全国智慧农业气象服务平台数据存储规范.docx

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全国智慧农业气象服务平台数据存储规范

全国智慧农业气象服务平台数据存储规范

（试行）

中国气象局

2016年11月

前言

全国智慧农业气象服务平台综合数据存储规范的制定以《气象结构化数据存储规范（初稿）》、《全国农业气象数据库环境技术规范（试行）》和《全国精细化气象格点预报数据规范》为基础，依托中国气象局CIMISS云平台，是对《气象结构化数据存储规范（初稿）-农业气象分册》、《全国农业气象数据库环境技术规范（试行）》的补充和完善，是全国智慧农业气象服务平台的数据参考规范。

主要包括基础气象资料库、农业气象观测数据库、农业气象专题产品库、农业气象野外调查数据库、用户采集数据库、农业气象背景数据库。

智慧农业气象数据库存储数据类型有站点数据、格点数据、Word文档、图片数据和视频数据五类。

智慧农业气象数据存储规范

1.范围

本规范规定了智慧农业气象数据存储规范，包括地面气象数据、土壤数据、农业气象观测数据、农业气象灾害数据、农业气象采集数据、农业气象数值产品、农业气象服务产品和台站信息等数据的表结构、索引、分区方式等内容。

本规范适用于气象结构化数据的存储管理。

不论选用传统关系型数据库，还是选用分布式关系型数据库进行存储，都可使用该规范。

2.术语与定义

（1）数据库meteorologicaldatabase

数据库是按照预定结构组织成的气象信息的集合，本规范涉及气象、土壤、农业气象、农业气象灾害、农业气象产品和台站信息六类数据库。

（2）表结构table

表是数据库内部的数据存储机制。

表含有一组固定的列。

表中的列描述该表所跟踪的实体的属性。

（3）索引index

索引是对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种结构。

（4）分区partition

分区是数据库基于性能和可扩展性等因素的考虑将一个大数据表分为独立的若干小表。

3.规范技术说明

对于智慧农业气象数据的存储管理，不论是选用传统关系型数据库，还是选用分布式关系型数据库，都需要设计数据存储的三项最基本内容，即表结构、索引和分区。

表结构用于定义数据的组成和要素存储类型，索引和分区用于优化数据检索和管理性能。

（1）表结构

表结构定义数据包含的各要素字段，包括要素名称、字段编码、数据类型、约束（是否为主键、是否可空）、以及字段的赋值说明等。

其中，字段编码源自BUFR码，进行了适当扩展。

数据类型主要包括NUMBER、CHAR/VARCHAR2和DATE三种。

要素字段包括用于辅助存储管理的管理型字段（如资料标识、入库时间、更新时间等）和气象要素数据字段（如温、压、湿、风、降水等）。

（2）索引

索引分为两种，即唯一索引和一般索引。

唯一索引，是为了避免数据表中存在重复的键值，一般设计为一个；唯一索引也具备与一般索引一样的加速检索能力。

一般索引，是为了提高应用检索效率，将常用的检索字段设计为索引，可设计为一个或多个。

智慧农业气象数据的唯一索引，一般由站点、观测时间、层次等时空字段组成。

一般索引，则由常用应用场景的检索字段组成。

（3）分区

气象数据具有时空密度高的特点，因此数据规模较大。

为提高存储管理性能，大部分数据表都需要进行分区。

一般都按时间范围进行分区，依据数据的规模大小，分区粒度可选择为月、日和小时。

4.基于站点的资料存储规范

4.1.中国地面气象资料

中国地面气象资料包含地面实况气象资料和预报气象资料两类，其中，实况资料包括气象要素日值实况、小时值实况和气候标准值；预报资料为精细化城镇预报产品。

数据表中文名、表格中文名称、名称编码和说明见下表。

具体表结构见附件1-中国地面实况与预报气象资料表。

表清单

序号

表中文名称

名称编码

说明

1

中国地面气象日值实况

SURF_CHN_MUL_DAY_TAB

同《气象结构化数据存储规范（初稿）》中4.1.7一致

2

中国地面气象日值气候标准值

SURF_CHN_MUL_YES_TAB

新建

3

中国精细化城镇预报资料

SEVP_CHN_WEFC_RFFC_TAB

新建

4

中国地面气象小时实况

SURF_CHN_MUL_HOR_TAB

同《气象结构化数据存储规范（初稿）》中4.1.2一致

5

中国日照资料

SURF_CHN_SH_HOR_TAB

同《气象结构化数据存储规范（初稿）》中4.1.13一致

4.2.土壤资料

土壤资料包括土壤土壤水文物理特性、土壤相对湿度、土壤水分总储存量、有效水分储存量、土壤冻结与解冻、土壤地温小时值、土壤地温日值等。

数据表中文名、表格中文名称、名称编码和说明见下表。

具体表结构见附件2-中国地面土壤资料表。

表清单

序号

表中文名称

表名称

说明

1

土壤水文物理特性表

AGME_CHN_SOIL_HYDO_TAB

同《气象结构化数据存储规范（初稿）》中4.5.9一致

2

土壤相对湿度表

AGME_CHN_SOIL_RH_TAB

同《气象结构化数据存储规范（初稿）》中4.5.10一致

3

土水分总储存量表结构

AGME_CHN_SOIL_TWC_TAB

同《气象结构化数据存储规范（初稿）》中4.5.12一致

4

有效水分储存量表结构

AGME_CHN_SOIL_AWC_TAB

同《气象结构化数据存储规范（初稿）》中4.5.13一致

5

土壤冻结与解冻表结构

AGME_CHN_SOIL_FREEZE_TAB

同《气象结构化数据存储规范（初稿）》中4.5.14一致

6

土壤地温小时资料

AGME_CHN_SOIL_TEMP_HOR_TAB

新建

7

土壤地温日值资料

AGME_CHN_SOIL_TEMP_DAY_TAB

新建

4.3.农业气象观测数据

农业气象观测数据包含作物生长发育、干物质与叶面积、灌浆速度、产量因素与产量结构、关键农事活动、县级产量水平、动（植）物物候期、牧草发育期、牧草生长高度、牧草产量、牧草盖度及草层采食度、家畜膘情等级与羯羊重调查等内容。

数据表中文名、表格中文名称、名称编码和说明见下表。

具体表结构见附件3-农业气象观测数据表。

表清单

序号

表中文名称

表名称

说明

1

作物生长发育

AGME_CHN_CROP_GROWTH_TAB

同《气象结构化数据存储规范（初稿）》中4.5.3一致

2

干物质与叶面积

AGME_CHN_CROP_DRY_LAI_TAB

同《气象结构化数据存储规范（初稿）》中4.5.4一致

3

灌浆速度

AGME_CHN_CROP_GFR_TAB

同《气象结构化数据存储规范（初稿）》中4.5.5一致

4

产量因素与产量结构

AGME_CHN_CROP_YIELD_TAB

同《气象结构化数据存储规范（初稿）》中4.5.6一致

5

关键农事活动

AGME_CHN_CROP_FARMING_TAB

同《气象结构化数据存储规范（初稿）》中4.5.7一致

6

县级产量水平

AGME_CHN_CROP_YIELD_COUNTY_TAB

同《气象结构化数据存储规范（初稿）》中4.5.8一致

7

动（植）物物候期

AGME_CHN_PHEN_WOODY_TAB

同《气象结构化数据存储规范（初稿）》中4.5.15一致

8

牧草发育期

AGME_CHN_GRASS_GROWTH_TAB

同《气象结构化数据存储规范（初稿）》中4.5.17一致

9

牧草生长高度

AGME_CHN_GRASS_HEIGH_TAB

同《气象结构化数据存储规范（初稿）》中4.5.18一致

10

牧草产量

AGME_CHN_GRASS_YIELD_TAB

同《气象结构化数据存储规范（初稿）》中4.5.19一致

11

牧草盖度及草层采食度

AGME_CHN_GRASS_COVER_TAB

同《气象结构化数据存储规范（初稿）》中4.5.20一致

12

灌木半灌木密度数据表

AGME_CHN_GRASS_DENSITY_TAB

同《气象结构化数据存储规范（初稿）》中4.5.21一致

13

家畜膘情等级与羯羊重调查

AGME_CHN_GRASS_LIVESTOCK_TAB

同《气象结构化数据存储规范（初稿）》中4.5.22一致

14

植株分器官干物质重量数据表

AGME_CHN_ORGAN_WEIGHT_TAB

新建

15

大田生育状况调查数据表

AGME_CHN_FIELD_INVES_TAB

新建

16

大田基本情况数据表

AGME_CHN_FIELD_INFORMATION_TAB

新建

4.4.农业气象灾害要素

数据表中文名、表格中文名称、名称编码和说明见下表。

具体表结构见附件4-农业气象灾害要素表。

表清单

序号

表中文名称

表名称

说明

1

农业气象灾害观测

AGME_CHN_DISA_OBSE_TAB

同《气象结构化数据存储规范（初稿）》中4.5.23一致

2

农业气象灾害调查

AGME_CHN_DISA_INVES_TAB

同《气象结构化数据存储规范（初稿）》中4.5.24一致

3

牧草与家畜灾害

AGME_CHN_DISA_GRASS_TAB

同《气象结构化数据存储规范（初稿）》中4.5.25一致

4.5.农业气象采集数据（用户采集上传的数据）

农业气象采集数据包括农业气象灾害数据采集、作物生长发育状况数据采集、产量数据采集、农事活动数据采集、牧草生长发育状况数据采集。

数据表中文名、表格中文名称和说明见下表。

具体表结构见附件5-农业气象采集数据表。

表清单

序号

表中文名称

表名称

说明

1

农业气象灾害采集数据

AGME_CHN_DISA_COL_TAB

新建

2

农作生长发育状况采集数据

AGME_CHN_CROP_GROWTH_COL_TAB

新建

3

农事活动数据采集

AGME_CHN_CROP_FARMING_COL_TAB

新建

4

牧草生长发育状况采集数据

AGME_CHN_GRASS_GROWTH_COL_TAB

新建

5

作物产量采集数据

AGME_CHN_CROP_YIELD_COL_TAB

新建

4.6.农业气象数值产品

站点农业气象数值产品是基于站点气象数据，通过农业气象算法，客观计算的农业气象指导产品，包括农业气象灾害等级监测与预报、农业气象灾害影响预报与评估、农业气候适宜度、作物发育期预报、作物模型模拟等产品，见下表。

表的要素名称、字段编码、数据类型、约束、说明等表结构见附件6-农业气象数值产品（站点）表。

表清单

序号

表中文名称

表名称

说明

1

农业气象灾害等级监测预报

AGME_NUM_DISA_G_MF_TAB

新建；主要农业气象灾害等级监测、预报结果共用一张表，日尺度

2

农业气象灾害影响评估与预报

AGME_NUM_DISA_I_AF_TAB

新建；主要农业气象灾害过程的影响预报与影响评估共用一张表，以灾害过程为尺度

3

农业气候适宜度

AGME_NUM_CSD_TAB

新建；主要作物逐日气候适宜度以及分要素适宜度共用一张表

4

作物发育期监测预报

AGME_NUM_CGP_MF_TAB

新建；主要作物发育期的监测、预报结果共用一张表，日尺度

5

作物生长模拟

AGME_NUM_CM_TAB

新建；主要作物逐日模拟的发育进程、地上总生物量、叶面积指数、穗重等结构共用一张表，日尺度。

4.7.公共信息

主要包括省级单位代码表、台站信息表、用户信息表、台站站网表、台站分级表、国内行政编码表等信息。

表结构见附件7-公共信息表（均为新建表）。

4.8.经济信息

主要包括主要农作物的港口价格和市场价格等信息。

表结构见附件8-农产品经济信息表。

表清单

序号

表中文名称

表名称

说明

1

主要港口农作物价格

AGME_PRICE_PORT_TAB

新建；存储农作物进港、离港价格

2

主要市场农作物价格

AGME_PRICE_MARKET_TAB

新建；存储农作物大宗市场批发价零售价

4.9.互动信息

主要包括用户提问和作答信息。

表结构见附件9-互动信息表。

表清单

序号

表中文名称

表名称

说明

1

提问表

AGME_ASK_TAB

新建；存储用户问题

2

回答表

AGME_ANSWER_TAB

新建；存储专家答案

5.基于格点的农业气象数据存储规范

主要包括格点化气象要素实况值（日尺度）和格点化的气象要素预报（日滚动）产品、格点化农业气象监测产品（作物发育期、土壤湿度、作物积温、农业气象灾害监测）、格点化农业气象评估与模拟产品（农业气候适宜度、农业气象灾害影响评估、作物生长模拟等）、农业气象预报产品（农用天气预报、农业气象灾害等级与影响预报、作物发育期预报、土壤墒情预报、农事活动预报等）、农业遥感监测产品（作物长势遥感监测、农作物种植面积遥感监测、农作物产量遥感估算、农业气象灾害遥感监测等）。

表结构见附件10-农业气象数值产品（格点）表，相关规范见附件13-NWFDGRIB2编码格式。

表清单

序号

表中文名称

表名称

说明

1

中国地面气象日值实况资料

GRID_SURF_CHN_MUL_DAY_TAB

新建；所有气象要素实况值共用一张表，日尺度

2

中国地面气象日值预报数据

GRID_SURF_CHN_FOCA_DAY_TAB

新建；所有气象要素预报值共用一张表，日尺度

3

农田土壤相对湿度监测

GRID_SURF_CHN_SOIL_RH_MF_TAB

新建；不同层的土壤相对湿度的监测、预报结果共用一张表。

日尺度。

4

农田土壤相对湿度预报

5

作物发育期监测

GRID_CHN_DVS_DAY_MF_TAB

新建；主要作物发育期的监测、预报结果共用一张表。

日尺度

6

作物发育期预报

7

作物积温监测

GRID_CHN_CTEMP_DAY_TAB

新建；主要作物播种以来有效累积温度，日尺度

8

农业气象灾害等级监测

GRID_CHN_DISA_G_MF_TAB

新建；主要农业气象灾害等级监测、预报结果共用一张表，日尺度

9

农业气象灾害等级预报

10

农业气象灾害影响评估

GRID_CHN_DISA_I_ACE_TAB

新建；灾害发生过程的作物影响评估。

灾害结束后5日内发布

11

农业气象灾害影响预报

GRID_CHN_DISA_I_FOR_TAB

新建；灾害发生过程的作物影响预报。

灾害发生前3日发布

12

农用天气预报

GRID_CHN_AGRIWEA_FOR_TAB

新建；包括重要农事活动、作物关键发育期、三性（关键性、转折性、灾害性）等三类农用天气预报。

日尺度

13

农业气候适宜度

GRID_CHN_CSD_MON_TAB

新建；主要作物逐日气候适宜度以及分要素适宜度共用一张表。

日尺度

14

作物生长模拟

GRID_CHN_CGM_SIM_TAB

新建；主要作物逐日模拟的发育进程、地上总生物量、叶面积指数、穗重等结果共用一张表。

日尺度。

15

农业遥感监测

GRID_CHN_RS_MON_TAB

新建；主要作物逐旬监测的长势、农业气象灾害以及种植面积、产量估算等结果共用一张表。

5.1.农业气象格点数据规范

5.1.1.格点数据存储目录规范

存储根目录：

/CIMISS/AGME/GRID/，其下分3个目录，包括：

国家级格点指导产品和格点实况分析产品、省级格点订正产品、全国格点服务产品。

根目录：

/CIMISS/AGME/GRID/

1.国家级格点指导产品及分省切片数据、格点实况分析产品

一级目录：

SCMOC

二级目录：

全国指导产品和格点实况分析产品目录BABJ；分省切片数据目录，CCCC码作为目录名。

比如北京BEPK、四川BCCD……

三级目录：

产品编码/

四级目录：

逐日数据YYYY/YYYYMMDD

最新数据LATEST

2.省级格点订正产品

目录：

SPCC/

一级子目录：

31个省各自一个目录（CCCC码）。

比如北京BEPK、四川BCCD……

二级目录：

产品编码/

三级子目录：

逐日数据YYYY/YYYYMMDD

最新数据LATEST

3.全国格点服务产品（定时拼接）

目录：

SMERGE/BABJ/

一级子目录：

产品编码/

二级子目录：

逐日数据YYYY/YYYYMMDD

最新数据LATEST

5.1.2.存储文件名规范

（一）格点产品

1.国家级格点指导产品

格式：

Z_AGME_C_BABJ_制作时间（YYYYMMDDHHMMSS）_P_SCMOC_要素名称.GRB2

注：

全国指导产品与分省切片数据的文件名相同，只是以不同的子目录为区分。

土壤产品：

土壤相对湿度实况（存储10、20、30、40、50厘米土壤相对湿度）：

Z_AGME_C_BABJ_YYYYMMDDHHMMSS_P_SCMOC_SRH.GRB2

作物发育期监测预报产品：

Z_AGME_C_BABJ_YYYYMMDDHHMMSS_P_SCMOC_DVSMF.GRB2

积温产品：

Z_AGME_C_BABJ_YYYYMMDDHHMMSS_P_SCMOC_CT.GRB2

农业气象灾害等级监测预报产品：

Z_AGME_C_BABJ_YYYYMMDDHHMMSS_P_SCMOC_DISAGMF.GRB2

农业气象灾害影响评估产品：

Z_AGME_C_BABJ_YYYYMMDDHHMMSS_P_SCMOC_DISAIA.GRB2

农业气象灾害影响预报产品：

Z_AGME_C_BABJ_YYYYMMDDHHMMSS_P_SCMOC_DISAIF.GRB2

农用天气预报：

Z_AGME_C_BABJ_YYYYMMDDHHMMSS_P_SCMOC_AGWEAF.GRB2

气候适宜度产品：

Z_AGME_C_BABJ_YYYYMMDDHHMMSS_P_SCMOC_CSD.GRB2

作物模型模拟产品：

Z_AGME_C_BABJ_YYYYMMDDHHMMSS_P_SCMOC_SIM.GRB2

农业遥感监测产品：

Z_AGME_C_BABJ_YYYYMMDDHHMMSS_P_SCMOC_AGMERS.GRB2

2.省级格点预报订正产品

格式：

Z_AGME_C_订正中心_制作时间（YYYYMMDDHHMMSS）_P_SPCC_要素名称.GRB2

土壤产品：

土壤相对湿度实况（存储10、20、30、40、50厘米土壤相对湿度）：

Z_AGME_C_CCCC_YYYYMMDDHHMMSS_P_SCMOC_SRH.GRB2

作物发育期监测预报产品：

Z_AGME_C_CCCC_YYYYMMDDHHMMSS_P_SCMOC_DVSMF.GRB2

积温产品：

Z_AGME_C_CCCC_YYYYMMDDHHMMSS_P_SCMOC_CT.GRB2

农业气象灾害等级监测预报产品：

Z_AGME_C_CCCC_YYYYMMDDHHMMSS_P_SCMOC_DISAGMF.GRB2

农业气象灾害影响评估产品：

Z_AGME_C_CCCC_YYYYMMDDHHMMSS_P_SCMOC_DISAIA.GRB2

农业气象灾害影响预报产品：

Z_AGME_C_CCCC_YYYYMMDDHHMMSS_P_SCMOC_DISAIF.GRB2

农用天气预报：

Z_AGME_C_CCCC_YYYYMMDDHHMMSS_P_SCMOC_AGWEAF.GRB2

气候适宜度产品：

Z_AGME_C_CCCC_YYYYMMDDHHMMSS_P_SCMOC_CSD.GRB2

作物模型模拟产品：

Z_AGME_C_CCCC_YYYYMMDDHHMMSS_P_SCMOC_SIM.GRB2

农业遥感监测产品：

Z_AGME_C_CCCC_YYYYMMDDHHMMSS_P_SCMOC_AGMERS.GRB2

3.全国格点预报服务产品（定时拼接）

格式：

Z_AGME_C_CCCC_制作时间（YYYYMMDDHHMMSS）_P_SMERGE_要素名称.GRB2

土壤产品：

土壤相对湿度实况（存储10、20、30、40、50厘米土壤相对湿度）：

Z_AGME_C_CCCC_YYYYMMDDHHMMSS_P_SMERGE_SRH.GRB2

作物发育期监测预报产品：

Z_AGME_C_CCCC_YYYYMMDDHHMMSS_P_SMERGE_DVSMF.GRB2

积温产品：

Z_AGME_C_CCCC_YYYYMMDDHHMMSS_P_SMERGE_CT.GRB2

农业气象灾害等级监测预报产品：

Z_AGME_C_CCCC_YYYYMMDDHHMMSS_P_SMERGE_DISAG.GRB2

农业气象灾害影响评估产品：

Z_AGME_C_CCCC_YYYYMMDDHHMMSS_P_SMERGE_DISAIA.GRB2

农业气象灾害影响预报产品：

Z_AGME_C_CCCC_YYYYMMDDHHMMSS_P_SMERGE_DISAIF.GRB2

农用天气预报：

Z_AGME_C_CCCC_YYYYMMDDHHMMSS_P_SMERGE_AGWEAF.GRB2

气候适宜度产品：

Z_AGME_C_CCCC_YYYYMMDDHHMMSS_P_SMERGE_CSD.GRB2

作物模型模拟产品：

Z_AGME_C_CCCC_YYYYMMDDHHMMSS_P_SMERGE_SIM.GRB2

农业遥感监测产品：

Z_AGME_C_CCCC_YYYYMMDDHHMMSS_P_SMERGE_AGMERS.GRB2

注意：

所有时间均采用北京时

5.1.3.格点区域

国家级精细化农业气象数值产品区域范围为：

70°-140°E、0°-60°N。

分辨率为1公里，投影方式为经纬投影。

省级精细化气象格点产品区域范围以国家级产品起始点（70E，0N）为基准点，各省起始点与基准点之间的纬向、经向距离均是格点分辨率的整数倍。

分辨率为1公里，投影方式为经纬投影。

各省格点区域范围表（1公里分辨率）

省份

经纬区间

经度1

纬度1

经度2

纬度2

新疆

73.35

34.20

96.50

49.30

西藏

78.25

26.75

99.25

36.60

青海

89.30

31.40

102.95

39.40

甘肃

93.30

32.45

108.85

42.90

内蒙古

97.30

37.30

126.20

53.45

宁夏

104.15

35.10

107.80

39.50

陕西

105.35

31.60

111.35

39.70

四川

97.25

26.10

108.65

34.45

重庆

105.15

28.05

110.30

32.35

贵州

103.45

24.50

109.70

29.35

云南

97.40

21.00

106.30

29.40

广西

104.35

21.25

112.20

26.50

广东

1