网升速成为100兆网，网络结构由原来总线型改为树型结构交换式以太网，改造后的网络将黑龙江省气象台大院内5个单位纳入到一个局域网上来，另外联通了200百米之外的黑龙江省气象中心观测站，观测站可直接通过局域网发报。改造后的网络设IBM主机用于存放、接收处理气象内部信息，设WindowNT服务器，用于处理中文办公信息，设WWW服务器用于气象信息发布，设各种路由器和访问服务器提供VSAT卫星信道、DDN数字信道、X25分组数据交换网、计算机自动电话拨号信道的网络接口，以适应不同用户的远程连接服务。

　　黑龙江省级气象局局域网升级改造后，以黑龙江省气象网络中心为核心的计算机局域网，通过卫星数据通信网、分组数据交换网、DDN数字通信网，以及国际互联网等多种信道与各市（地）气象局计算机局域网、县气象局计算机局域网（或远程工作站）、黑龙江省气象局和局直单位计算机局域网，以及农垦、森工等气象行业台站和民航、军航、哈尔滨飞龙公司气象台等同城用户的计算机局域网络（或远程工作站）相连，构成了覆盖黑龙江省范围的气象计算机广域网。在这个广域网络中，省、市气象部门之间信道为卫星无线信道和地面有线信道；县气象站与黑龙江省气象网络中心之间信道为地面有线信道和国际互联网信道；农垦、森工等气象行业台站与黑龙江省气象网络中心为互联网信道；黑龙江省气象局、局直单位、同城用户与网络中心以数据专线互联，省级计算机网络系统通过光纤以10兆速率与电信公网相连。

　　2001年初，哈尔滨多普勒雷达基地综合业务楼开始建设，新的省级气象信息网络系统开始筹建，包括综合布线系统和计算机网络系统两部分。综合布线系统采用综合类型配置方案，保证每个办公房间有4个或以上信息点、每个卡位有2个信息点、每层计算机房有60个以上信息点，其中任意一个信息点通过管理子系统可提供话音和数据服务。布线系统包括工作区子系统、水平子系统、管理子系统、垂直子系统、设备间子系统、建筑群子系统等6个独立子系统，具有兼容性、开放性、灵活性、可靠性、经济性、先进性。整栋大楼共有804个信息点，网络覆盖面大，运行可靠性大。计算机网络系统采用千兆以太网作为骨干网络，到桌面的系统采用交换式快速以太网。大楼内信息网络中心设1台千兆交换机，通过光纤与各楼层的百兆交换机相连，速率为1000兆；千兆交换机还提供5个千兆口用于连接高性能公共服务器和公用数据库等。网络对外有3个64KBPS分组数据交换网口和2个DDN端口通过路由器接入网络中心交换机；4个PSTN接口通过访问服务器接入网络中心交换机；2个报路接口通过转报接入网络中心交换机。气象专网部分通过防火墙以10兆带宽与国际互联网相连，天气预报、科研、办公等业务系统分别挂接在楼层交换机上，对外服务系统网站及农业经济信息网络接在外网交换机上。整个系统于2002年4月完成，投入业务运行。

　　新的省级信息网络系统成为黑龙江省级气象信息通信、信息分析、加工处理与信息服务的业务工作平台，包括信息采集与分发子系统，数据库管理与应用子系统，网络管理与业务监控子系统，短、中、长期天气预报子系统，气候资料加工处理与气候分析子系统，人工影响天气子系统，农业气象情报与卫星遥感监测子系统，气象科研与开发子系统，气象信息服务子系统及办公自动化子系统等10个子系统。各功能子系统间有密切的相互关系。气象信息收集和分发子系统除完成信息收集和传输外，还为数据管理和应用子系统提供实时接收的数据；数据库管理和应用子系统从气象资料的收集和分发子系统获得各种资料和产品数据，并按气象业务需求对这些数据进行组织和管理，为其他子系统提供各种数据服务；网络管理与业务监控子系统负责收集其他子系统及市（地）、县网络运行状态及有关信息，根据气象业务需要进行管理和业务监控；预报科研等子系统通过局域网获取数据库管理和其他子系统信息，在特定软件支持下为业务人员提供工作平台；服务子系统从其他子系统获得信息，通过气象专网和互联网络为服务对象提供信息服务。

　　2004年，黑龙江省气象台站专线宽带网络建成后，在卫星通信网、宽带网、DDN网的支持下，气象计算机广域网通信实现了高速、大信息量，以及多方面的气象资料信息的交互和处理。

　　二、通信网络

　　（一）无线通信网络

　　1.应用图形传真接收网

　　1983～1997年，黑龙江省各级气象台站通过无线传真接收网，接收国内国外传真广播台播发的各种天气图表应用于预报业务。无线传真接收是各级气象台站，特别是县级气象站获取气象图表的主要途径。1997年以后，PCVSAT卫星单项接收站开始建设，无线传真接收网逐步停止使用。

　　2.警报接收网和气象辅助通信网

　　为适应气象服务发展的需要，解决为广大用户传输气象信息的问题，同时也为在有线通信异常情况下的气象通信使用，1985年前后，黑龙江省气象局开始组织建设黑龙江省无线警报接收网和通信辅助网。根据距离、地形和用途不同等情况，设立短波发射装置和差转台，利用警报接收机和气象警报系统专用频率，单边带电台、甚高频电话和移动通信气象专用频率，实现气象信息的传递和交流。1986年，黑龙江省气象台建立了发射塔，布设了50多部警报接收机，率先以气象专用频率向各用户传输天气预报、警报。1987年，绥化、齐齐哈尔两个地区建成了气象高频电话网。1988～1990年，省、市、县气象通信辅助网陆续建成并开通，黑龙江省共建了27座发射塔，14个差转台，配高频电话68部、单边带电台19台，93％的台站进入通信辅助网。通信辅助网成为省－市－县，特别是市、县气象业务骨干专网，承担了业务话音和数据等信息资料传输任务。同时，以主要农业区为主的气象警报接收网逐步扩大，至1992年，警报接收机用户已达3197户，使气象信息直接传输到了广大农民手中。

　　1991年，黑龙江省实施气象行业管理以后，气象通信辅助网开始向农垦、森工、监狱等部门的气象站延伸，先后有森工总局带岭林业局气象站、省监狱局老莱农场气象站、省农垦总局克山、查哈阳农场气象站等13个气象站加入气象通信辅助网，接收临近气象台站的指导预报，进行天气预报会商和灾害天气联防。直到2000年，无线通信辅助网是农林气象台站与国家气象台站业务联网的主要方式。

　　3.短波电台通信网

　　漠河、呼玛等气象站地处边远山区，利用邮电线路难以拍发实时气象报告，为此，黑龙江省气象局组建了齐齐哈尔、呼玛、漠河短波电台通信网，于1982年7月5日8点开始通信。呼玛、漠河气象站地面观测人员用手键将气象报告通过短波无线电台发至齐齐哈尔气象台，齐齐哈尔气象台通过电传线路将气象报告传至黑龙江省气象台通信科。1992年，短波电台更换为757型，手敲键发报改为话传发报。1998年，分组网建成后，短波电台通信网停止运行。

　　（二）有线电传网

　　1986年，黑龙江省市（地）气象台开始计算机通信后，有线电传线路仍然是黑龙江省气象通信的主干线。以黑龙江省气象台通信科为电传网枢纽，向下连接各市（地）气象台，对外连至沈阳区域气象中心、哈尔滨电信局，以及黑龙江省民航气象台和哈尔滨飞机制造厂气象台。黑龙江省气象台除向开通电传线路的气象台分发、传送气象情报外，还将各县气象站通过哈尔滨电信局发来的气象电报和各市（地）气象台传来的气象情报集中转发给沈阳气象中心。

　　（三）卫星通信综合网（VSAT通信网）

　　根据气象业务现代化建设对气象通信业务发展的需要，1992年10月，国家计委批准《气象卫星综合应用业务系统》列入国家“八五”国民经济建设规划的大中型项目，代号“9210”工程。工程建设的目标是：采用卫星通信、计算机网络、数据库和人机交互处理等先进技术，在全国市（地）级以上气象部门建成一个以卫星通信为主，地面通信为辅的现代化气象信息网和计算机系统，实现气象信息传输的高速化、计算机网络化，充分发挥气象部门已建系统的效益，实现资源共享，提高气象业务现代化建设整体水平，缩小与发达国家的差距，更好地为国民经济建设服务。系统建成后，以气象信息的收集和分发管理为主要业务，兼顾话音和批量数据业务。

　　VSAT卫星通信网由设置在中国气象局的主站和30个省级站，296个市（地）级站组成。其中，黑龙江省设1个省级站，12个市（地）级站，这些站组成了覆盖黑龙江省各地，以至全国的话音卫星通信专用网。黑龙江省从1996年11月开始建设，1998年7月完成。包括卫星话音网（SVTN）及卫星数据通信网两部分系统。

　　1.卫星话音网

　　卫星话音网采用美国休斯公司生产的电话地球站（TES）构成，话音网采用网状结构。各市（地）气象局通过卫星小站可直接通话，不必经过主站，主站只起信道分配作用。系统除电话功能外还同时具有召开两组“话机到话机”的电话会议功能，会议主席可设在任意小站上，系统还可以在话音带内传输数据，接G3传真机，传输速率为9.6KBPS。另外，为充分利用卫星话音网，黑龙江省各市（地）气象部门安装了程控机与VSAT电话地球站相连，使来自气象系统内部的长途电话大部分可由卫星网取代。

　　2.卫星数据通信网

　　卫星数据通信网采用美国休斯公司的卫星数据站（PES）构成，为星型网状结构，中心是北京主站。它是一个逻辑上相当于多端的空中桥路器，把省、市（地）、北京等多个计算机局域网直接连接成一个计算机广域互联网络。卫星广域网出向速率为512比特，主站入向码率为8×128比特由多个小站共享。卫星数据通信网的建成，结束了黑龙江省省级与市（地）级气象部门、沈阳区域中心、中国气象局之间比较落后的通信方式。卫星信道通信速率较过去的模拟专线信道速率快了10倍。

　　（四）PCVSAT卫星单向广播接收系统

　　该系统是“9210”工程的扩展工程，是为了充分利用“9210”工程通信资源，解决县气象站对大量下行气象信息的需求，提高气象服务能力而建设的。系统采取中央和地方1：1匹配资金的办法，在市（地）、县气象局建立卫星单向数据接收站（PCVSAT系统），主要包括VSAT卫星接收小站、信息加工处理和分析显示、配套软件。黑龙江省于1999年初开始建设，2000年投入业务运行。各单收站通过接收卫星广播。获取包括图表在内的大量气象信息，取代了气象传真广播接收网。PCVSAT在县级的通信速率较过去传真广播速率提高了近1000倍。

　　（五）分组数据交换网络系统

　　气象分组数据交换网是利用邮电公用分组数据交换网组成的广域计算机网络。该网络系统的建设主要是为解决县级气象站通过邮电部门向上传输气象报告存在的问题，同时也为市（地）级卫星通信系统作降级备份。黑龙江省于1997年底开始组建气象分组数据交换网络系统，采用星型结构网络，以黑龙江省气象网络中心为星型中心节点，各市（地）、县气象局为分支。中心节点设3个分组数据交换网口，可同时提供83个县级气象站登陆中心服务器。市（地）、县气象局以同步专线接入分组数据交换网，入网速率为9.6比特。

　　1998年1～3月，开通了绥化市气象局和漠河、呼玛县气象局的分组网，进行了“一地两县”的分组网建设试点。1998年底，首批完成了32个基准、基本气象站的布点，并于1999年5月正式使用分组数据交换网上传气象报告。2000年10月，51个一般气象站建成分组数据交换网，并于2001年4月正式开通上传业务。气象分组数据交换网在县级气象站的应用，使县、市（地）、省三级网络成为一体，从根本上解决了县级气象站实时发报的通信问题，并大幅度提高了传输质量和时效。另外，利用分组数据交换网将市（地）、省、区域中心、国家气象中心四级气象网络互联互通，作为气象卫星通信系统的降级备份，解决了卫星通信系统故障的后顾之忧。

　　（六）气象宽带IP综合网络

　　2004年，黑龙江省气象宽带IP综合网络建成，分组数据交换网逐步退出使用，只保留了省级分组网通信业务，用于省到国家气象局的卫星信道备份。黑龙江省气象宽带IP综合网络是覆盖省、市（地）、县三级气象部门的宽带综合信息通信网络，包括了1个省级气象局、13个市（地）级气象局和74个（包括市局观测站）县级气象局。在此基础上建立的黑龙江省气象广域网络是一个树型网络，即以黑龙江省气象网络中心为中心，通过13条2兆SDH（或2兆以上）链路连接13个市（地）气象局；以市（地）气象局为分中心，各通过若干条2兆SDH链路连接所属县气象局。宽带IP综合网络，成为黑龙江省气象业务的主干通信网络，担负省、市（地）、县气象局间业务信息的传输工作，通信带宽速率比
分组数据交换网提高了213倍。

　　（七）VPN虚拟专用网络

　　VPN气象虚拟专用网络是黑龙江省气象部门使用的SDH宽带网络备份系统，是继SDH宽带网络后，于2004年完成的第二个覆盖省、市（地）、县气象局的网络系统。气象虚拟专用网是利用互联网通过防火墙和路由器，采用VPN技术构建的，一方面为黑龙江省气象信息交换提供了更宽的信道，另一方面也为气象信息更可靠传输提供了保障。

　　（八）行业气象信息网络

　　1990年之前，气象行业信息传输主要是黑龙江省气象台通过有线电传为黑龙江省民航气象台和122厂气象台制作航线预报传输气象情报。1991年，黑龙江省实施气象行业管理以后，把行业信息网络建设作为重要任务之一。1992年，哈尔滨飞机制造厂（原122厂）气象台以有线电话拨号方式建成了黑龙江省气象台的微机终端，除了传输以往使用的气象报告外，增加了大量的卫星云图、数值天气预报等图表和资料。同年，推进森工、农垦、监狱所属的气象站就近加入市（地）气象辅助通信网。1996年，亚布力林业局气象站以有线电话拨号方式建立了黑龙江省气象台的计算机终端，为该站获取气象信息发挥了积极作用。随着互联网技术在气象部门的应用，1999年，黑龙江省气象局开始推进基于互联网的气象行业信息网络建设。省级气象局域网升级改造后，黑龙江省气象网络中心到黑龙江省民航气象台、哈尔滨飞龙公司气象台等同城行业气象台间的专用线路升级为64KDDN。2001年1月，黑龙江省气象行业管理工作会议上作了全面建设以黑龙江省气象网络中心为中心、以互联网支持的行业信息网络的部署。同年，宝泉岭、九三、红兴隆等农垦分局所属的部分农场气象站加入了该信息网；同年12月，利用该信息网络在宝泉岭的三个气象站成功进行了黑龙江省资料汇交传输试点。2002年，黑龙江省农垦、森工系统共有70多个气象台站加入了行业信息网。2003年，利用该信息网进行了全国气象资料汇交的试点。行业信息网络不仅实施了资料汇交的传输工作，还承担了“9210”下行信息的传输。农垦、森工等部门的气象台站可以随时通过互联网从气象网站上调取与市（地）气象台等量的气象信息。2004年，黑龙江省农垦总局实施垦区气象现代化建设方案，在8个气象台站建立了卫星单向接收站，通过接收气象卫星广播获取大量气象信息。2004～2005年，黑龙江省农垦总局在43个气象台站布设了自动气象站，黑龙江省森工总局在大海林森林物候气象站布设了自动气象站。这些自动气象站通过行业信息网络，将实时气象资料传输到黑龙江省气象网络中心。

　　黑龙江省气象行业信息网络的逐步完善，促进了行业内资料的交互和灾害天气的联防，初步实现了行业气象信息资源的共享。

　　（九）闪电定位系统传输网

　　2005年，在由22个闪电定位监测站点组成的黑龙江省雷电监测网建成的同时，闪电定位系统的传输网建成。闪电定位系统的传输网是基于GPRS无线网络建立的，中心数据处理站设在黑龙江省气象网络中心。大兴安岭地区的9个监测站点的监测数据通过GPRS网同时传输到大兴安岭地区气象局、大兴安岭营林局、黑龙江省气象网络中心和中国气象局；其他站点的监测数据通过GPRS网传输至黑龙江省气象网络中心和中国气象局。

　　（十）天气预报可视化会商系统

　　随着通信技术的发展，气象异地可视化天气会商成为可能。2005年，黑龙江省在省、市（地）气象宽带网络和卫星通信网基础上，经过部分扩充，开始建设天气预报可视化会商系统，并于当年实现了黑龙江省气象中心与国家气象中心，以及大兴安岭、牡丹江、佳木斯、绥化等4个市（地）气象台的可视化天气会商。该会商系统通过卫星信道连通中国气象局中央气象台，通过地面宽带网覆盖到市（地），能提供多点间的话音、图像、图形、文字和视频并存的多媒体实时天气预报会商，能方便、快捷地实现跨地区为预报员和专家提供身临其境的会商环境。该系统建成后，大大扩充了预报员的预报思路，从而提高了天气预报特别是灾害天气预报的准确率。

　　（十一）办公自动化与灾情传输系统

　　2001年，黑龙江省气象办公自动化（OA）与灾情传输系统建成，该系统是国家办公自动化和灾情传输系统的组成部分，采用NOTES系统，依托气象业务通信网，建设了覆盖省、市（地）级气象部门行政机关的电子邮件系统。2005年，通过宽带网络覆盖到各县气象局，实现了政务信息和灾情的快速交换。

　　（十二）乡镇雨量传输网

　　2005年，各市（地）气象局在所辖区域内开始建立基于GPRS无线网络传输的单要素（雨量）自动站传输网，乡镇雨量网中心平台设在各市（地）气象局。