侯宜廣，趙 瑾，李冰峰，王 霄

(江蘇省徐州市氣象局，江蘇徐州 221002)

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基礎(chǔ)氣象數(shù)據(jù)管理應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)

侯宜廣，趙 瑾，李冰峰，王 霄

(江蘇省徐州市氣象局，江蘇徐州 221002)

基于歷史資料應(yīng)用的便捷性、安全性考慮，舍棄C/S模式的庫(kù)管結(jié)構(gòu)，采用B/S模式，利用高級(jí)編程語(yǔ)言開發(fā)一套基于B/S模式的網(wǎng)絡(luò)歷史地面氣象資料管理應(yīng)用系統(tǒng)。其中系統(tǒng)資料導(dǎo)入功能可以將徐州市(含5個(gè)縣站)地面報(bào)表文件序列整編入庫(kù)，構(gòu)建徐州及5個(gè)縣站1953年至現(xiàn)在的Oracle歷史資料庫(kù)，并分別建立時(shí)、日、旬、月、季、年歷史資料、氣候資料等數(shù)據(jù)表；編制資料庫(kù)服務(wù)器端管理軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)資料庫(kù)進(jìn)行指令級(jí)的管理調(diào)度及用戶間的資源均衡分配；同時(shí)編制基于Web管理應(yīng)用界面以滿足用戶對(duì)資料庫(kù)的各種檢索需要，頁(yè)面針對(duì)各氣象要素提供分時(shí)、日、旬、月、季、年及氣候資料統(tǒng)計(jì)查詢等應(yīng)用功能，從而滿足氣象科研及社會(huì)各行各業(yè)對(duì)氣象資料統(tǒng)計(jì)查詢的需要。

基礎(chǔ)氣象數(shù)據(jù)；管理系統(tǒng)；Web應(yīng)用；開發(fā)

徐州市歷史地面氣象資料檢索服務(wù)是氣象科技服務(wù)的重要組成部分[1-3]。氣象資料網(wǎng)絡(luò)共享也是氣象業(yè)務(wù)、氣象科研的迫切要求[4-5]。近年來(lái)大部分省級(jí)氣象資料文件庫(kù)已經(jīng)成型，各站點(diǎn)A文件的歸檔庫(kù)存已經(jīng)納入正常業(yè)務(wù)管理，使得利用計(jì)算機(jī)編程建立歷史地面氣象資料庫(kù)成為可能。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，通過網(wǎng)絡(luò)訪問數(shù)據(jù)庫(kù)也成為主流需求，單機(jī)人工分檢讀取數(shù)據(jù)資料文件已經(jīng)是落后的代名詞，在資料檢索效率和準(zhǔn)確性方面也無(wú)法與數(shù)據(jù)庫(kù)相提并論。據(jù)了解，現(xiàn)在省內(nèi)行業(yè)內(nèi)還沒有建立一個(gè)完整的氣象基本資料庫(kù)，資料使用還是停留在單機(jī)人工檢索查詢數(shù)據(jù)文件這一尷尬局面，基本氣象資料的科學(xué)管理、高效使用成為省內(nèi)氣象人的迫切愿望[4]。為此，基于業(yè)務(wù)實(shí)用考慮，徐州市氣象局開發(fā)了“基礎(chǔ)氣象數(shù)據(jù)管理應(yīng)用系統(tǒng)”，目的在于改變長(zhǎng)期以來(lái)市局級(jí)臺(tái)站基本氣象資料“無(wú)庫(kù)”狀態(tài)，為氣象科研、氣象服務(wù)社會(huì)打開了一扇方便之門。筆者在此對(duì)該系統(tǒng)的整體架構(gòu)、實(shí)施策略、功能、部署實(shí)施等方面進(jìn)行了詳細(xì)分析。

1 系統(tǒng)整體架構(gòu)

“基礎(chǔ)氣象數(shù)據(jù)管理應(yīng)用系統(tǒng)”可以有效利用市局現(xiàn)有的辦公環(huán)境、設(shè)備，結(jié)合行業(yè)及社會(huì)對(duì)氣象資料的實(shí)際需求，通過對(duì)氣象資料原始文件數(shù)據(jù)格式分析，來(lái)確定系統(tǒng)的整體架構(gòu)。系統(tǒng)采用J2EE技術(shù)實(shí)現(xiàn)B/S使用模式，架構(gòu)采用MVC開發(fā)模式，中間件采用TOMCAT，數(shù)據(jù)庫(kù)使用ORACLE。這些技術(shù)的綜合應(yīng)用在系統(tǒng)開發(fā)效率、運(yùn)行速度、系統(tǒng)性能、可移植性等方面得到提高，也減少了系統(tǒng)對(duì)高性能硬件的依賴。系統(tǒng)在功能模塊中強(qiáng)化了并發(fā)控制和數(shù)據(jù)完整性質(zhì)量控制機(jī)制。系統(tǒng)的整體架構(gòu)如圖1所示。

2 系統(tǒng)實(shí)施策略

“基礎(chǔ)氣象數(shù)據(jù)管理應(yīng)用系統(tǒng)”是氣象數(shù)據(jù)現(xiàn)代化管理的重要內(nèi)容，它涉及數(shù)據(jù)文件多、數(shù)據(jù)類型廣，應(yīng)用需求多樣性，既要考慮行業(yè)的專業(yè)需要，又要兼顧社會(huì)各行業(yè)的普遍需求?？此坪?jiǎn)單的系統(tǒng)其實(shí)施難度是很大的。其中，基礎(chǔ)氣象數(shù)據(jù)包括120多個(gè)站點(diǎn)的氣象數(shù)據(jù)文件，50多項(xiàng)氣象要素?cái)?shù)據(jù)。不同時(shí)期站點(diǎn)氣象數(shù)據(jù)的采集方式、站點(diǎn)氣象數(shù)據(jù)文件格式均存在差異?！盎A(chǔ)氣象數(shù)據(jù)管理應(yīng)用系統(tǒng)”為了應(yīng)對(duì)這些復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的解析及應(yīng)用需求的多樣性，系統(tǒng)采用總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)并分布實(shí)施的策略。

2.1 總體規(guī)劃分步實(shí)施策略 系統(tǒng)開發(fā)過程中，首先集中開發(fā)力量進(jìn)行項(xiàng)目一期基礎(chǔ)功能的實(shí)現(xiàn)?；A(chǔ)功能主要包括人工站數(shù)據(jù)解析入庫(kù)，各類氣象要素查詢，最值、極值統(tǒng)計(jì)，以及手機(jī)端android系統(tǒng)功能等。按照項(xiàng)目計(jì)劃，開發(fā)人員進(jìn)行“徐州市基礎(chǔ)氣象數(shù)據(jù)管理應(yīng)用系統(tǒng)”的軟件開發(fā)，并通過實(shí)際的人工站點(diǎn)氣象數(shù)據(jù)文件進(jìn)行功能驗(yàn)證。基礎(chǔ)功能開發(fā)測(cè)試完畢，對(duì)系統(tǒng)的功能和實(shí)用性進(jìn)行驗(yàn)證并逐步完善之。完成系統(tǒng)基礎(chǔ)功能開發(fā)驗(yàn)證后，解決系統(tǒng)進(jìn)階功能及高級(jí)功能的實(shí)現(xiàn)。進(jìn)階功能主要包括自動(dòng)站的數(shù)據(jù)維護(hù)、站點(diǎn)維護(hù)；高級(jí)功能主要包括各類數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，氣象要素的候、旬、月、季、年相關(guān)統(tǒng)計(jì)，以及手機(jī)端android系統(tǒng)功能完善和ios系統(tǒng)的功能開發(fā)等。

2.2 快速原型法開發(fā)策略 在開發(fā)方法上，系統(tǒng)實(shí)施放棄了傳統(tǒng)的瀑布方法，采用快速原型方法，即在需求分析階段，通過C/S版本原型系統(tǒng)的試用啟發(fā)，解析氣象數(shù)據(jù)文件進(jìn)行需求確認(rèn)和詳細(xì)分析；在開發(fā)過程中，也是首先快速開發(fā)出基本的原型系統(tǒng)框架，在系統(tǒng)的試運(yùn)行工程中不斷根據(jù)需求調(diào)整設(shè)計(jì)和編碼，結(jié)合系統(tǒng)測(cè)試人員的測(cè)試意見反饋，最終形成完全滿足實(shí)際需要的系統(tǒng)軟件。通過快速原型法的實(shí)施，容易快速得到真實(shí)的需求，縮短了系統(tǒng)的開發(fā)周期，減少了開發(fā)成本。

2.3 開發(fā)工具 系統(tǒng)業(yè)務(wù)處理采用B/S模式體系結(jié)構(gòu),對(duì)此利用MyEclipse等開發(fā)工具進(jìn)行JAVA WEB應(yīng)用的開發(fā)。應(yīng)用服務(wù)器考慮部署維護(hù)便捷性，采用Tomcat6.X版本。

3 系統(tǒng)功能

“基礎(chǔ)氣象數(shù)據(jù)管理應(yīng)用系統(tǒng)”主要解決以下幾方面問題：①收集整理徐州市轄區(qū)內(nèi)6個(gè)觀測(cè)站所有歷史資料文件；②收集整理轄區(qū)內(nèi)多要素自動(dòng)站(共120多站)歷史資料文件；③按照53個(gè)氣象要素建立一個(gè)包含6個(gè)站的歷史資料庫(kù)，同時(shí)從零起步將轄區(qū)內(nèi)的所有多要素自動(dòng)站氣象數(shù)據(jù)維護(hù)進(jìn)歷史資料庫(kù)；④征集各個(gè)氣象資料使用部門意見，匯總歷史資料使用需求；⑤根據(jù)歷史資料使用需求建立一個(gè)B/S模式的資料管理、檢索功能豐富的應(yīng)用平臺(tái)，對(duì)內(nèi)網(wǎng)、外網(wǎng)授權(quán)提供歷史資料檢索應(yīng)用服務(wù)。

3.1 系統(tǒng)基本功能 由系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互功能(圖2)可見，數(shù)據(jù)庫(kù)是整個(gè)系統(tǒng)服務(wù)的核心模塊，為應(yīng)用服務(wù)提供數(shù)據(jù)支持，應(yīng)用服務(wù)為微機(jī)用戶和手機(jī)用戶提供具體的系統(tǒng)功能。目前系統(tǒng)的主要功能模塊包括A類氣象文件管理、天氣預(yù)報(bào)管理。其中，A類氣象文件管理功能菜單包括單要素查詢、統(tǒng)計(jì)分析及多要素查詢，單要素查詢又包括氣壓、海平面氣壓、氣溫、濕球溫度、水汽壓、相對(duì)濕度、露點(diǎn)溫度、定時(shí)風(fēng)向風(fēng)速、10 min風(fēng)向風(fēng)速、云狀、實(shí)測(cè)云高、總云量、低云量、能見度、電線積冰、降水量、每小時(shí)降水量、草(雪)面溫度、0 cm地溫、5 cm地溫、10 cm地溫、15 cm地溫、20 cm地溫、40 cm地溫、80 cm地溫、160 cm地溫、320 cm地溫、小型蒸發(fā)、大型蒸發(fā)、日照時(shí)數(shù)等30多項(xiàng)要素查詢功能；統(tǒng)計(jì)分析包含要素值統(tǒng)計(jì)、天氣現(xiàn)象出現(xiàn)次數(shù)及天氣現(xiàn)象年度最早最遲日期等統(tǒng)計(jì)項(xiàng)。另外，系統(tǒng)還具有站點(diǎn)維護(hù)、數(shù)據(jù)導(dǎo)入、天氣預(yù)報(bào)查詢及統(tǒng)計(jì)查詢結(jié)果導(dǎo)出等功能。

3.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù) 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)中最重要的組成部分。隨著系統(tǒng)需求的不斷提高，以往基于文件管理小型化、簡(jiǎn)單化的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(如dBase、PoxBase、FoxPro等)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代數(shù)據(jù)應(yīng)用要求。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)的選型應(yīng)滿足：①分布式。支持各服務(wù)器節(jié)點(diǎn)的透明性和分布式事務(wù)處理的完整性。②并發(fā)處理。要求能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)客戶端應(yīng)用程序同時(shí)并發(fā)訪問數(shù)據(jù)庫(kù)。③完整性、一致性。整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)要保持高度的數(shù)據(jù)庫(kù)完整性、一致性。④數(shù)據(jù)共享。各個(gè)應(yīng)用子系統(tǒng)能同時(shí)使用或訪問網(wǎng)上統(tǒng)一邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)。

基于數(shù)據(jù)管理的大型化、功能完備的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(如Oracle、Sybase、DB2等)，正逐漸成為數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用領(lǐng)域的主流。在綜合考慮了系統(tǒng)的安全性、并發(fā)性、可移植性以及售后服務(wù)和培訓(xùn)機(jī)制等多方面因素之后，選擇了Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)作為該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)。

3.3 系統(tǒng)重點(diǎn)功能 作為該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)最初來(lái)源，數(shù)據(jù)導(dǎo)入功能(即數(shù)據(jù)文件的讀取解析入庫(kù))是所有其他功能的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。由于數(shù)據(jù)文件中的氣象數(shù)據(jù)類型繁多，不同種類數(shù)據(jù)的格式相互獨(dú)立，同一類數(shù)據(jù)因年份不同數(shù)據(jù)格式也有差異。這些因素直接影響到文件的解析難度。如何減少代碼量，保證數(shù)據(jù)質(zhì)量和解析效率，應(yīng)對(duì)未知的可變因素，提高軟件的擴(kuò)展性，是此功能最為核心的解決內(nèi)容。系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理流程如圖3所示。

功能設(shè)計(jì)的核心類有如下幾個(gè)：①ADataImpController?？刂茖?，接收前臺(tái)發(fā)起的導(dǎo)入操作請(qǐng)求，啟動(dòng)數(shù)據(jù)文件讀取和解析。②ADataService。業(yè)務(wù)層接口，負(fù)責(zé)提供氣象數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)操作接口。③ADataDao。數(shù)據(jù)層接口，負(fù)責(zé)提供數(shù)據(jù)模型信息入庫(kù)接口。④CommonBean。數(shù)據(jù)模型類，作為所有類型氣象數(shù)據(jù)的父類，主要定義站點(diǎn)、時(shí)間等信息。⑤BeanHandler。核心處理器接口，提供數(shù)據(jù)文件內(nèi)容封裝到具體數(shù)據(jù)模型的算法。⑥A_DATA_TYPE_PARAM。數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)對(duì)象、數(shù)據(jù)處理器對(duì)應(yīng)關(guān)系設(shè)置表(圖3)?？刂茖印I(yè)務(wù)層、數(shù)據(jù)層3層分離的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)不同操作的功能解耦；使用接口編程，可靈活設(shè)置具體類型數(shù)據(jù)的操作；統(tǒng)一的父類定義，便于控制層、業(yè)務(wù)層和數(shù)據(jù)層的對(duì)象引用和傳遞。其中，ADataImpController類中，savedaydata方法是整個(gè)解析數(shù)據(jù)并進(jìn)行封裝的核心。savedaydate方法對(duì)應(yīng)的程序代碼如下：

private void savedaydata(String datastr, YFBean yfbean, Adatatypeparam param, Map> datatypemap) {

try {

List commonbeanlist = datatypemap.get(param.getItem());

if(commonbeanlist == null){

commonbeanlist = new ArrayList();

}

String javabeanclassname = param.getClassname();

String handlerclassname = param.getHandler();

CommonBean commonbean = (CommonBean) Class.forName(javabeanclassname).newInstance();

BeanHandler handler = (BeanHandler) Class.forName(handlerclassname).newInstance();

int cursize = commonbeanlist.size()+1;

圖1為Cloumn-Bot實(shí)物，底層為機(jī)器人行走系統(tǒng)，由驅(qū)動(dòng)單元、遙控單元和紅外測(cè)距傳感器組成；下層為機(jī)器人的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、信息遠(yuǎn)端通信系統(tǒng)及語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由傳感器單元組成，信息遠(yuǎn)端通信系統(tǒng)由藍(lán)牙模塊與Wifi模塊組成，語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)由語(yǔ)音識(shí)別單元與Arduino uno單片機(jī)組成；中部為機(jī)器人智能抓取系統(tǒng)，由機(jī)械臂及舵機(jī)驅(qū)動(dòng)單元組成；頂層為機(jī)器人人機(jī)交互系統(tǒng)與主控系統(tǒng)，人機(jī)交互系統(tǒng)由UART觸控屏與舵機(jī)單元(用于控制屏幕位置與朝向)組成，主控系統(tǒng)由Aruino mega 2560及各系統(tǒng)總線與組成；主控與各系統(tǒng)間通信使得機(jī)器人得以實(shí)現(xiàn)其功能.

String curday = cursize<10?("0"+cursize):(cursize+"");

commonbean.setFilename(yfbean.getFilename());

commonbean.setSta_id(yfbean.getSta_id());

commonbean.setSta_ym(yfbean.getYear()+yfbean.getMonth()+curday);

commonbean.setDatatype(param.getItem());

if(datastr.trim().endsWith(".") && !"W0".equalsIgnoreCase(param.getItem())){

handler.handledata(commonbean, datastr.replaceAll(".", ""), param.getItem());

}else{

handler.handledata(commonbean, datastr, param.getItem());

}

commonbeanlist.add(commonbean);

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

}

該方法從A_DATA_TYPE_PARAM表中獲取數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)對(duì)象、數(shù)據(jù)處理器對(duì)應(yīng)關(guān)系，初始化當(dāng)前解析數(shù)據(jù)文件月份的所有數(shù)模，通過java反射機(jī)制得到具體數(shù)據(jù)類型的數(shù)模類、核心處理器類，初步處理數(shù)據(jù)文件內(nèi)容后，開始數(shù)據(jù)封裝操作。封裝完成的數(shù)據(jù)對(duì)象，作為文件內(nèi)容的信息載體，在應(yīng)用服務(wù)中傳遞，經(jīng)由數(shù)據(jù)層做最后的數(shù)據(jù)持久化，完成數(shù)據(jù)庫(kù)層的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

3.4 PC端功能 系統(tǒng)PC端Web應(yīng)用主頁(yè)界面如圖4所示。PC端功能涵蓋歷史資料解析入庫(kù)、氣象數(shù)據(jù)查詢、氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、web功能展示、手機(jī)端數(shù)據(jù)接口等部分。其中，解析存儲(chǔ)功能包括解析算法維護(hù)、資料庫(kù)設(shè)計(jì)、文件上傳、文件手動(dòng)解析入庫(kù)、文件自動(dòng)解析入庫(kù)、文件解析日志查看；數(shù)據(jù)查詢功能包括站點(diǎn)查詢(查看數(shù)據(jù)文件涉及到的站點(diǎn))、文件數(shù)據(jù)查詢(時(shí)間區(qū)間內(nèi)查看導(dǎo)入文件的數(shù)據(jù))、指定要素查詢(時(shí)間區(qū)間內(nèi)查看選定要素的數(shù)據(jù))、氣象數(shù)據(jù)查詢(時(shí)間區(qū)間內(nèi)查看各類氣象數(shù)據(jù))、多要素綜合檢索(要素間查詢條件為與、否、或)、站點(diǎn)維護(hù)、氣象數(shù)據(jù)維護(hù)；統(tǒng)計(jì)分析功能包括要素值統(tǒng)計(jì)(時(shí)間區(qū)間內(nèi)的要素值合計(jì)、平均、極值及關(guān)聯(lián)時(shí)間)、氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)(時(shí)間區(qū)間內(nèi)的氣象編碼時(shí)間及次數(shù))、氣象數(shù)據(jù)年度分析(時(shí)間區(qū)間內(nèi)的氣象編碼最早和最遲出現(xiàn)日期)；Web展示是指統(tǒng)計(jì)功能中的圖形化展示(折線圖、柱狀圖、餅狀圖、玫瑰圖)；數(shù)據(jù)接口是指手機(jī)端數(shù)據(jù)查詢接口；數(shù)據(jù)導(dǎo)出是指導(dǎo)出文件(文件格式excel、txt)。

3.4.1 系統(tǒng)應(yīng)用基本檢索功能。系統(tǒng)應(yīng)用基本檢索功能包括：①按指定時(shí)間段輸出用戶選定的所有要素及用戶指定的統(tǒng)計(jì)值(合計(jì)、平均、最高、最低或關(guān)聯(lián)時(shí)間)。②用戶指定的年份區(qū)間、指定日期區(qū)間、指定要素值輸出及用戶指定的統(tǒng)計(jì)值(合計(jì)、平均、最高、最低或關(guān)聯(lián)時(shí)間)，如1980～2000年4月1～15日的所有日平均氣溫值及相關(guān)統(tǒng)計(jì)值。③用戶指定的年份區(qū)間、指定日期區(qū)間、指定時(shí)次區(qū)間、指定要素值輸出及用戶指定的統(tǒng)計(jì)值(合計(jì)、平均、最高、最低或關(guān)聯(lián)時(shí)間)，如2010～2013年3月15～30日21：00～次日08：00所有風(fēng)向風(fēng)速值。④用戶指定的年份區(qū)間、指定日期區(qū)間、輸出用戶指定的指定天氣現(xiàn)象或天氣現(xiàn)象編碼的出現(xiàn)日期及日數(shù)合計(jì)，如1980～1992年11月1日～12月15日把所有出現(xiàn)霾編碼05的日期輸出及日數(shù)合計(jì)。⑤用戶指定的年度區(qū)間、指定要素或天氣現(xiàn)象(天氣現(xiàn)象編碼)在各年度中最早和最遲出現(xiàn)的日期輸出(除了霜、結(jié)冰、凍土、雪、霰、冰粒、米雪、雪深、雪壓、電線結(jié)冰是以7月1日～次年6月30日為一個(gè)年度外，其余均按1月1日～12月31日正常年度來(lái)統(tǒng)計(jì))。

3.4.2 系統(tǒng)應(yīng)用綜合檢索功能。系統(tǒng)應(yīng)用綜合檢索功能包括：①能夠單要素按數(shù)值范圍、按用戶設(shè)定時(shí)間區(qū)間查詢。②能夠?qū)崿F(xiàn)兩要素按用戶設(shè)定的數(shù)值范圍、按用戶設(shè)定時(shí)間區(qū)間查詢，兩要素的查詢條件可以是“與”，也可以是“或”或是“非”的關(guān)系。③能夠?qū)崿F(xiàn)三要素按用戶設(shè)定的數(shù)值范圍、按用戶設(shè)定時(shí)間區(qū)間查詢，三要素的查詢條件可以是“與”，也可以是“或”或是“非”的關(guān)系。④對(duì)于天氣現(xiàn)象、云狀來(lái)說(shuō)，做特殊查詢處理，如天氣現(xiàn)象可以按編碼按日期范圍查詢，云狀可以日期范圍查詢。⑤風(fēng)向查詢，2004年12月31日及之前風(fēng)向按17個(gè)方位、按4次定時(shí)記錄值來(lái)查詢，2005年1月1日及之后風(fēng)向按方位度數(shù)范圍并可按小時(shí)來(lái)查詢。⑥電線結(jié)冰查詢可以按日期范圍按要素記錄是否為空來(lái)查詢，不為空的全部輸出。⑦對(duì)于能見度查詢來(lái)說(shuō)，1979年12月31日及之前的要素記錄是按級(jí)別來(lái)量化，與其后的記錄不可合并統(tǒng)計(jì)比較，已另作特殊處理，如用戶查詢中涉及到1979年能見度記錄時(shí)能給出提示，并指導(dǎo)其正確查詢輸出結(jié)果。3.5 手機(jī)端功能 系統(tǒng)的手機(jī)客戶端啟動(dòng)界面如圖5所示。手機(jī)端僅涉及安卓系統(tǒng)功能，只實(shí)現(xiàn)查詢功能。手機(jī)端安卓系統(tǒng)具有查詢功能和實(shí)時(shí)提醒功能，其中查詢功能包括全市氣象數(shù)據(jù)查詢(氣溫、風(fēng)向風(fēng)速、相對(duì)濕度、0 cm地面溫度)、氣象數(shù)據(jù)累計(jì)查詢(降水量、蒸發(fā)量)、平均氣溫和氣溫極值查詢(平均氣溫、最高氣溫或最低氣溫)、氣象要素極值、均值查詢。實(shí)時(shí)提醒是指實(shí)時(shí)天氣預(yù)報(bào)。

4 系統(tǒng)部署實(shí)施

“基礎(chǔ)氣象數(shù)據(jù)管理應(yīng)用系統(tǒng)”部署的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是以徐州氣象局中心網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，通過百兆接入互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接訪問。

4.1 服務(wù)器環(huán)境及部署文件 系統(tǒng)的可靠運(yùn)行關(guān)系著業(yè)務(wù)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，因此對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器操作系統(tǒng)有較高的要求，同時(shí)還要考慮到易于使用、易于維護(hù)等因素。建議采用一臺(tái)配置性能較高的服務(wù)器，安裝server 2008操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)采用 oracle 10 G 大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)。客戶機(jī)操作系統(tǒng)為Windows XP/Win7/Win8等，支持TCP/IP協(xié)議即可。系統(tǒng)部署實(shí)施會(huì)涉及兩類文件,一是數(shù)據(jù)庫(kù)文件，一般是sql腳本和dmp類型的數(shù)據(jù)庫(kù)文件；二是系統(tǒng)軟件部署文件，文件為jsp和jar類型的java開發(fā)的web項(xiàng)目的部署文件。

4.2 系統(tǒng)軟件環(huán)境及所需服務(wù) 系統(tǒng)涉及的軟件環(huán)境及版本主要包括oracle(10 G)、jdk(1.6以上)、tomcat(6.0以上)。系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)和訪問需要這樣幾種服務(wù)支持：數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)，提供數(shù)據(jù)的讀取和寫入；應(yīng)用服務(wù)，提供系統(tǒng)的應(yīng)用訪問服務(wù)；Internet服務(wù)，系統(tǒng)需支持外網(wǎng)訪問，否則手機(jī)應(yīng)用及公網(wǎng)用戶將無(wú)法使用。

5 總結(jié)

5.1 系統(tǒng)整體特色 系統(tǒng)開發(fā)中注重?cái)?shù)據(jù)流程化管理，借鑒工作流模式，將各項(xiàng)系統(tǒng)功能按數(shù)據(jù)類型和使用過程進(jìn)行流程化編程控制管理；系統(tǒng)管理及應(yīng)用強(qiáng)化操作便利性，系統(tǒng)提供多種數(shù)據(jù)管理方式，使得數(shù)據(jù)操作更便捷靈活；系統(tǒng)兼顧了無(wú)紙化辦公的需求，系統(tǒng)可以將各種應(yīng)用查詢結(jié)果直接導(dǎo)出為用戶文件；系統(tǒng)設(shè)置了權(quán)限管理功能，通過對(duì)系統(tǒng)中重點(diǎn)數(shù)據(jù)操作的身份驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)對(duì)敏感操作的控制，這不僅加強(qiáng)數(shù)據(jù)的安全性，同時(shí)防范無(wú)關(guān)人員的惡心攻擊；系統(tǒng)開發(fā)中注入了柔性化設(shè)計(jì)理念，對(duì)系統(tǒng)代碼、系統(tǒng)參數(shù)等多種信息提供參數(shù)化、個(gè)性化功能，使系統(tǒng)具有良好的彈性和擴(kuò)展性，充分適應(yīng)管理的發(fā)展和變化要求，從而延長(zhǎng)系統(tǒng)生命周期。

5.2 系統(tǒng)各項(xiàng)性能指標(biāo)

5.2.1 系統(tǒng)輸入、輸出數(shù)據(jù)精度。日期型數(shù)據(jù)精確到“日”，日期范圍在1900～2099年；時(shí)間型數(shù)據(jù)精確到“毫秒”；其他數(shù)據(jù)類，依據(jù)氣象行業(yè)規(guī)范要求，分別采取不同精度[6-9]。系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸過程中時(shí)間類數(shù)據(jù)精確到“分”，其他類數(shù)據(jù)保留原有精度。

5.2.2 系統(tǒng)的時(shí)間指標(biāo)。響應(yīng)時(shí)間，簡(jiǎn)單的查詢少量數(shù)據(jù)時(shí)間在1 s以內(nèi)；復(fù)雜的多重的查詢少量數(shù)據(jù)時(shí)間在2 s以內(nèi)；簡(jiǎn)單的批量的查詢數(shù)據(jù)時(shí)間在3 s以內(nèi)；一般性的統(tǒng)計(jì)查詢時(shí)間在10 s以內(nèi)。系統(tǒng)更新一條記錄的時(shí)間在1 s以內(nèi)；更新批量記錄(指一次可能輸入的最大記錄數(shù))的時(shí)間不超過10 s。系統(tǒng)連接數(shù)據(jù)庫(kù)(包括確認(rèn)身份、操作權(quán)限認(rèn)證)一般在3 s內(nèi)完成。

5.2.3 系統(tǒng)的總體性能。用戶界面風(fēng)格一致、友好，滿足業(yè)務(wù)需求；操作靈活方便，具有詳細(xì)的操作手冊(cè)；事務(wù)處理在客戶、服務(wù)器端分布合理，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定；具有相關(guān)的系統(tǒng)維護(hù)功能，保證管理模式發(fā)生變化時(shí)系統(tǒng)不受影響；充分保證數(shù)據(jù)的安全性、一致性、正確性和低的冗余度。

[1] 管杰裕.地面氣象信息化資料處理系統(tǒng)[J].廣西氣象,2005(2):53-56.

[2] 高峰.數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].氣象,2005(3):81-84.

[3] 沈文海,趙芳,高華云.國(guó)家級(jí)氣象資料存儲(chǔ)檢索系統(tǒng)的建立[J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào),2004(6):727-736.

[4] 高梅,接連淑,張文華.氣象科研數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)建設(shè)[J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào),2004(Z1):17-25.

[5] 高梅,張文華,接連淑.WebGIS技術(shù)在氣象科研數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)中的應(yīng)用嘗試[J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào),2004(Z1):168-170.

[6] 中國(guó)氣象局.地面氣候資料30年整編常規(guī)項(xiàng)目及其統(tǒng)計(jì)方法(國(guó)標(biāo))QX/T22-2004[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2005.

[7] 俞衛(wèi)平.地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)文件和記錄簿表格式[M].北京:氣象出版社,2005.

[8] 俞衛(wèi)平.地面氣象觀測(cè)規(guī)范[M].北京:氣象出版社,2003.

[9] 成秀虎.地面氣象測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)軟件操作手冊(cè)[M].北京:氣象出版社,2005.

Development of Basic Meteorological Data Management Application System

HOU Yi-guang, ZHAO Jin, LI Bing-feng et al

(Xuzhou Meteorological Bureau, Xuzhou, Jiangsu 221002)

Based on considerations of convenience, safety of historical data applications, abandoning database management structure C / S mode, using B / S model, a historical meteorological data network management application system based on B / S mode was developed with high-level programming language. System data import function which can be Xuzhou (including five county station) report file sequence reorganization ground storage, Xuzhou Construction of the station in 1953, and five counties to history now Oracle database, and were established, day, ten-day, month , quarter, year historical data, weather information and other data tables. Preparation of database server management software, to achieve a balanced distribution of resources database management scheduling and instruction-level users. At the same time preparing a Web-based management application interface to meet the user needs to retrieve a variety of repositories, page provides time-sharing, day, ten-day, monthly, quarterly, annual and climate statistics query and other applications for each meteorological elements. To meet the needs of all sectors of society for meteorological research and statistical weather data queries.

Basic meteorological data; Management system; Web applications; Development

侯宜廣(1965- )，男，江蘇徐州人，工程師，從事天氣預(yù)報(bào)方面研究。

2015-04-21

S 164

A

0517-6611(2015)17-219-04