國家下發疑誤數據反饋系統設計與實現

王 壘,燕東渭

(陜西省氣象信息中心,西安 710014)

國家下發疑誤數據反饋系統設計與實現

王 壘,燕東渭

(陜西省氣象信息中心,西安 710014)

介紹國家下發疑誤數據反饋系統,利用數據庫索引、視圖、預處理和數據結構優化技術,采用 .NET框架對系統進行設計與實現,提高系統的響應速度和增加用戶體驗效果。在實際業務中使用證明,該系統響應速度、兼容性和使用便捷性都較好。

疑誤數據;反饋系統;索引技術;預處理。

為了做好國家下發疑誤數據傳輸監視和管理工作,提高氣象數據通信質量和數據可利用率,陜西省氣象信息中心 (以下簡稱省信息中心)組織研發“國家下發疑誤數據反饋系統”,實現對下發數據實時監視、在線反饋、錯誤信息修改、反饋質量統計等功能。該系統在全省氣象部門得到推廣應用,提高了數據可利用率。

1 系統設計

1.1 總體設計

疑誤數據反饋系統 (圖 1)可分為 4個層次:采集層、數據層、邏輯層和展現層。采集層主要是將國家下發數據和臺站反饋數據入庫,同時針對不同用戶請求對數據進行統計分析;數據層主要以合理的數據結構存貯數據采集層采集的數據,并提供數據存取服務;邏輯層主要負責解析用戶發出的訪問請求,對請求進行業務邏輯計算處理并返回結果;展現層主要負責將采集到和經過統計加工的數據通過 Web以圖表的形式展現給用戶。

1.2 設計思路

不同用戶的需求和關注范圍也有所不同。基層臺站多注重了解疑誤數據反饋資料是否及時上傳省信息中心;省信息中心注重監視每個觀測站發送資料時效是否正確,傳輸至國家氣象信息中心是否及時。省級業務管理部門則注重某段時間內疑誤數據資料的傳輸質量統計,并注重掌握傳輸質量低的測站和疑誤數據多的站號信息。系統充分考慮不同用戶的需求和關注焦點,通過完善功能滿足各類用戶需求。

圖 1 系統結構

1.3 主要功能概述

系統主要由疑誤數據反饋查詢界面和疑誤數據提交界面組成。通過疑誤數據反饋查詢界面,主要可完成疑誤數據查詢,疑誤數據反饋時間和及時率查詢,反饋信息質量統計等功能。為方便不同地市和不同類型報文的查詢,系統提供分地區和類型查詢。針對管理部門需要進行質量管理和統計,系統實現任意時間段統計功能。通過疑誤數據反饋提交界面,主要可完成臺站對疑誤數據反饋的提交功能。提交項目為多種方式結合,“確認結果”與“問題原因”為下拉選擇菜單,“責任人”和 “備注”為文本框形式,反饋時間直接讀取服務器時間,不需要手工輸入。

2 關鍵技術

2.1 疑誤數據解報技術

國家疑誤數據每小時通過 CMACast(中國氣象局衛星數據廣播系統)滾動廣播下發,省信息中心接收到文件后,通過 FT P將數據推送到數據服務器的相應目錄,下發疑誤數據入庫程序會定時掃描該目錄,發現有新資料會自動運行解報程序并將翻譯好的報文按類型入庫。

下發疑誤數據原始報文格式為:站號,時間,氣象類型,錯誤數值,錯誤類型。該文件可讀性較差,用戶基本無法識別,需要解報軟件將其翻譯為用戶能識別的報文格式。解報程序主要應用while和 switch語句。while語句的優點是先判斷后執行,利用該語句可以過濾掉下發報文中非法站號和外省站號。

switch語句的優點是簡潔實現多分支選擇,但使用時須謹慎,所寫的 switch語句必須遵循以下規則:只能針對基本數據類型使用 switch,這些類型包括 int(整數型)和 string(字符型)等。對于其他類型,則必須使用if-else語句,switch語句在解報程序中具體寫法。

2.2 索引技術

充分利用 Oracle數據庫索引技術,提高 SQL語句的執行效率。在執行 SQL語句時采用一定策略利用索引,并且將有索引的字段放在 where條件前面。疑誤數據反饋系統數據庫操作包括:寫入、查詢、修改,目前使用率最高的為查詢。系統中使用了組合索引和限制索引 2類,組合索引使用站號和地區兩列,限制索引使用不等于操作符 (＜＞、!=)進行排除查詢,同時盡量避免通配符 “%”、“?”等的使用。

2.3 視圖技術

由于疑誤數據量比較大,反饋詳細信息按月進行存儲。在實時信息查詢中必須根據用戶選擇的時間窗給出結果。為簡化復雜的業務邏輯并提高查詢效率,快速顯示數據,系統將 12個月表聯合創建 1個視圖,對用戶的查詢請求通過查詢視圖而獲取結果[1-2],避免跨越查詢需要修改檢索Sql中表名的問題。

2.4 預處理技術

對于用戶的統計請求,若實時從海量原始數據中統計計算,每次相同的請求,都需要進行實時統計計算,給系統造成較大壓力,并讓用戶等待較長時間。系統從管理用戶角度出發,對海量數據進行統計預處理,形成符合管理部門需求的中間統計結果,并進行存儲。對于統計訪問請求,能夠直接在中間統計結果中進行簡單查詢,同樣滿足用戶統計訪問請求。與實時統計計算方法比較,本技術只需要計算一次統計結果,產生較小的系統負荷,并無需較長時間等待。

2.5 跨瀏覽器

目前瀏覽器種類繁多,同一程序在不同網頁上運行效果會有所偏差或無法使用,原因在于廠商在瀏覽器實現中采用的標準或技術不同,網頁的開發中涉及的 JavaScript腳本與 Css樣式技術在不同瀏覽器中的使用方法不同。為使本系統能跨瀏覽器運行,采用 JQuery腳本類庫進行實現,它是一套跨瀏覽器的基礎腳本庫,實現中涉及所有腳本程式均基于該類庫開發。另外在編寫本系統的 Css樣式時,在樣式文件中一個樣式控制語句按照多種語法進行編寫,達到多瀏覽器正確顯示的效果。

3 結語

目前疑誤數據反饋系統對全省氣象部門用戶開放,雖然方便用戶查詢,但是反饋數據管理和安全性比較低,容易造成錯誤,弱化系統實用性;疑誤數據反饋系統查詢統計功能比較強大,但是查詢結果表現方式比較單一;發現未反饋數據時,仍需人工提醒,增加工作量。因此,在系統的后期升級開發中,應增加用戶管理功能,針對不同級別用戶設定不同的使用權限;豐富查詢結果表現方式,做到表格,圖形,原始數據等多種形式;結合語音系統,發現未反饋數據時自動提醒,減輕值班人員工作量。

[1]羅琦,韓茜,李文莉,等 .基于 W EBGIS的氣象科學數據查詢顯示系統的設計與實現 [J].干旱氣象,2010,28(4): 494-498.

[2]沙莎,邱新法,何永健 .基于 GIS的自動氣象站數據系統的研發 [J].干旱氣象,2011,29(3):372-376.

P409

B

1006-4354(2013)02-0034-03

2012-08-23

王壘 (1980— ),男,陜西藍田人,工程師,碩士,主要從事氣象信息軟件開發、數據庫設計等。