基于Excel的天氣預報應用

山東省濟寧市兗州區第一中學 高健聰

基于Excel的天氣預報應用

山東省濟寧市兗州區第一中學 高健聰

隨著計算機應用技術的普及,借助辦公軟件處理各種數據、信息已經成為計算機應用的必備知識。天氣預報是對氣象數據的預測和分析,借助信息技術能夠更好的幫助我們理解氣象信息,將不同學科的內容相互結合。本文將以Excel應用技術與天氣預報結合,以信息技術為載體將傳統科普常識信息化,將所學知識綜合應用。本文主要從Excel的應用技術、天氣信息的收集與分析和系統開發過程的流程等三個方面進行科學實踐,提高動腦動手能力。

Excel;天氣預報;數據表格;氣象信息

1 引言

隨著校園科普知識的相關活動不斷深入,越來越多的同學對各種科普知識的興趣日趨濃厚。而氣象知識是最早普及的科普知識之一,也是對日常生活起著指導作用的實用知識。而天氣預報是對氣象數據的預測和分析,借助信息技術能夠更好的幫助我們理解氣象信息,將不同學科的內容相互結合。本文將以Excel應用技術與天氣預報結合,以信息技術為載體將傳統科普常識信息化,將所學知識綜合應用。

2 Excel相關操作簡介

Excel作為電子表格,其有電子信息是存在后綴名為。xls(注: 2007之前的版本)或。xlsx(注:2007之后的版本)。一個Excel文件最多可以存儲255個工作表,每個工作表必須有獨立的命名,默認命名為Sheet1、Sheet2和Sheet3.每個工作表是由行和列構成的電子表格形式,2007版的Excel最多可以有1048576行和16384列,對于處理一般數據可以說完全足夠。由一個給定的行和一個給定的列可以定義一個單元格,每個信息單元就是存放在單元格中的電子數據。這就是Excel電子表格組織和管理信息的方式,后面的天氣信息也是以這種形式存儲在Excel中。

Excel可以通過VBA(Visual Basic For Application)語言以編寫擴展腳本的方式,對電子表格進行功能擴充。Excel可以內嵌一個VBA的腳本解析器,由用戶編寫符合VBA規范的腳本,在使用電子表格的時候根據事件觸發執行腳本。比如,想在天氣信息跟新了,對信息做一些邏輯處理的時候而公式又不夠用,此時就可以使用制作腳本來擴展。

3 天氣信息的電子表格設計

要設計基于Excel的天氣預報應用,首先就要尋找天氣信息的數據來源。一種傳統方式是可以通過收音機、報紙、電視獲取,然后將信息存在Excel中。而在互聯網時代,天氣信息已經可以通過互聯網獲取。

在Excel中有一個外部數據導入的功能,其可以導入來自互聯網的數據。在Excel 2007中【數據】菜單頁中的【自網站】功能就可以用來導入來自互聯網的數據。單擊【自網站】按鈕,會彈出【新建Web查詢】窗口。再地址欄輸入天氣預報的網站地址,再單擊【轉到】按鈕,會進入相應網站頁面。再在頁面中選擇相應的天氣信息表格,找到表格旁邊的按鈕,單擊勾選上。最后單擊【新建Web查詢】窗口右下方的【導入】按鈕。就會在Excel的Sheet中顯示如下信息:

圖1

圖1 顯示的信息,來自網頁地址"http://qq。ip138.com/weather/ hubei/wuhan。htm"。這種地址的表示形式稱為URL(Uniform Resource Locator)統一資源定位符,其中"http://"表示使用HTTP通信協議,后面的資源用'/'符號分隔表示層次結構。其中"qq。ip138. com"表示萬維網上的主機域名,"hubei"表示省份,可以根據需要變成自己希望的省份,"wuhan。htm"表示所在城市的天氣信息,可以根據需要變成自己希望的城市。

由于互聯網的信息是會定期更新的,天氣信息也是每天更新的所以可以設置刷新頻率來定期更新數據。可以通過選中天氣預報的數據區域,然后單擊鼠標右鍵彈出快捷菜單,選擇【數據區域屬性】,則會彈出圖2所示對話框。

圖2

勾選【刷新頻率】設置1440分鐘即60*24也就是一天更新一次,單擊【確定】按鈕,則該數據區域內的數據會定期從互聯網天氣頁面獲取信息。

有了天氣信息的基礎數據,可以利用Excel的公式和圖表做一些統計功能。對于天氣信息,最主要的是根據氣溫做出一個氣溫變化折線圖。如圖3所示:

圖3

圖3 顯示了從2016-10-14到2016-10-18日五天的最高溫和最低溫的氣溫變化情況。上圖的X軸表示日期,其數據可以由圖1中的第三行直接獲取。一天中的最高溫和最低溫可以從圖1中的第五行獲取。但是第五行的氣溫數據并非數值類型,而是文本類型,例如"19℃～16℃"的形式,因此需要通過Excel的公式來處理。

在Excel中有很多用于處理文本信息的公式,其中LEFT和MID是用于截取文本字符串中的子字符串的常用公式。LEFT表示從字符串最左邊起截取指定數量的字符串返回一個子字符串,有兩個參數分別是要截取的字符串和指定截取的數量。MID表示由用戶選擇從字符串中哪一個位置開始截取指定數量的字符串返回一個子字符串,因此其有三個參數即要截取的字符串、指定的開始位置和指定截取的數量。

利用這兩個公式可以很方便提取第五行中氣溫的文本信息,例如"19℃～16℃"存放在F15取最高溫可以用公式LEFT(F15,2),取最低溫可以用公式MID(F15,5,2)獲取。但是上述公式提取的是子字符串依然還是文本信息,需要將其轉變為數值信息才能夠做折線圖。利用INT公式可以將文本信息轉換成數值信息,再利用Excel的公司嵌套就可以結合上面兩個公式,則上面最高溫和最低溫就可以變為INT(LEFT(F15,2))和INT(MID(F15,5,2))。

在Excel 2007中選擇菜單頁【插入】,然后選擇折線圖,編輯數據源添加兩個圖例項(系列),"最高溫"和"最低溫",如圖4所示。

圖4

編輯完成后單擊【確定】就可以顯示如圖3中的效果。

4 總結

總的來說,通過開發基于Excel的天氣預報應用,我體會最深的三個方面是Excel的應用技術、天氣信息的收集與分析和系統開發過程的流程。Excel除了可以作為電子表格的展示和處理,還可以導入外部數據源加載天氣預報信息,利用其提供的數學公式和統計公式,可以方便的分析天氣數據。天氣預報實際是一個對天氣信息的收集和分析過程,利用統計原理和氣象知識可以挖掘出天氣信息里隱藏的奧秘,讓我感到科學的神奇。最后,本次實踐的需求、功能設計、動手制作和后期測試,讓我體會到了一個較為完整的系統開發過程。通過本次實踐,希望可以給讀者起到拋磚引玉的作用,幫助大家多動腦多動手。

[1]鄧芳。Excel高效辦公:數據處理與分析[M]。北京:人民郵電出版社,2012.

[2]王作鵬,殷慧文。Word Excel PPT 2010辦公應用從入門到精通[M]。北京:人民郵電出版社,2013.

[3]陳錫盧,楊明輝。Excel效率手冊[M]。北京:清華大學出版社,2014.

高健聰(1999-),女,山東濟寧人,山東省濟寧市兗州區第一中學高三一班學生。