劉瑩

摘 要 三峽水庫氣候變化復(fù)雜，是災(zāi)害性天氣和暴雨的多發(fā)地區(qū)。為了能預(yù)警三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害從而減少災(zāi)害造成的傷亡，設(shè)計(jì)開發(fā)了“三峽庫區(qū)降水資料分析處理系統(tǒng)”，為三峽庫區(qū)監(jiān)測預(yù)警分析和指揮系統(tǒng)應(yīng)用提供氣象數(shù)據(jù)支撐。該系統(tǒng)基于Oracle關(guān)系數(shù)據(jù)庫建立了三峽庫區(qū)降水資料數(shù)據(jù)庫及氣象產(chǎn)品集，并建立了基于ArcGIS平臺(tái)的三峽庫區(qū)氣象資料查詢、檢索、統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各類資料的統(tǒng)計(jì)、分析和顯示功能。

關(guān)鍵詞 三峽庫區(qū)；氣象預(yù)警信息；數(shù)據(jù)庫

中圖分類號(hào)：P462 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）13-0014-02

三峽水庫地處長江上游， 氣候變化復(fù)雜，是災(zāi)害性天氣和暴雨的多發(fā)地區(qū)[1]。建立較為完備的三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警防治指揮系統(tǒng)，基本消除庫區(qū)范圍特大型地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的威脅，使地質(zhì)災(zāi)害造成的人員傷亡明顯減少，任務(wù)迫切而艱

巨[2][3]?！叭龒{庫區(qū)降水資料分析處理系統(tǒng)”依據(jù)國家發(fā)改委批準(zhǔn)的“三峽庫區(qū)三期地質(zhì)災(zāi)害防治監(jiān)測預(yù)警工程崩塌滑坡專業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)和預(yù)警指揮系統(tǒng)專項(xiàng)”及資金投資計(jì)劃（文件號(hào)：發(fā)改地區(qū)[2006]899號(hào)）而開展的建設(shè)工作。建設(shè)主要任務(wù)是：

1）收集處理三峽庫區(qū)氣象站歷年降水資料和多普勒雷達(dá)歷史資料；2）分析降水時(shí)空分布特征；3）建立降水資料數(shù)據(jù)庫及其統(tǒng)計(jì)加工顯示系統(tǒng)；4）為三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警提供氣象歷史信息，為監(jiān)測預(yù)警分析和指揮系統(tǒng)應(yīng)用提供氣象數(shù)據(jù)支撐。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

“三峽庫區(qū)降水資料分析處理系統(tǒng)”系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括氣象預(yù)警信息分析顯示軟件、自動(dòng)站降水信息格點(diǎn)數(shù)據(jù)生成模塊、自動(dòng)站降水資料數(shù)據(jù)傳輸與監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)入庫管理模塊。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖見圖1。

1.1 氣象預(yù)警信息分析顯示軟件

氣象預(yù)警信息分析顯示軟件部署于三峽地質(zhì)災(zāi)害防治指揮部，用于數(shù)據(jù)的分析、查詢與顯示。包括產(chǎn)品圖片生成子模塊、氣象信息入庫子模塊和氣象信息WEB發(fā)布子模塊。產(chǎn)品圖片生成子模塊包括短時(shí)臨近預(yù)報(bào)產(chǎn)品圖片生成功能和精細(xì)化預(yù)報(bào)產(chǎn)品圖片生成功能；氣象信息入庫子模塊包括自動(dòng)站小時(shí)觀測數(shù)據(jù)入庫功能、未來3-12小時(shí)降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品入庫功能和降水釋用預(yù)報(bào)產(chǎn)品入庫功能；氣象信息WEB發(fā)布子模塊包括以下功能：衛(wèi)星資料數(shù)據(jù)查詢顯示、自動(dòng)站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢顯示、自動(dòng)站數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、降水釋用預(yù)報(bào)查詢顯示、中尺度數(shù)值模式降水預(yù)報(bào)查詢顯示、過去1小時(shí)降水估算查詢顯示、未來2小時(shí)降水預(yù)測查詢顯示、未來3-12小時(shí)預(yù)測查詢顯示。

1.2 自動(dòng)站降水信息格點(diǎn)數(shù)據(jù)生成模塊

自動(dòng)站降水信息格點(diǎn)數(shù)據(jù)生成模塊部署于湖北省氣象局，負(fù)責(zé)生成自動(dòng)站降水信息格點(diǎn)數(shù)據(jù)。該模塊從數(shù)據(jù)庫獲取自動(dòng)站站點(diǎn)降水信息，如果該時(shí)次沒有降水則不繪制，如果有降水則根據(jù)站點(diǎn)信息生成點(diǎn)圖層，并用克里格算法插值生成降水格點(diǎn)數(shù)據(jù)。

1.3 三峽庫區(qū)降水資料數(shù)據(jù)傳輸與監(jiān)控模塊

三峽庫區(qū)降水資料傳輸與監(jiān)控模塊部署于湖北省氣象局，負(fù)責(zé)傳輸所有實(shí)時(shí)資料與產(chǎn)品數(shù)據(jù)至三峽地質(zhì)災(zāi)害防治指揮部，并對數(shù)據(jù)傳輸情況進(jìn)行監(jiān)控查詢顯示，以及對數(shù)據(jù)傳輸情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

1.4 數(shù)據(jù)采集模塊

數(shù)據(jù)采集模塊部署在湖北省氣象局，用于采集觀測數(shù)據(jù)和預(yù)報(bào)產(chǎn)品，按規(guī)定文件格式生成觀測數(shù)據(jù)文件，并按一定的目錄結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)觀測數(shù)據(jù)和預(yù)報(bào)產(chǎn)品。包括自動(dòng)站逐小時(shí)資料生成程序、自動(dòng)站逐小時(shí)降水量（micaps第三類格式）數(shù)據(jù)生成程序、衛(wèi)星資料采集程序。

1.5 數(shù)據(jù)入庫管理模塊

數(shù)據(jù)入庫管理模塊部署在三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治指揮部，用于氣象觀測數(shù)據(jù)和預(yù)報(bào)產(chǎn)品解讀入oracle數(shù)據(jù)對應(yīng)的庫表中，并對完成入庫操作后的數(shù)據(jù)文件按月歸檔。包括自動(dòng)站小時(shí)觀測數(shù)據(jù)入庫管理程序、降水釋用預(yù)報(bào)產(chǎn)品入庫管理程序、未來3-12小時(shí)降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品入庫管理程序。

2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)包括文件庫存儲(chǔ)管理設(shè)計(jì)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)管理設(shè)計(jì)。非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在文件庫，結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理在基于Oracle10g的三峽庫區(qū)氣象資料關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，為“三峽庫區(qū)降水資料分析處理系統(tǒng)”顯示平臺(tái)提供數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)管理。重點(diǎn)需要解決資料的預(yù)處理問題，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)入庫，數(shù)據(jù)加工統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)管理。

2.1 數(shù)據(jù)流程設(shè)計(jì)

三峽庫區(qū)氣象資料數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)流程，包括數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)入庫、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)、數(shù)據(jù)歸檔。數(shù)據(jù)流程圖見圖2。

圖2 三峽庫區(qū)氣象資料數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)流程圖

2.2 文件庫

文件庫管理文件包括，實(shí)時(shí)衛(wèi)星云圖、實(shí)時(shí)降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品、4部多普勒天氣雷達(dá)建站以來的定量估測降水資料數(shù)據(jù)集。

文件庫存儲(chǔ)管理分為兩種方式，一種方式是基于氣象部門現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程，采用文件目錄結(jié)構(gòu)方式臨時(shí)存儲(chǔ)管理；另一種方式是采用Oracle數(shù)據(jù)庫lob（large object）類型來存儲(chǔ)大數(shù)量文件，用BLOB類型存儲(chǔ)管理圖像文件，如實(shí)時(shí)衛(wèi)星云圖、等值線圖等，用BFILE類型存儲(chǔ)管理文本文件，如實(shí)時(shí)降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品、雷達(dá)估測降水資料數(shù)據(jù)集等。

2.3 關(guān)系數(shù)據(jù)庫

基于Oracle10g數(shù)據(jù)庫為平臺(tái)，移植了用于系統(tǒng)建設(shè)時(shí)期web開發(fā)所使用的WAF框架所需的21張表，設(shè)計(jì)建立了關(guān)系數(shù)據(jù)庫表17個(gè)。管理數(shù)據(jù)主要包括，站點(diǎn)信息、自動(dòng)氣象站資料、08時(shí)降水釋用預(yù)報(bào)產(chǎn)品站點(diǎn)數(shù)據(jù)、20時(shí)降水釋用預(yù)報(bào)產(chǎn)品站點(diǎn)數(shù)據(jù)、未來3-12小時(shí)降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品站點(diǎn)數(shù)據(jù)，以及各類觀測數(shù)據(jù)、預(yù)報(bào)產(chǎn)品監(jiān)控日志，該部分庫表的設(shè)計(jì)原則為方便數(shù)據(jù)分發(fā)監(jiān)控及統(tǒng)計(jì)頁面查詢及統(tǒng)計(jì)。

3 主要功能模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 三峽庫區(qū)降水資料數(shù)據(jù)傳輸與監(jiān)控模塊

數(shù)據(jù)分發(fā)監(jiān)控及統(tǒng)計(jì)頁面的傳輸統(tǒng)計(jì)欄提供數(shù)據(jù)傳輸統(tǒng)計(jì)功能，根據(jù)用戶選定的時(shí)間段統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間內(nèi)各類資料應(yīng)到、實(shí)到和達(dá)到率的具體情況，顯示在監(jiān)控統(tǒng)計(jì)欄內(nèi)。另外還提供Excel表格生成功能，可將查詢結(jié)果生成Excel表格，保存到本地。

數(shù)據(jù)分發(fā)監(jiān)控及統(tǒng)計(jì)頁面的傳輸監(jiān)控欄對每一類資料的傳輸情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，頁面顯示一天資料傳輸?shù)那闆r，已正確傳輸?shù)挠镁G顏色圓點(diǎn)表示，還未到達(dá)傳輸時(shí)間的用黃顏色圓點(diǎn)表示，到了傳輸時(shí)間未正確傳輸?shù)挠眉t顏色圓點(diǎn)表示。除提供顏色告警功能外還提供聲音告警功能，以提醒值班員檢查數(shù)據(jù)傳輸狀況。另外還提供半年內(nèi)歷史信息查詢功能，選擇日期后可查詢該日數(shù)據(jù)傳輸情況。1分鐘后該頁面自動(dòng)返回實(shí)時(shí)監(jiān)控狀態(tài)。

3.2 氣象預(yù)警信息分析顯示軟件

氣象預(yù)警信息分析顯示軟件用于數(shù)據(jù)的查詢與顯示，采用B/S模式，使用C#語言開發(fā)，WEBGIS部分基于 ESRI ArcIms組件進(jìn)行二次開發(fā)。該軟件實(shí)現(xiàn)降水資料、蒸發(fā)資料、雷達(dá)資料、衛(wèi)星資料、降水釋用預(yù)報(bào)、中尺度數(shù)值模式降水預(yù)報(bào)、過去1小時(shí)降水估算、未來2小時(shí)降水預(yù)報(bào)、未來3-12小時(shí)降水預(yù)報(bào)等預(yù)報(bào)產(chǎn)品的發(fā)布與歷史和實(shí)時(shí)的查詢。其中降水資料、蒸發(fā)資料以WebGIS形式發(fā)布，實(shí)現(xiàn)放大、縮小、漫游、定區(qū)域查詢功能。

4 總結(jié)

“三峽庫區(qū)降水資料分析處理系統(tǒng)”實(shí)現(xiàn)了三峽庫區(qū)氣象觀測數(shù)據(jù)、預(yù)報(bào)產(chǎn)品的實(shí)時(shí)接收、傳輸、處理、圖表化顯示以及數(shù)據(jù)的監(jiān)控等功能，經(jīng)過兩年的業(yè)務(wù)運(yùn)行驗(yàn)證，該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、布局美觀、操作方便，為三峽庫區(qū)降水預(yù)報(bào)提供了重要的參考基礎(chǔ)，已在三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治監(jiān)測預(yù)警工作中發(fā)揮了重要作用。

參考文獻(xiàn)

[1]陳鮮艷，張強(qiáng)，葉殿秀，等.三峽庫區(qū)局地氣候變化[J].長江流域資源與環(huán)境，2009（01）.

[2]郭起豪.建立三峽庫區(qū)氣候變化監(jiān)測系統(tǒng)[N].中國氣象報(bào)，2010.

[3]苗艷麗.三峽庫區(qū)防災(zāi)減災(zāi)添保障[N].中國氣象報(bào)，2009.endprint

摘 要 三峽水庫氣候變化復(fù)雜，是災(zāi)害性天氣和暴雨的多發(fā)地區(qū)。為了能預(yù)警三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害從而減少災(zāi)害造成的傷亡，設(shè)計(jì)開發(fā)了“三峽庫區(qū)降水資料分析處理系統(tǒng)”，為三峽庫區(qū)監(jiān)測預(yù)警分析和指揮系統(tǒng)應(yīng)用提供氣象數(shù)據(jù)支撐。該系統(tǒng)基于Oracle關(guān)系數(shù)據(jù)庫建立了三峽庫區(qū)降水資料數(shù)據(jù)庫及氣象產(chǎn)品集，并建立了基于ArcGIS平臺(tái)的三峽庫區(qū)氣象資料查詢、檢索、統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各類資料的統(tǒng)計(jì)、分析和顯示功能。

關(guān)鍵詞 三峽庫區(qū)；氣象預(yù)警信息；數(shù)據(jù)庫

中圖分類號(hào)：P462 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）13-0014-02

三峽水庫地處長江上游， 氣候變化復(fù)雜，是災(zāi)害性天氣和暴雨的多發(fā)地區(qū)[1]。建立較為完備的三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警防治指揮系統(tǒng)，基本消除庫區(qū)范圍特大型地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的威脅，使地質(zhì)災(zāi)害造成的人員傷亡明顯減少，任務(wù)迫切而艱

巨[2][3]。“三峽庫區(qū)降水資料分析處理系統(tǒng)”依據(jù)國家發(fā)改委批準(zhǔn)的“三峽庫區(qū)三期地質(zhì)災(zāi)害防治監(jiān)測預(yù)警工程崩塌滑坡專業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)和預(yù)警指揮系統(tǒng)專項(xiàng)”及資金投資計(jì)劃（文件號(hào)：發(fā)改地區(qū)[2006]899號(hào)）而開展的建設(shè)工作。建設(shè)主要任務(wù)是：

1）收集處理三峽庫區(qū)氣象站歷年降水資料和多普勒雷達(dá)歷史資料；2）分析降水時(shí)空分布特征；3）建立降水資料數(shù)據(jù)庫及其統(tǒng)計(jì)加工顯示系統(tǒng)；4）為三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警提供氣象歷史信息，為監(jiān)測預(yù)警分析和指揮系統(tǒng)應(yīng)用提供氣象數(shù)據(jù)支撐。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

“三峽庫區(qū)降水資料分析處理系統(tǒng)”系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括氣象預(yù)警信息分析顯示軟件、自動(dòng)站降水信息格點(diǎn)數(shù)據(jù)生成模塊、自動(dòng)站降水資料數(shù)據(jù)傳輸與監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)入庫管理模塊。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖見圖1。

1.1 氣象預(yù)警信息分析顯示軟件

氣象預(yù)警信息分析顯示軟件部署于三峽地質(zhì)災(zāi)害防治指揮部，用于數(shù)據(jù)的分析、查詢與顯示。包括產(chǎn)品圖片生成子模塊、氣象信息入庫子模塊和氣象信息WEB發(fā)布子模塊。產(chǎn)品圖片生成子模塊包括短時(shí)臨近預(yù)報(bào)產(chǎn)品圖片生成功能和精細(xì)化預(yù)報(bào)產(chǎn)品圖片生成功能；氣象信息入庫子模塊包括自動(dòng)站小時(shí)觀測數(shù)據(jù)入庫功能、未來3-12小時(shí)降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品入庫功能和降水釋用預(yù)報(bào)產(chǎn)品入庫功能；氣象信息WEB發(fā)布子模塊包括以下功能：衛(wèi)星資料數(shù)據(jù)查詢顯示、自動(dòng)站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢顯示、自動(dòng)站數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、降水釋用預(yù)報(bào)查詢顯示、中尺度數(shù)值模式降水預(yù)報(bào)查詢顯示、過去1小時(shí)降水估算查詢顯示、未來2小時(shí)降水預(yù)測查詢顯示、未來3-12小時(shí)預(yù)測查詢顯示。

1.2 自動(dòng)站降水信息格點(diǎn)數(shù)據(jù)生成模塊

自動(dòng)站降水信息格點(diǎn)數(shù)據(jù)生成模塊部署于湖北省氣象局，負(fù)責(zé)生成自動(dòng)站降水信息格點(diǎn)數(shù)據(jù)。該模塊從數(shù)據(jù)庫獲取自動(dòng)站站點(diǎn)降水信息，如果該時(shí)次沒有降水則不繪制，如果有降水則根據(jù)站點(diǎn)信息生成點(diǎn)圖層，并用克里格算法插值生成降水格點(diǎn)數(shù)據(jù)。

1.3 三峽庫區(qū)降水資料數(shù)據(jù)傳輸與監(jiān)控模塊

三峽庫區(qū)降水資料傳輸與監(jiān)控模塊部署于湖北省氣象局，負(fù)責(zé)傳輸所有實(shí)時(shí)資料與產(chǎn)品數(shù)據(jù)至三峽地質(zhì)災(zāi)害防治指揮部，并對數(shù)據(jù)傳輸情況進(jìn)行監(jiān)控查詢顯示，以及對數(shù)據(jù)傳輸情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

1.4 數(shù)據(jù)采集模塊

數(shù)據(jù)采集模塊部署在湖北省氣象局，用于采集觀測數(shù)據(jù)和預(yù)報(bào)產(chǎn)品，按規(guī)定文件格式生成觀測數(shù)據(jù)文件，并按一定的目錄結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)觀測數(shù)據(jù)和預(yù)報(bào)產(chǎn)品。包括自動(dòng)站逐小時(shí)資料生成程序、自動(dòng)站逐小時(shí)降水量（micaps第三類格式）數(shù)據(jù)生成程序、衛(wèi)星資料采集程序。

1.5 數(shù)據(jù)入庫管理模塊

數(shù)據(jù)入庫管理模塊部署在三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治指揮部，用于氣象觀測數(shù)據(jù)和預(yù)報(bào)產(chǎn)品解讀入oracle數(shù)據(jù)對應(yīng)的庫表中，并對完成入庫操作后的數(shù)據(jù)文件按月歸檔。包括自動(dòng)站小時(shí)觀測數(shù)據(jù)入庫管理程序、降水釋用預(yù)報(bào)產(chǎn)品入庫管理程序、未來3-12小時(shí)降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品入庫管理程序。

2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)包括文件庫存儲(chǔ)管理設(shè)計(jì)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)管理設(shè)計(jì)。非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在文件庫，結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理在基于Oracle10g的三峽庫區(qū)氣象資料關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，為“三峽庫區(qū)降水資料分析處理系統(tǒng)”顯示平臺(tái)提供數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)管理。重點(diǎn)需要解決資料的預(yù)處理問題，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)入庫，數(shù)據(jù)加工統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)管理。

2.1 數(shù)據(jù)流程設(shè)計(jì)

三峽庫區(qū)氣象資料數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)流程，包括數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)入庫、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)、數(shù)據(jù)歸檔。數(shù)據(jù)流程圖見圖2。

圖2 三峽庫區(qū)氣象資料數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)流程圖

2.2 文件庫

文件庫管理文件包括，實(shí)時(shí)衛(wèi)星云圖、實(shí)時(shí)降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品、4部多普勒天氣雷達(dá)建站以來的定量估測降水資料數(shù)據(jù)集。

文件庫存儲(chǔ)管理分為兩種方式，一種方式是基于氣象部門現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程，采用文件目錄結(jié)構(gòu)方式臨時(shí)存儲(chǔ)管理；另一種方式是采用Oracle數(shù)據(jù)庫lob（large object）類型來存儲(chǔ)大數(shù)量文件，用BLOB類型存儲(chǔ)管理圖像文件，如實(shí)時(shí)衛(wèi)星云圖、等值線圖等，用BFILE類型存儲(chǔ)管理文本文件，如實(shí)時(shí)降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品、雷達(dá)估測降水資料數(shù)據(jù)集等。

2.3 關(guān)系數(shù)據(jù)庫

基于Oracle10g數(shù)據(jù)庫為平臺(tái)，移植了用于系統(tǒng)建設(shè)時(shí)期web開發(fā)所使用的WAF框架所需的21張表，設(shè)計(jì)建立了關(guān)系數(shù)據(jù)庫表17個(gè)。管理數(shù)據(jù)主要包括，站點(diǎn)信息、自動(dòng)氣象站資料、08時(shí)降水釋用預(yù)報(bào)產(chǎn)品站點(diǎn)數(shù)據(jù)、20時(shí)降水釋用預(yù)報(bào)產(chǎn)品站點(diǎn)數(shù)據(jù)、未來3-12小時(shí)降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品站點(diǎn)數(shù)據(jù)，以及各類觀測數(shù)據(jù)、預(yù)報(bào)產(chǎn)品監(jiān)控日志，該部分庫表的設(shè)計(jì)原則為方便數(shù)據(jù)分發(fā)監(jiān)控及統(tǒng)計(jì)頁面查詢及統(tǒng)計(jì)。

3 主要功能模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 三峽庫區(qū)降水資料數(shù)據(jù)傳輸與監(jiān)控模塊

數(shù)據(jù)分發(fā)監(jiān)控及統(tǒng)計(jì)頁面的傳輸統(tǒng)計(jì)欄提供數(shù)據(jù)傳輸統(tǒng)計(jì)功能，根據(jù)用戶選定的時(shí)間段統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間內(nèi)各類資料應(yīng)到、實(shí)到和達(dá)到率的具體情況，顯示在監(jiān)控統(tǒng)計(jì)欄內(nèi)。另外還提供Excel表格生成功能，可將查詢結(jié)果生成Excel表格，保存到本地。

數(shù)據(jù)分發(fā)監(jiān)控及統(tǒng)計(jì)頁面的傳輸監(jiān)控欄對每一類資料的傳輸情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，頁面顯示一天資料傳輸?shù)那闆r，已正確傳輸?shù)挠镁G顏色圓點(diǎn)表示，還未到達(dá)傳輸時(shí)間的用黃顏色圓點(diǎn)表示，到了傳輸時(shí)間未正確傳輸?shù)挠眉t顏色圓點(diǎn)表示。除提供顏色告警功能外還提供聲音告警功能，以提醒值班員檢查數(shù)據(jù)傳輸狀況。另外還提供半年內(nèi)歷史信息查詢功能，選擇日期后可查詢該日數(shù)據(jù)傳輸情況。1分鐘后該頁面自動(dòng)返回實(shí)時(shí)監(jiān)控狀態(tài)。

3.2 氣象預(yù)警信息分析顯示軟件

氣象預(yù)警信息分析顯示軟件用于數(shù)據(jù)的查詢與顯示，采用B/S模式，使用C#語言開發(fā)，WEBGIS部分基于 ESRI ArcIms組件進(jìn)行二次開發(fā)。該軟件實(shí)現(xiàn)降水資料、蒸發(fā)資料、雷達(dá)資料、衛(wèi)星資料、降水釋用預(yù)報(bào)、中尺度數(shù)值模式降水預(yù)報(bào)、過去1小時(shí)降水估算、未來2小時(shí)降水預(yù)報(bào)、未來3-12小時(shí)降水預(yù)報(bào)等預(yù)報(bào)產(chǎn)品的發(fā)布與歷史和實(shí)時(shí)的查詢。其中降水資料、蒸發(fā)資料以WebGIS形式發(fā)布，實(shí)現(xiàn)放大、縮小、漫游、定區(qū)域查詢功能。

4 總結(jié)

“三峽庫區(qū)降水資料分析處理系統(tǒng)”實(shí)現(xiàn)了三峽庫區(qū)氣象觀測數(shù)據(jù)、預(yù)報(bào)產(chǎn)品的實(shí)時(shí)接收、傳輸、處理、圖表化顯示以及數(shù)據(jù)的監(jiān)控等功能，經(jīng)過兩年的業(yè)務(wù)運(yùn)行驗(yàn)證，該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、布局美觀、操作方便，為三峽庫區(qū)降水預(yù)報(bào)提供了重要的參考基礎(chǔ)，已在三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治監(jiān)測預(yù)警工作中發(fā)揮了重要作用。

參考文獻(xiàn)

[1]陳鮮艷，張強(qiáng)，葉殿秀，等.三峽庫區(qū)局地氣候變化[J].長江流域資源與環(huán)境，2009（01）.

[2]郭起豪.建立三峽庫區(qū)氣候變化監(jiān)測系統(tǒng)[N].中國氣象報(bào)，2010.

[3]苗艷麗.三峽庫區(qū)防災(zāi)減災(zāi)添保障[N].中國氣象報(bào)，2009.endprint

摘 要 三峽水庫氣候變化復(fù)雜，是災(zāi)害性天氣和暴雨的多發(fā)地區(qū)。為了能預(yù)警三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害從而減少災(zāi)害造成的傷亡，設(shè)計(jì)開發(fā)了“三峽庫區(qū)降水資料分析處理系統(tǒng)”，為三峽庫區(qū)監(jiān)測預(yù)警分析和指揮系統(tǒng)應(yīng)用提供氣象數(shù)據(jù)支撐。該系統(tǒng)基于Oracle關(guān)系數(shù)據(jù)庫建立了三峽庫區(qū)降水資料數(shù)據(jù)庫及氣象產(chǎn)品集，并建立了基于ArcGIS平臺(tái)的三峽庫區(qū)氣象資料查詢、檢索、統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各類資料的統(tǒng)計(jì)、分析和顯示功能。

關(guān)鍵詞 三峽庫區(qū)；氣象預(yù)警信息；數(shù)據(jù)庫

中圖分類號(hào)：P462 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）13-0014-02

三峽水庫地處長江上游， 氣候變化復(fù)雜，是災(zāi)害性天氣和暴雨的多發(fā)地區(qū)[1]。建立較為完備的三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警防治指揮系統(tǒng)，基本消除庫區(qū)范圍特大型地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的威脅，使地質(zhì)災(zāi)害造成的人員傷亡明顯減少，任務(wù)迫切而艱

巨[2][3]。“三峽庫區(qū)降水資料分析處理系統(tǒng)”依據(jù)國家發(fā)改委批準(zhǔn)的“三峽庫區(qū)三期地質(zhì)災(zāi)害防治監(jiān)測預(yù)警工程崩塌滑坡專業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)和預(yù)警指揮系統(tǒng)專項(xiàng)”及資金投資計(jì)劃（文件號(hào)：發(fā)改地區(qū)[2006]899號(hào)）而開展的建設(shè)工作。建設(shè)主要任務(wù)是：

1）收集處理三峽庫區(qū)氣象站歷年降水資料和多普勒雷達(dá)歷史資料；2）分析降水時(shí)空分布特征；3）建立降水資料數(shù)據(jù)庫及其統(tǒng)計(jì)加工顯示系統(tǒng)；4）為三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警提供氣象歷史信息，為監(jiān)測預(yù)警分析和指揮系統(tǒng)應(yīng)用提供氣象數(shù)據(jù)支撐。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

“三峽庫區(qū)降水資料分析處理系統(tǒng)”系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括氣象預(yù)警信息分析顯示軟件、自動(dòng)站降水信息格點(diǎn)數(shù)據(jù)生成模塊、自動(dòng)站降水資料數(shù)據(jù)傳輸與監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)入庫管理模塊。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖見圖1。

1.1 氣象預(yù)警信息分析顯示軟件

氣象預(yù)警信息分析顯示軟件部署于三峽地質(zhì)災(zāi)害防治指揮部，用于數(shù)據(jù)的分析、查詢與顯示。包括產(chǎn)品圖片生成子模塊、氣象信息入庫子模塊和氣象信息WEB發(fā)布子模塊。產(chǎn)品圖片生成子模塊包括短時(shí)臨近預(yù)報(bào)產(chǎn)品圖片生成功能和精細(xì)化預(yù)報(bào)產(chǎn)品圖片生成功能；氣象信息入庫子模塊包括自動(dòng)站小時(shí)觀測數(shù)據(jù)入庫功能、未來3-12小時(shí)降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品入庫功能和降水釋用預(yù)報(bào)產(chǎn)品入庫功能；氣象信息WEB發(fā)布子模塊包括以下功能：衛(wèi)星資料數(shù)據(jù)查詢顯示、自動(dòng)站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢顯示、自動(dòng)站數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、降水釋用預(yù)報(bào)查詢顯示、中尺度數(shù)值模式降水預(yù)報(bào)查詢顯示、過去1小時(shí)降水估算查詢顯示、未來2小時(shí)降水預(yù)測查詢顯示、未來3-12小時(shí)預(yù)測查詢顯示。

1.2 自動(dòng)站降水信息格點(diǎn)數(shù)據(jù)生成模塊

自動(dòng)站降水信息格點(diǎn)數(shù)據(jù)生成模塊部署于湖北省氣象局，負(fù)責(zé)生成自動(dòng)站降水信息格點(diǎn)數(shù)據(jù)。該模塊從數(shù)據(jù)庫獲取自動(dòng)站站點(diǎn)降水信息，如果該時(shí)次沒有降水則不繪制，如果有降水則根據(jù)站點(diǎn)信息生成點(diǎn)圖層，并用克里格算法插值生成降水格點(diǎn)數(shù)據(jù)。

1.3 三峽庫區(qū)降水資料數(shù)據(jù)傳輸與監(jiān)控模塊

三峽庫區(qū)降水資料傳輸與監(jiān)控模塊部署于湖北省氣象局，負(fù)責(zé)傳輸所有實(shí)時(shí)資料與產(chǎn)品數(shù)據(jù)至三峽地質(zhì)災(zāi)害防治指揮部，并對數(shù)據(jù)傳輸情況進(jìn)行監(jiān)控查詢顯示，以及對數(shù)據(jù)傳輸情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

1.4 數(shù)據(jù)采集模塊

數(shù)據(jù)采集模塊部署在湖北省氣象局，用于采集觀測數(shù)據(jù)和預(yù)報(bào)產(chǎn)品，按規(guī)定文件格式生成觀測數(shù)據(jù)文件，并按一定的目錄結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)觀測數(shù)據(jù)和預(yù)報(bào)產(chǎn)品。包括自動(dòng)站逐小時(shí)資料生成程序、自動(dòng)站逐小時(shí)降水量（micaps第三類格式）數(shù)據(jù)生成程序、衛(wèi)星資料采集程序。

1.5 數(shù)據(jù)入庫管理模塊

數(shù)據(jù)入庫管理模塊部署在三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治指揮部，用于氣象觀測數(shù)據(jù)和預(yù)報(bào)產(chǎn)品解讀入oracle數(shù)據(jù)對應(yīng)的庫表中，并對完成入庫操作后的數(shù)據(jù)文件按月歸檔。包括自動(dòng)站小時(shí)觀測數(shù)據(jù)入庫管理程序、降水釋用預(yù)報(bào)產(chǎn)品入庫管理程序、未來3-12小時(shí)降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品入庫管理程序。

2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)包括文件庫存儲(chǔ)管理設(shè)計(jì)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)管理設(shè)計(jì)。非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在文件庫，結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理在基于Oracle10g的三峽庫區(qū)氣象資料關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，為“三峽庫區(qū)降水資料分析處理系統(tǒng)”顯示平臺(tái)提供數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)管理。重點(diǎn)需要解決資料的預(yù)處理問題，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)入庫，數(shù)據(jù)加工統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)管理。

2.1 數(shù)據(jù)流程設(shè)計(jì)

三峽庫區(qū)氣象資料數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)流程，包括數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)入庫、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)、數(shù)據(jù)歸檔。數(shù)據(jù)流程圖見圖2。

圖2 三峽庫區(qū)氣象資料數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)流程圖

2.2 文件庫

文件庫管理文件包括，實(shí)時(shí)衛(wèi)星云圖、實(shí)時(shí)降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品、4部多普勒天氣雷達(dá)建站以來的定量估測降水資料數(shù)據(jù)集。

文件庫存儲(chǔ)管理分為兩種方式，一種方式是基于氣象部門現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程，采用文件目錄結(jié)構(gòu)方式臨時(shí)存儲(chǔ)管理；另一種方式是采用Oracle數(shù)據(jù)庫lob（large object）類型來存儲(chǔ)大數(shù)量文件，用BLOB類型存儲(chǔ)管理圖像文件，如實(shí)時(shí)衛(wèi)星云圖、等值線圖等，用BFILE類型存儲(chǔ)管理文本文件，如實(shí)時(shí)降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品、雷達(dá)估測降水資料數(shù)據(jù)集等。

2.3 關(guān)系數(shù)據(jù)庫

基于Oracle10g數(shù)據(jù)庫為平臺(tái)，移植了用于系統(tǒng)建設(shè)時(shí)期web開發(fā)所使用的WAF框架所需的21張表，設(shè)計(jì)建立了關(guān)系數(shù)據(jù)庫表17個(gè)。管理數(shù)據(jù)主要包括，站點(diǎn)信息、自動(dòng)氣象站資料、08時(shí)降水釋用預(yù)報(bào)產(chǎn)品站點(diǎn)數(shù)據(jù)、20時(shí)降水釋用預(yù)報(bào)產(chǎn)品站點(diǎn)數(shù)據(jù)、未來3-12小時(shí)降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品站點(diǎn)數(shù)據(jù)，以及各類觀測數(shù)據(jù)、預(yù)報(bào)產(chǎn)品監(jiān)控日志，該部分庫表的設(shè)計(jì)原則為方便數(shù)據(jù)分發(fā)監(jiān)控及統(tǒng)計(jì)頁面查詢及統(tǒng)計(jì)。

3 主要功能模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 三峽庫區(qū)降水資料數(shù)據(jù)傳輸與監(jiān)控模塊

數(shù)據(jù)分發(fā)監(jiān)控及統(tǒng)計(jì)頁面的傳輸統(tǒng)計(jì)欄提供數(shù)據(jù)傳輸統(tǒng)計(jì)功能，根據(jù)用戶選定的時(shí)間段統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間內(nèi)各類資料應(yīng)到、實(shí)到和達(dá)到率的具體情況，顯示在監(jiān)控統(tǒng)計(jì)欄內(nèi)。另外還提供Excel表格生成功能，可將查詢結(jié)果生成Excel表格，保存到本地。

數(shù)據(jù)分發(fā)監(jiān)控及統(tǒng)計(jì)頁面的傳輸監(jiān)控欄對每一類資料的傳輸情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，頁面顯示一天資料傳輸?shù)那闆r，已正確傳輸?shù)挠镁G顏色圓點(diǎn)表示，還未到達(dá)傳輸時(shí)間的用黃顏色圓點(diǎn)表示，到了傳輸時(shí)間未正確傳輸?shù)挠眉t顏色圓點(diǎn)表示。除提供顏色告警功能外還提供聲音告警功能，以提醒值班員檢查數(shù)據(jù)傳輸狀況。另外還提供半年內(nèi)歷史信息查詢功能，選擇日期后可查詢該日數(shù)據(jù)傳輸情況。1分鐘后該頁面自動(dòng)返回實(shí)時(shí)監(jiān)控狀態(tài)。

3.2 氣象預(yù)警信息分析顯示軟件

氣象預(yù)警信息分析顯示軟件用于數(shù)據(jù)的查詢與顯示，采用B/S模式，使用C#語言開發(fā)，WEBGIS部分基于 ESRI ArcIms組件進(jìn)行二次開發(fā)。該軟件實(shí)現(xiàn)降水資料、蒸發(fā)資料、雷達(dá)資料、衛(wèi)星資料、降水釋用預(yù)報(bào)、中尺度數(shù)值模式降水預(yù)報(bào)、過去1小時(shí)降水估算、未來2小時(shí)降水預(yù)報(bào)、未來3-12小時(shí)降水預(yù)報(bào)等預(yù)報(bào)產(chǎn)品的發(fā)布與歷史和實(shí)時(shí)的查詢。其中降水資料、蒸發(fā)資料以WebGIS形式發(fā)布，實(shí)現(xiàn)放大、縮小、漫游、定區(qū)域查詢功能。

4 總結(jié)

“三峽庫區(qū)降水資料分析處理系統(tǒng)”實(shí)現(xiàn)了三峽庫區(qū)氣象觀測數(shù)據(jù)、預(yù)報(bào)產(chǎn)品的實(shí)時(shí)接收、傳輸、處理、圖表化顯示以及數(shù)據(jù)的監(jiān)控等功能，經(jīng)過兩年的業(yè)務(wù)運(yùn)行驗(yàn)證，該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、布局美觀、操作方便，為三峽庫區(qū)降水預(yù)報(bào)提供了重要的參考基礎(chǔ)，已在三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治監(jiān)測預(yù)警工作中發(fā)揮了重要作用。

參考文獻(xiàn)

[1]陳鮮艷，張強(qiáng)，葉殿秀，等.三峽庫區(qū)局地氣候變化[J].長江流域資源與環(huán)境，2009（01）.

[2]郭起豪.建立三峽庫區(qū)氣候變化監(jiān)測系統(tǒng)[N].中國氣象報(bào)，2010.

[3]苗艷麗.三峽庫區(qū)防災(zāi)減災(zāi)添保障[N].中國氣象報(bào)，2009.endprint