袁　婧，王　楠，孫　卓，孫琳琳（遼寧省盤(pán)錦市氣象局，遼寧　盤(pán)錦　124010）

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自動(dòng)氣象站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)綜合顯示平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

袁婧，王楠，孫卓，孫琳琳
（遼寧省盤(pán)錦市氣象局，遼寧盤(pán)錦124010）

摘要：采用大型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)SQLServer2008和基于JAVA語(yǔ)言開(kāi)發(fā)環(huán)境，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一套自動(dòng)氣象站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)綜合顯示平臺(tái)，使多廠家自動(dòng)氣象資料在同一個(gè)界面顯示，提供多種形式的數(shù)據(jù)資料的統(tǒng)計(jì)查詢，方便用戶分析和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：JAVA語(yǔ)言；SQLServer2008；數(shù)據(jù)顯示；查詢

近年來(lái)隨著氣象現(xiàn)代化建設(shè)的飛速發(fā)展，越來(lái)越多的氣象現(xiàn)代化設(shè)備投入氣象業(yè)務(wù)工作中，自動(dòng)氣象站便是其中之一。盤(pán)錦市氣象局目前已建設(shè)完成了32個(gè)區(qū)域自動(dòng)氣象站、10個(gè)沿海自動(dòng)氣象站、4個(gè)油田氣象站，遍布盤(pán)錦全區(qū)，初步建立了新一代自動(dòng)氣象網(wǎng)絡(luò)。但是由于各廠家、設(shè)備型號(hào)、中心站軟件的不一致造成了硬件資源配置增加、軟件升級(jí)難度大、運(yùn)行監(jiān)控難度大、業(yè)務(wù)培訓(xùn)成本大等，給氣象數(shù)據(jù)的及時(shí)、有效應(yīng)用帶來(lái)的困難，從而降低了觀測(cè)資料的使用效率，特別是為政府決策提供及時(shí)直觀的數(shù)據(jù)［2］。

根據(jù)各廠家對(duì)數(shù)據(jù)的采集方式、存儲(chǔ)格式、數(shù)據(jù)顯示方式、觀測(cè)項(xiàng)目等不同，形成統(tǒng)一的顯示格式和按照不同需求查詢歷史資料。平臺(tái)開(kāi)發(fā)利用JAVA編程語(yǔ)言技術(shù)和SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一套自動(dòng)氣象站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)綜合顯示平臺(tái)，使不同類型的氣象站在統(tǒng)一界面顯示，方便用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和通過(guò)不同類型的查詢，不僅可以提高氣象服務(wù)質(zhì)量，而且對(duì)氣象自動(dòng)站數(shù)據(jù)資料深入應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。

一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

考慮到自動(dòng)氣象站觀測(cè)數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單利用JAVA編程語(yǔ)言技術(shù)和SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，系統(tǒng)主要分為數(shù)據(jù)處理平臺(tái)和查詢分析平臺(tái)兩大模塊。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

二、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)充分考慮到日后的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性，數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)主要包括3個(gè)，分別為：自動(dòng)站站點(diǎn)屬性表、數(shù)據(jù)表、查詢數(shù)據(jù)信息表。站點(diǎn)屬性存放站名、站號(hào)、電池電量等信息，數(shù)據(jù)表有溫度、風(fēng)向、風(fēng)速、氣壓、能見(jiàn)度、降水量等實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)和觀測(cè)時(shí)間等相關(guān)信息，涵蓋了所有型號(hào)的自動(dòng)氣象站的觀測(cè)項(xiàng)目，為今后的自動(dòng)氣象站的建設(shè)提供了充分的選擇空間。

圖1　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

三、數(shù)據(jù)處理和性能設(shè)計(jì)

目前盤(pán)錦全區(qū)已經(jīng)建設(shè)完成的32個(gè)區(qū)域自動(dòng)站、10個(gè)沿海氣象站、4個(gè)油田氣象站采集的格式都不是標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫(kù)格式，而是以長(zhǎng)Z文件形式存在，因此利用JAVA和VB數(shù)據(jù)庫(kù)接入技術(shù)開(kāi)發(fā)自動(dòng)站自動(dòng)、實(shí)時(shí)的入庫(kù)模塊，對(duì)不同的數(shù)據(jù)來(lái)源和數(shù)據(jù)格式進(jìn)行分析處理，轉(zhuǎn)換成設(shè)定好的格式入庫(kù)，該模塊每小時(shí)運(yùn)行一次，保證觀測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)入庫(kù)。

氣象自動(dòng)站的數(shù)據(jù)發(fā)送頻繁，站點(diǎn)眾多，每次發(fā)送的數(shù)據(jù)量大，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)和服務(wù)器造成了很大的壓力。為此，需要對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)一級(jí)的優(yōu)化處理?；驹硎牵涸谟涗泴?shí)時(shí)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)信息數(shù)據(jù)表中創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)觸發(fā)器，在觸發(fā)器的內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)將記錄按照十分鐘數(shù)據(jù)和一小時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在不同的物理表內(nèi)部。在應(yīng)用程序代碼中，按照用戶的不同查詢范疇去搜索觸發(fā)器中創(chuàng)建的按不同時(shí)間段存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)表［1］。在數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取站點(diǎn)的信息表時(shí)找到選定的站點(diǎn)和所要查詢的數(shù)據(jù)時(shí)間段，這樣所查詢的站點(diǎn)氣象要素?cái)?shù)據(jù)全部整理出來(lái)了。查詢數(shù)據(jù)可以按分鐘和按小時(shí)顯示，也可多站點(diǎn)查詢，數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)每一個(gè)月自動(dòng)清理一次。數(shù)據(jù)觀測(cè)要素中降水量值是累計(jì)計(jì)算的，對(duì)于風(fēng)向、風(fēng)速、能見(jiàn)度等數(shù)據(jù)的匯總計(jì)算是顯示當(dāng)前最近十分鐘的數(shù)據(jù)。

四、系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)在WindowsXP操作系統(tǒng)下開(kāi)發(fā)完成，采用Microsoft NETFramework2.0技術(shù)，選用JAVA語(yǔ)言作為開(kāi)發(fā)環(huán)境，數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)選用SQLServer2008。平臺(tái)系統(tǒng)主界面如圖2所示。

（一）站點(diǎn)管理

由于系統(tǒng)中自動(dòng)氣象站的種類多，雖然每個(gè)站點(diǎn)都有站點(diǎn)編號(hào)但是為防止有記憶混亂的情況也為了用戶查詢時(shí)的直觀性和清晰性，所以對(duì)站點(diǎn)做了分類，將不同類型的自動(dòng)氣象站分成不同的項(xiàng)。自動(dòng)氣象站類別共分為4項(xiàng)，分別為：區(qū)域自動(dòng)站、沿海站、常規(guī)自動(dòng)氣象站、油田自動(dòng)氣象站。

（二）數(shù)據(jù)查詢分析

站點(diǎn)數(shù)據(jù)信息主要有降水量、風(fēng)向、風(fēng)速、最高溫度、最低溫度、氣壓、能見(jiàn)度7各方面。當(dāng)用戶查詢歷史數(shù)據(jù)時(shí)有詳細(xì)數(shù)據(jù)和匯總數(shù)據(jù)兩類，數(shù)據(jù)查詢可單站查詢也可多站點(diǎn)查詢顯示，數(shù)據(jù)匯總主要是對(duì)降水量做近一段時(shí)間的累計(jì)其他項(xiàng)顯示最近時(shí)次的數(shù)據(jù)。用戶得到歷史數(shù)據(jù)后也可將查詢到的資料導(dǎo)出到EXCEL中，打印保存做進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析。

圖2　系統(tǒng)主界面

本平臺(tái)將JAVA語(yǔ)言和SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)管理、分析和顯示氣象要素?cái)?shù)據(jù)，對(duì)自動(dòng)氣象站在氣象業(yè)務(wù)中的應(yīng)用，進(jìn)行了一次有益的嘗試。系統(tǒng)的建成使多廠家的自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)信息在同一界面上顯示，方便用戶分析和應(yīng)用，完善了天氣預(yù)報(bào)制作時(shí)對(duì)自動(dòng)氣象站資料的實(shí)時(shí)性和直觀性的要求，提高了氣象服務(wù)的及時(shí)性和方便性，而且為加密探測(cè)氣象數(shù)據(jù)的深入應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并為政府的決策服務(wù)提供了豐富及時(shí)的資料［1］。

參考文獻(xiàn)：

［1］王寶.基于WebGIS的區(qū)域自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)綜合處理系統(tǒng)的研發(fā)［J］.貴州氣象，2011，35（1）：45-47

［2］李航，薛允傳.基于GIS和大型數(shù)據(jù)庫(kù)的氣象自動(dòng)站數(shù)據(jù)綜合處理系統(tǒng)［J］.中國(guó)科技信息，2007，（1）.

（編輯：宋軍生）

中圖分類號(hào)：P415.1+2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1673-9019（2016）06-0037-02

收稿日期：2015-12-14

作者簡(jiǎn)介：袁婧（1988-），女，青海海東人，助理工程師，主要從事技術(shù)裝備保障及網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工作。