自動氣象站實時數(shù)據(jù)綜合顯示平臺的設(shè)計與實現(xiàn)

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

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自動氣象站實時數(shù)據(jù)綜合顯示平臺的設(shè)計與實現(xiàn)

袁婧，王楠，孫卓，孫琳琳
（遼寧省盤錦市氣象局，遼寧盤錦124010）

摘要：采用大型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)SQLServer2008和基于JAVA語言開發(fā)環(huán)境，設(shè)計開發(fā)了一套自動氣象站實時數(shù)據(jù)綜合顯示平臺，使多廠家自動氣象資料在同一個界面顯示，提供多種形式的數(shù)據(jù)資料的統(tǒng)計查詢，方便用戶分析和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：JAVA語言；SQLServer2008；數(shù)據(jù)顯示；查詢

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

根據(jù)各廠家對數(shù)據(jù)的采集方式、存儲格式、數(shù)據(jù)顯示方式、觀測項目等不同，形成統(tǒng)一的顯示格式和按照不同需求查詢歷史資料。平臺開發(fā)利用JAVA編程語言技術(shù)和SQL Server數(shù)據(jù)庫開發(fā)平臺，設(shè)計開發(fā)一套自動氣象站實時數(shù)據(jù)綜合顯示平臺，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)分析和通過不同類型的查詢，不僅可以提高氣象服務(wù)質(zhì)量，而且對氣象自動站數(shù)據(jù)資料深入應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。

一、系統(tǒng)設(shè)計

考慮到自動氣象站觀測數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單利用JAVA編程語言技術(shù)和SQLServer數(shù)據(jù)庫進(jìn)行開發(fā)，系統(tǒng)主要分為數(shù)據(jù)處理平臺和查詢分析平臺兩大模塊。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

二、數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)庫建設(shè)充分考慮到日后的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性，數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)主要包括3個，分別為：自動站站點屬性表、數(shù)據(jù)表、查詢數(shù)據(jù)信息表。站點屬性存放站名、站號、電池電量等信息，數(shù)據(jù)表有溫度、風(fēng)向、風(fēng)速、氣壓、能見度、降水量等實時觀測數(shù)據(jù)和觀測時間等相關(guān)信息，涵蓋了所有型號的自動氣象站的觀測項目，為今后的自動氣象站的建設(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

目前盤錦全區(qū)已經(jīng)建設(shè)完成的32個區(qū)域自動站、10個沿海氣象站、4個油田氣象站采集的格式都不是標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫格式，而是以長Z文件形式存在，因此利用JAVA和VB數(shù)據(jù)庫接入技術(shù)開發(fā)自動站自動、實時的入庫模塊，對不同的數(shù)據(jù)來源和數(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，該模塊每小時運行一次，保證觀測數(shù)據(jù)實時入庫。

氣象自動站的數(shù)據(jù)發(fā)送頻繁，站點眾多，每次發(fā)送的數(shù)據(jù)量大，對數(shù)據(jù)庫和服務(wù)器造成了很大的壓力。為此，需要對應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)一級的優(yōu)化處理。基本原理是：在記錄實時數(shù)據(jù)的監(jiān)測信息數(shù)據(jù)表中創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)觸發(fā)器，在觸發(fā)器的內(nèi)部，實現(xiàn)將記錄按照十分鐘數(shù)據(jù)和一小時數(shù)據(jù)存儲在不同的物理表內(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)建的按不同時間段存儲的數(shù)據(jù)表［1］。在數(shù)據(jù)庫中讀取站點的信息表時找到選定的站點和所要查詢的數(shù)據(jù)時間段，這樣所查詢的站點氣象要素數(shù)據(jù)全部整理出來了。查詢數(shù)據(jù)可以按分鐘和按小時顯示，也可多站點查詢，數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)每一個月自動清理一次。數(shù)據(jù)觀測要素中降水量值是累計計算的，對于風(fēng)向、風(fēng)速、能見度等數(shù)據(jù)的匯總計算是顯示當(dāng)前最近十分鐘的數(shù)據(jù)。

四、系統(tǒng)功能實現(xiàn)

系統(tǒng)在WindowsXP操作系統(tǒng)下開發(fā)完成，采用Microsoft NETFramework2.0技術(shù)，選用JAVA語言作為開發(fā)環(huán)境，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)選用SQLServer2008。平臺系統(tǒng)主界面如圖2所示。

（一）站點管理

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

（二）數(shù)據(jù)查詢分析

站點數(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、能見度7各方面。當(dāng)用戶查詢歷史數(shù)據(jù)時有詳細(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查詢顯示，數(shù)據(jù)匯總主要是對降水量做近一段時間的累計其他項顯示最近時次的數(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

本平臺將JAVA語言和SQLServer數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)結(jié)合起來管理、分析和顯示氣象要素數(shù)據(jù)，對自動氣象站在氣象業(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)報制作時對自動氣象站資料的實時性和直觀性的要求，提高了氣象服務(wù)的及時性和方便性，而且為加密探測氣象數(shù)據(jù)的深入應(yīng)用打下堅實的基礎(chǔ)，并為政府的決策服務(wù)提供了豐富及時的資料［1］。

參考文獻(xiàn)：

［1］王寶.基于WebGIS的區(qū)域自動氣象站數(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)庫的氣象自動站數(shù)據(jù)綜合處理系統(tǒng)［J］.中國科技信息，2007，（1）.

（編輯：宋軍生）

中圖分類號：P415.1+2

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1673-9019（2016）06-0037-02

收稿日期：2015-12-14

作者簡介：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。