環境空氣質量預報信息交換系統結構

  級監測部門、區域中心、國家監測部門（總站）。其中下發信息包含6種污環境空氣質量預報信息交換系統從底層逐級向上分別是：省市染物濃度、AQI指數等。模式預報產品接口由總站負責，總站將預報指導產品下發到區域中心、省級、省會城市和計劃單列市監測部門，為避免總站網絡負載過大影響下載速度的情況，指導產品分發環境空氣質量預報信息交換技術指南。

    
環境空氣質量標準

  將直接承擔對長三角、珠三角區域中心和各省級、省會城市、計劃檢測中心的指導產品分發。待全國各區域中心建設完善后，逐步實現各區域中心對省市監測部門下載數據的支持功能。各級部門根據預報結果進行業務化處理后，直接將處理結果上傳至總站，同時城市監測部門還須將信息數據同時上傳至其相應省級/區域監測部門。其下發信息數據系統架構圖如圖1-1，上傳數據系統架構如圖1-2所示： 下發信息數據系統架構 

環境空氣質量預報信息交換方式

  環境空氣質量預報信息交換主要采用了上傳和下發兩種信息交換方式。其中預報信息在下發過程中應注意以下幾點：

1、保證信息完整性；

2、國家監測部門應將指導產品等信息數據按規定時間發送至專屬網絡，以供省級/區域和地市級監測部門下載；

3、各監測部門須負責其下載密碼安全。

在上傳過程中應注意以下幾點

1、上傳信息應為各監測站真實預報信息數據，文件內容編輯必須規范、工整，文件命名要符合命名規范（文件命名格式見后）；

2、嚴禁信息重復上傳；

3、信息數據須在規定時間段內上傳，否則上傳視為無效；

4、各單位信息數據及上傳密碼須嚴格保密，可根據情況對密碼進行修改。

環境空氣質量預報信息交換用網絡

  根據項目基本業務要求，平臺應劃分為國家業務平臺、區域業務平臺和省市級業務平臺三級。國家業務平臺下發預報指導產品數據通過各級傳輸到各省市級業務平臺，省市級業務平臺將處理后得到的預報結果數據上傳至國家業務平臺，國家業務平臺與地市級業務平臺間存在大規模的數據或控制指令的交互。提供穩定可靠的網絡互聯環境，保證系統數據和控制指令在這些站點間流暢傳遞是本系統信息交換工作的關鍵。綜合網絡節點的地域分布特點、聯網網絡建設成本以及數據安全、保密技術的發展現狀等各方面因素考慮，本項目信息交換傳輸網絡宜采用基于互聯網絡的虛擬私有網絡（VPN）技術進行建設。

  為避免重復建設，考慮到國家空氣質量監測網絡已建成覆蓋31個省、338個地市的全國性VPN網絡，預報預警數據傳輸網絡將采用基于空氣質量監測網的VPN網絡，僅在總站加入空氣質量預報預警信息分發VPN結點的方式，形成預報預警數據傳輸VPN網絡。

環境空氣質量預報信息交換流程

  描述信息交換的整個流程：國家-區域-省-城市（含信息交換節點與節點信息交換模型）。并描述XML Schema作業流。

（1）區域分流。預報指導產品數據包由中國環境監測總站（后簡稱總站）生成，通過總站服務器把所有區域預報指導的產品包分發到各個區域服務器，各個區域服務器除獲得本區域的預報指導產品包外，還獲得其它區域的預報指導產品包。為實現信息分流，避免所有省市的預報指導產品包數據量太大而對總站服務器造成擁塞，影響分發效率，總站服務器將逐步實現通過區域服務器對省市進行預報指導產品分發。

（2）數據跨區域互為備份。每個區域分發到的產品包既有本區域的亦有其它區域的。其中，本區域預報指導產品包用于向本區域內的省市進行分發，而其它區域的預報指導產品包則用于數據備份。當某區域服務器由于某些原因導致服務器上的預報指導產品包數據丟失，無法向下進行分發時，可及時通過其它正常運作的區域服務器恢復預報指導產品包數據。

區域分發至省市

  區域預報業務部門向本區域內的各省級、市級預報業務部門分發預報指導產品，提供成員單位精細化預報所需的邊界場和初始場。通過區域服務器把各省市的預報指導產品包分發到各個省市的專用服務器中。若區域服務器中預報指導產品包數據缺失，可通過備份機制從鄰近區域的服務器中恢復數據進行分發。

預報信息上行報送

  各地市級預報業務部門向總站報送預報信息。各級預報業務部門預報工作圍繞預報模式產品和經驗訂正開展，預報結果需每天向總站報送反饋。各級部門預報結果除存儲于其對應的服務器上以外，還須通過分發網絡將預報結果上行傳輸至總站服務器上進行匯總。

 環境空氣質量預報信息交換頻度

(一) 城市節點向國家級節點上傳數據每日需上傳的數據包括：未來24、48小時（或有條件時更多時效）城市的空氣污染發生的時間、地點、范圍；6種污染物（O3、PM2.5、PM10、CO、NO2、SO2）濃度預報范圍、AQI等級；首要污染物以及潛勢分析。

(二) 國家節點向省/區域節點下發數據每日需下發的數據包括：下發未來24、48、72、96、120小時（或有條件時更多時效）6種污染物濃度區域形勢場、AQI和氣象場數據。

質量潛勢分析

  數據類型分為文本數據和圖片兩種形式。省市業務平臺設計上傳的預報信息包括：未來24、48小時（或有條件時更多時效）區域或城市的空氣污染發生的時間、地點、范圍；預警等級；空氣污染擴散條件；空氣質量（AQI）等級；首要污染物；6種污染物（臭氧O3、細顆粒物PM2.5、可吸入顆粒物PM10、一氧化碳CO、二氧化氮NO2、二氧化硫SO2）的預報濃度范圍；以及更長時效空氣質量的潛勢分析等。

   國家、區域及省市業務平臺可預留超級站監測項目的信息及數據交換接口，交換內容包括：PM1/PM2.5/PM10質量濃度數據，EC/OC質量濃度數據，PM2.5水溶性化學組成（SO42-、NO3-、NH4+、Cl-、Na+、K+）質量濃度數據，顆粒物光散射系數、顆粒物光吸收系數、顆粒物光學厚度，VOCs各物種質量濃度數據、非甲烷總烴質量濃度數據，風速風向、氣溫、濕度、大氣壓及太陽輻射強度、紫外輻射強度。