姜建華，張廣云

(廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院計算機工程學(xué)院，廣東 珠海 519090)

0 引言

我國是氣象災(zāi)害的易發(fā)區(qū)，具有災(zāi)害種類多、分布廣、危害大的特點，氣象與地質(zhì)災(zāi)害已成為影響人民安居樂業(yè)和經(jīng)濟發(fā)展的最重要因素之一［1］，國內(nèi)外對此展開了深入的研究［2-6］。隨著計算機、通信網(wǎng)絡(luò)、移動互聯(lián)網(wǎng)等高新技術(shù)的發(fā)展，智能終端的不斷普及和移動辦公自動化的興起，基于Android 智能終端的氣象預(yù)報與預(yù)警成為了研究熱點，針對特定的應(yīng)用需求開發(fā)了不同的氣象服務(wù)系統(tǒng)［7-17］。

本文基于Android 智能終端，設(shè)計和實現(xiàn)一種集氣象預(yù)報與災(zāi)害預(yù)警信息的儲存、管理、發(fā)布等功能于一體的氣象服務(wù)平臺，使氣象部門工作人員可隨時隨地了解當(dāng)?shù)貧庀鬆顩r，為管理部門對當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)、人工影響天氣、防洪減災(zāi)等做出決策提供參考，能有效滿足氣象部門對氣象與災(zāi)害預(yù)警的實時性和及時性需求，提高氣象與地質(zhì)災(zāi)害防災(zāi)決策工作的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，最大限度地減少氣象與災(zāi)害對人民生命財產(chǎn)造成的危害。

1 系統(tǒng)設(shè)計

1.1 系統(tǒng)總體框架

系統(tǒng)分為客戶端和服務(wù)器端，包括數(shù)據(jù)層、處理層和應(yīng)用層3 個層次，如圖1 所示。其中，數(shù)據(jù)層和處理層運行在服務(wù)器端，應(yīng)用層包括客戶端功能和客戶端智能終端設(shè)備。系統(tǒng)框架中的各層具體功能描述如下:

1)數(shù)據(jù)層。提供系統(tǒng)運行所需的數(shù)據(jù)支撐，包括采集的氣象與災(zāi)害類原始數(shù)據(jù)，以及通過氣象與災(zāi)害服務(wù)產(chǎn)品制作程序生成的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的具體形式包括數(shù)據(jù)庫、圖片文件、非格式化的TXT 和Word文件，以及GIS 數(shù)據(jù)等。

2)處理層。實現(xiàn)各個業(yè)務(wù)邏輯，完成各種業(yè)務(wù)需求，包括氣象與災(zāi)害產(chǎn)品制作程序、產(chǎn)品管理系統(tǒng)、氣象預(yù)警預(yù)報數(shù)據(jù)的實時推送，以及為智能終端提供獲取數(shù)據(jù)層數(shù)據(jù)的Web Service。

3)應(yīng)用層。是系統(tǒng)服務(wù)的使用方式和表現(xiàn)形式，主要通過Android 智能終端設(shè)備訪問系統(tǒng)對外發(fā)布的各種功能。

圖1 系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)

1.2 系統(tǒng)客戶端

系統(tǒng)客戶端的功能結(jié)構(gòu)如圖2 所示，主要包括天氣預(yù)報、氣象實況、氣象預(yù)警、專項預(yù)報和地災(zāi)服務(wù)這5 大功能模塊。

圖2 系統(tǒng)客戶端功能結(jié)構(gòu)

1.3 系統(tǒng)服務(wù)端

系統(tǒng)服務(wù)器端主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、氣象與地質(zhì)災(zāi)害類產(chǎn)品制作、基于Web Service 為客戶端提供數(shù)據(jù)獲取等功能。系統(tǒng)服務(wù)端架構(gòu)如圖3 所示。

圖3 系統(tǒng)服務(wù)端架構(gòu)

1)數(shù)據(jù)采集。實現(xiàn)系統(tǒng)所需數(shù)據(jù)的采集入庫，為整個系統(tǒng)的快速運行提供數(shù)據(jù)支撐。采集的數(shù)據(jù)類型包括:氣象實況數(shù)據(jù)(如區(qū)域自動站數(shù)據(jù)、雷達數(shù)據(jù)、衛(wèi)星云圖等)和氣象預(yù)報產(chǎn)品(市級天氣預(yù)報產(chǎn)品、市區(qū)主要場館及全市主要旅游景點天氣預(yù)報、短時臨近預(yù)報、鄉(xiāng)鎮(zhèn)精細化預(yù)報、城市火險預(yù)報、空氣污染氣象條件預(yù)報、生活氣象指數(shù)預(yù)報、全市主要交通干道天氣預(yù)報、城區(qū)內(nèi)澇氣象風(fēng)險等級預(yù)報、氣象災(zāi)害預(yù)警等)。采集方式根據(jù)服務(wù)器所在網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，可采用FTP、局域網(wǎng)和DDN 等多種。

2)氣象與地質(zhì)災(zāi)害類產(chǎn)品制作程序。供專業(yè)人員基于原始數(shù)據(jù)進行產(chǎn)品制作，制作的產(chǎn)品包括氣象預(yù)報產(chǎn)品、預(yù)警預(yù)報和專項預(yù)報等。

3)Web Service?；赩isual Studio 2008 平臺，采用C#語言進行開發(fā)，部署在服務(wù)器端作為智能終端設(shè)備、應(yīng)用程序和IE 瀏覽器等多種方式與服務(wù)端數(shù)據(jù)和產(chǎn)品進行交互的業(yè)務(wù)處理橋梁。

2 系統(tǒng)實現(xiàn)

系統(tǒng)的實現(xiàn)需要解決的關(guān)鍵問題包括:獲取移動終端設(shè)備、氣象與災(zāi)害信息的實時推送機制、氣象與災(zāi)害信息在地圖上的圖形化顯示和標(biāo)注。

1）努力提升高職英語教師的專業(yè)水平?，F(xiàn)階段的高職英語教師普遍存在教學(xué)觀念老套等問題，在社會發(fā)展速度快、社會元素較多的今天，傳統(tǒng)方式已經(jīng)不能適應(yīng)學(xué)生的發(fā)展需要，雖然很多教師有著過硬的專業(yè)能力，但是在教育水平與教育方式方法的選擇上確是捉襟見肘，從而不利于課程的有利開展，更不能進行分層施教、因材施教等等，使得實際授課效果不盡人意。因此如果要提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力教師應(yīng)起到相應(yīng)的指導(dǎo)作用，采用合適方式方法，在尊重學(xué)生主體地位的同時，幫助高職學(xué)生在英語路上越走越遠。

2.1 獲取終端設(shè)備位置

本系統(tǒng)采用百度定位SDK，將終端設(shè)備的經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換成位置信息。首先由用戶設(shè)置定位時間間隔，然后在Android 后臺服務(wù)主線程中注冊百度定位監(jiān)聽，實時獲取用戶當(dāng)前地理位置信息。該過程主要涉及GPS、MyLocationListener 和MyTask 這3 個類，GPS 類初始化時調(diào)用MyLocationListener 類方法獲取用戶的經(jīng)緯度信息，在MyLocationListener 類中調(diào)用MyTask類上傳用戶的經(jīng)緯度，從而獲取用戶的位置信息。該實現(xiàn)過程的關(guān)鍵代碼如下:

2.2 預(yù)警信息的實時推送

服務(wù)器端獲取氣象預(yù)警數(shù)據(jù)后，首先與上一次的預(yù)警數(shù)據(jù)對比，保存最新的預(yù)警數(shù)據(jù)到實時預(yù)警表中，保證預(yù)警信息的實時性。實時預(yù)警信息表中的數(shù)據(jù)都有一定的生命周期，即定時獲取服務(wù)端的時間間隔。監(jiān)控模塊通過定時地掃描實時預(yù)警信息表中的數(shù)據(jù)，檢查是否存在最新預(yù)警信息，為保證既不向用戶重復(fù)發(fā)送預(yù)警信息，又不讓用戶錯過預(yù)警信息，將定時器與實時預(yù)警數(shù)據(jù)的生命周期設(shè)為一致即可。

本系統(tǒng)根據(jù)用戶位置信息獲取實時預(yù)警信息，向用戶主動推送，主要采用4 個類進行實現(xiàn)。

1)GetContentService 類:獲取網(wǎng)絡(luò)信息并存入數(shù)據(jù)庫;

2)WarningInfoService 類:從數(shù)據(jù)庫中獲取預(yù)警信息并推送給用戶;

3)DataControl 類:數(shù)據(jù)庫類，負責(zé)對服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫的訪問;

4)WeatherApp 類:提供網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的地址來源，將獲取的數(shù)據(jù)添加到數(shù)據(jù)庫。

2.3 氣象與災(zāi)害信息圖形化顯示

為實現(xiàn)氣象災(zāi)害區(qū)域信息的直觀顯示，系統(tǒng)基于百度地圖對災(zāi)害信息進行圖形化的可視化交互設(shè)計，通過百度地圖提供的MapView 和MapController 這2個接口，實現(xiàn)對災(zāi)害信息的顯示和操作。首先實現(xiàn)BDLocationListener 接口中的onReceiveLocation 方法獲得用戶精準(zhǔn)的地理位置定位，然后自定義一個圖層類，并重寫百度地圖ItemizedOverlay 類中的draw 方法，以圓形陰影區(qū)域顯示周邊情況，最終通過Map-View 將自定義的圖層疊加到地圖上，實現(xiàn)更加豐富的圖層顯示。具體實現(xiàn)的關(guān)鍵代碼如下:

2.4 氣象與災(zāi)害信息的地圖標(biāo)注

3 系統(tǒng)部署與應(yīng)用

圖4 系統(tǒng)硬件部署結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)基于Android 平臺開發(fā)，客戶端以Eclipse作為開發(fā)平臺，服務(wù)端采用Visual Studio 開發(fā)平臺，系統(tǒng)的運行和部署環(huán)境如圖4 所示。

服務(wù)器端運行Windows 操作系統(tǒng)，采用SQL Server 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，通過IIS 部署后臺Web Service。智能終端Android 設(shè)備運行Android2.2 及以上版本，iPhone 設(shè)備運行iOS 5.0 及以上版本。

系統(tǒng)主要應(yīng)用界面如圖5 所示。

圖5 系統(tǒng)應(yīng)用界面

4 結(jié)束語

本文以移動互聯(lián)網(wǎng)、軟件工程和氣象與地質(zhì)災(zāi)害學(xué)理論為指導(dǎo)，設(shè)計和實現(xiàn)了一種氣象與災(zāi)害預(yù)警預(yù)報服務(wù)系統(tǒng)，解決了系統(tǒng)實現(xiàn)過程中關(guān)鍵問題，系統(tǒng)的實際應(yīng)用表明該系統(tǒng)符合商用軟件的要求。今后將進一步提高系統(tǒng)運行的效率，優(yōu)化系統(tǒng)性能，提高用戶體驗效果，擴展系統(tǒng)功能，實現(xiàn)一個真正意義上的氣象專業(yè)人員、管理人員及社會工作間的協(xié)同工作平臺。

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