公共氣象服務文檔自動化研究與應用

王錫良

(四川省阿壩州氣象局，四川 馬爾康　624000)

1　引言

氣象服務，是指氣象部門基于大氣科學的理論與技術，根據社會、經濟、軍事、生態、防災減災等的需要，向社會提供的各類工作[1]。是我國氣象事業的立業之本[2-5]。目前,我國的氣象服務體系由決策氣象服務、公眾氣象服務、專業專項氣象服務和氣象科技服務構成[6-7]。公共氣象服務是氣象業務產品向社會提供服務的出口，是氣象工作的出發點和歸宿[8-9]。氣象部門通過電視、廣播、傳真、手機短信、手機APP、電子郵件、微信、微博等各種方式[10-13]，向社會公眾發布氣象信息。可見，公共氣象服務工作需要根據不同用戶的各種需求，有針對性地提供各種氣象服務產品。為用戶提供Word、Excel等Microsoft Office軟件格式的文檔，則是最為常用的服務產品提供方式。為了提高工作效率，減輕工作人員的勞動強度，利用軟件開發技術和Office軟件相結合，實現氣象服務文檔的自動化生成，是公共氣象服務工作中的迫切需求。

2　文檔自動化技術

2.1　常用的Microsoft Office文檔自動化技術

實現Microsoft Office文檔自動化的技術通常有兩種，一是利用VBA(Visual Basic for Application)[14-15]來實現。VBA是微軟公司開發的能執行自動化任務的編程語言，主要用于擴展Windows應用程序的功能，特別是對于Microsoft Office軟件，VBA提供了訪問Office文檔的接口，包含了大量針對該類文檔的對象和函數。使用VBA編程可以對文檔中各對象的屬性進行操作，以實現Office文檔操作的自動化。二是通過COM(Component Object Model，組件對象模型)[16-20]技術以接口調用的方式操控Office組件來生成文檔。COM是Microsoft公司提出的在軟件之間通信的一種組件技術，其目的是為了提高軟件的可復用度，解決不同程序之間的通信和互操作性問題。Microsoft Office對COM技術有著很好的支持，其本身就是COM服務器，通過它的自動化服務器功能，可以在不同的應用程序間共享數據，進行數據的導入導出。這兩種技術的優點如下：都是Microsoft公司的技術，能和Microsoft Office軟件緊密結合，實現文檔的自動化。缺點是：它們都離不開Microsoft Office環境，在工作的機器上必須安裝Microsoft Office軟件才能運行。針對某個特定版本的Office軟件開發的應用程序，在其它版本的Office環境中運行，還可能出現錯誤而無法運行的情況。

2.2　Aspose.Words for .NET和Aspose.Cells for .NET

Aspose.Words for .NET和Aspose.Cells for .NET是功能強大的類庫。Aspose.Words支持DOC、OpenDocument、OOXML、HTML、RTF、PDF等格式，通過它可以直接在應用程序中執行各種文檔處理任務。Aspose.Cells是電子表格組件，支持對Excel格式的文檔應用復雜的計算公式，導入和導出文本、表格、圖像等數據。而完成這些功能都無需使用Microsoft Word、Excel 和Microsoft Office Automation。采用.NET編程語言和Aspose.Words for .NET、Aspose.Cells for .NET類庫相結合，即使在沒有安裝Microsoft Office軟件的環境中，也能生成Word和Excel文檔，并能進行修改、轉換和打印等操作,也無需考慮Office軟件的版本問題,可靈活實現常用辦公文檔的自動化。

3　Aspose.Words for .NET和Aspose.Cells for .NET在公共氣象服務文檔自動化中的應用

Word和Excel格式的文檔是日常工作中使用最為普遍的兩種Office辦公軟件文檔。在公共氣象服務工作中，服務產品通常以這兩種格式的文檔提供給服務對象。一種典型應用是，把動態的數據自動寫入Word模板中的特定位置，以生成服務產品的Word文檔；另外一種是，從Excel文檔中自動提取出需要的數據，然后寫入Word模板中，來生成Word文檔。以下，通過使用C#語言，結合Aspose.Words for .NET、Aspose.Cells for .NET來實現這兩種應用。

3.1　基于Word模板生成word文檔

以Word格式提供的公共氣象服務文檔，通常都具有一定的格式。不同時間發布的的文檔，只是某些數據不同而已。比如，日期、氣溫、降水量、天氣現象等。而這些數據在文檔中的位置不會變化。事先制作好具有固定格式的Word文檔，在文檔中需要插入數據的地方預留特定的“標識”，然后通過C#控制Aspose.Words for .NET在“標識”處寫入需要的數據，即能快速生成服務文檔。在“標識”處寫入數據有兩種方式，一種是文本替換的方式，即用需要的數據替換掉文檔中原來位置的文本；另外一種是書簽引用替換的方式，在需要插入數據的地方插入書簽引用，在程序運行時，用數據替換掉對應的書簽即可。這里用第二種方式來說明。

以生成提供給阿壩州電力公司的“阿壩州各縣(市)48 h預報”服務文檔為例。先建立Word文檔，在文檔中輸入文字、建立表格，并設置好格式。在需要插入數據的地方，插入相應的書簽引用。如圖1所示。

圖1　Word模板文檔Fig.1　Word template document

建立一個工程項目，在工程中添加對Aspose.Words.dll文件的引用，并在代碼中引入命名空間：

using Aspose.Words;

在準備好需要寫入文檔的數據以后，通過程序控制Aspose.Words寫入模板中的相應的位置處。主要代碼如下：

string strDocPath = System.AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory + @" template電力公司48小時預報.docx";

Aspose.Words.Document doc = new Aspose.Words.Document(strDocPath);//載入Word模板

Aspose.Words.Bookmark bookmark = doc.Range.Bookmarks["datetime_header"];

if (bookmark != null)

{

bookmark.Text = strDatetime_header;//給當前書簽的文本賦值

}

……(此處略去其它功能相似代碼)

string strDocOutFile =System.AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory + @" outFile電力公司48小時預報_" + strYMD + ".docx";//輸出的word文件

doc.Save(strDocOutFile);//保存文檔

生成的文檔如圖2所示。

圖2　基于模板生成的Word文檔Fig.2　Word document based on template generation

3.2　Excel文檔和Word文檔之間的數據交互

在日常工作中，有些保存在Excel中的數據經過處理后，需要寫入Word文檔，然后提供給客戶。如果數據較多，通過手工的方式來處理，將是非常大的工作量。通過Aspose.Words for .NET和Aspose.Cells for .NET相配合，從Excel文檔中提取需要的數據，然后寫入Word模板中的相應位置，生成Word服務文檔，將變得非常快捷。

以生成阿壩州岷江流域和大渡河流域雨情報告為例。阿壩州氣象局在全州范圍內建設了300多個自動氣象站，這些自動氣象站在某一時段內的降水量數據是以Excel文檔提供的。如圖3所示。

圖3　自動氣象站降水數據Fig.3　Automatic weather station precipitation data

首先，新建Word模板，方法同上。然后，新建一項目工程，在工程中添加對Aspose.Cells.dll、Aspose.Words.dll文件的引用，在C#代碼中引入命名空間：

using Aspose.Words;

using Aspose.Cells;

通過Aspose.Cells for .NET從Excel文件中獲取數據，然后寫入Word模板生成服務文檔的關鍵代碼如下：

//創建一個工作簿Workbook對象和工作表Worksheet對象

Workbook wkBook = new Workbook(rainFile, txtLoadOpt);

Worksheet wkSheet = null;

wkBook.FileFormat = FileFormatType.Xlsx;

wkSheet = wkBook.Worksheets[0];

Cells cells = wkSheet.Cells;//獲取sheet0的所有單元格

for (int i = 0; i < cells.MaxDataRow + 1; i++)

{

strCurStation = cells[i, intColumn_station].StringValue.Trim();//站點名

strCurRain = cells[i, intColumn_rain].StringValue.Trim());//站點對應的降水量

if (strCurStation.Equals("映秀鎮七一中學"))

{

bookmark = doc.Range.Bookmarks["映秀鎮"];

//給Word模板中當前書簽的文本賦值

SetBookmarkValue(bookmark, strCurRain );

}

……(此處略去其它功能相似代碼)

}

//釋放對象

wkSheet = null;

wkBook = null;

生成的Word文檔如圖4所示。

圖4　基于模板和Excel文檔生成的Word文檔Fig.4　Word document generated based on templates and Excel document

4　結語

在日常工作中，Word和Excel格式的文檔應用非常普遍。通過.NET編程語言和Aspose.Words for .NET、Aspose.Cells for .NET相配合，能非常快捷地解決實際應用。其最大的靈活性在于，在工作環境中不依賴于Microsoft Office軟件，就能生成Word和Excel文檔。Aspose.Words for .NET還能實現對PDF、OpenDocument、HTML等格式的支持和轉換；Aspose.Cells for .NET支持所有Excel格式類型的操作，能將Excel的數據保存為各種格式、實現數據報表等。根據公共氣象服務工作中的業務需求，把這些功能靈活地應用到文檔自動化技術中，將極大地提高工作效率。