自動氣象站實時數據綜合顯示平臺的設計與實現

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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自動氣象站實時數據綜合顯示平臺的設計與實現

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：采用大型數據庫管理系統SQLServer2008和基于JAVA語言開發環境，設計開發了一套自動氣象站實時數據綜合顯示平臺，使多廠家自動氣象資料在同一個界面顯示，提供多種形式的數據資料的統計查詢，方便用戶分析和應用。

關鍵詞：JAVA語言；SQLServer2008；數據顯示；查詢

近年來隨著氣象現代化建設的飛速發展，越來越多的氣象現代化設備投入氣象業務工作中，自動氣象站便是其中之一。盤錦市氣象局目前已建設完成了32個區域自動氣象站、10個沿海自動氣象站、4個油田氣象站，遍布盤錦全區，初步建立了新一代自動氣象網絡。但是由于各廠家、設備型號、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、運行監控難度大、業務培訓成本大等，給氣象數據的及時、有效應用帶來的困難，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據［2］。

根據各廠家對數據的采集方式、存儲格式、數據顯示方式、觀測項目等不同，形成統一的顯示格式和按照不同需求查詢歷史資料。平臺開發利用JAVA編程語言技術和SQL Server數據庫開發平臺，設計開發一套自動氣象站實時數據綜合顯示平臺，使不同類型的氣象站在統一界面顯示，方便用戶進行數據分析和通過不同類型的查詢，不僅可以提高氣象服務質量，而且對氣象自動站數據資料深入應用打下了基礎。

一、系統設計

考慮到自動氣象站觀測數據量大、數據結構簡單利用JAVA編程語言技術和SQLServer數據庫進行開發，系統主要分為數據處理平臺和查詢分析平臺兩大模塊。系統結構圖如圖1所示。

二、數據庫設計

數據庫建設充分考慮到日后的可擴展性和可維護性，數據庫表結構主要包括3個，分別為：自動站站點屬性表、數據表、查詢數據信息表。站點屬性存放站名、站號、電池電量等信息，數據表有溫度、風向、風速、氣壓、能見度、降水量等實時觀測數據和觀測時間等相關信息，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提供了充分的選擇空間。

圖1　系統結構圖

三、數據處理和性能設計

目前盤錦全區已經建設完成的32個區域自動站、10個沿海氣象站、4個油田氣象站采集的格式都不是標準的數據庫格式，而是以長Z文件形式存在，因此利用JAVA和VB數據庫接入技術開發自動站自動、實時的入庫模塊，對不同的數據來源和數據格式進行分析處理，轉換成設定好的格式入庫，該模塊每小時運行一次，保證觀測數據實時入庫。

氣象自動站的數據發送頻繁，站點眾多，每次發送的數據量大，對數據庫和服務器造成了很大的壓力。為此，需要對應用系統進行數據一級的優化處理。基本原理是：在記錄實時數據的監測信息數據表中創建一個數據觸發器，在觸發器的內部，實現將記錄按照十分鐘數據和一小時數據存儲在不同的物理表內部。在應用程序代碼中，按照用戶的不同查詢范疇去搜索觸發器中創建的按不同時間段存儲的數據表［1］。在數據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據時間段，這樣所查詢的站點氣象要素數據全部整理出來了。查詢數據可以按分鐘和按小時顯示，也可多站點查詢，數據庫數據每一個月自動清理一次。數據觀測要素中降水量值是累計計算的，對于風向、風速、能見度等數據的匯總計算是顯示當前最近十分鐘的數據。

四、系統功能實現

系統在WindowsXP操作系統下開發完成，采用Microsoft NETFramework2.0技術，選用JAVA語言作為開發環境，數據庫管理系統選用SQLServer2008。平臺系統主界面如圖2所示。

（一）站點管理

由于系統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：區域自動站、沿海站、常規自動氣象站、油田自動氣象站。

（二）數據查詢分析

站點數據信息主要有降水量、風向、風速、最高溫度、最低溫度、氣壓、能見度7各方面。當用戶查詢歷史數據時有詳細數據和匯總數據兩類，數據查詢可單站查詢也可多站點查詢顯示，數據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據。用戶得到歷史數據后也可將查詢到的資料導出到EXCEL中，打印保存做進一步的數據分析。

圖2　系統主界面

本平臺將JAVA語言和SQLServer數據庫管理系統結合起來管理、分析和顯示氣象要素數據，對自動氣象站在氣象業務中的應用，進行了一次有益的嘗試。系統的建成使多廠家的自動氣象站數據信息在同一界面上顯示，方便用戶分析和應用，完善了天氣預報制作時對自動氣象站資料的實時性和直觀性的要求，提高了氣象服務的及時性和方便性，而且為加密探測氣象數據的深入應用打下堅實的基礎，并為政府的決策服務提供了豐富及時的資料［1］。

參考文獻：

［1］王寶.基于WebGIS的區域自動氣象站數據綜合處理系統的研發［J］.貴州氣象，2011，35（1）：45-47

［2］李航，薛允傳.基于GIS和大型數據庫的氣象自動站數據綜合處理系統［J］.中國科技信息，2007，（1）.

（編輯：宋軍生）

中圖分類號：P415.1+2

文獻標識碼：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，主要從事技術裝備保障及網絡維護工作。