康保玫瑰種植氣象指標(biāo)研究平臺(tái)設(shè)計(jì)淺談

劉星燕，胡雪，閆慧敏，劉建勇，孫躍飛，薛君彥

摘 ?要： 康保玫瑰種植氣象指標(biāo)研究，是河北省氣象局2018年科研開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。針對(duì)科研項(xiàng)目需求，應(yīng)用Visual Studio2010編程環(huán)境和access數(shù)據(jù)庫(kù)，輔之以Photoshop等圖形處理軟件對(duì)界面進(jìn)行美化，開(kāi)發(fā)了康保玫瑰種植氣象指標(biāo)研究平臺(tái)?？紤]平臺(tái)的美觀性、項(xiàng)目的基于觀測(cè)數(shù)據(jù)性以及為用戶服務(wù)的便捷性，本文就以下幾方面進(jìn)行探討分析：平臺(tái)整體架構(gòu)和界面設(shè)計(jì);觀測(cè)數(shù)據(jù)的分析處理;直通式氣象服務(wù)產(chǎn)品的發(fā)送設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)設(shè)置等。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月時(shí)間的調(diào)試和完善，基本達(dá)到了預(yù)期目的。

關(guān)鍵詞： 康保玫瑰;物候觀測(cè)數(shù)據(jù)查詢;生育期查詢;界面設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)： TP31 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A ? ?DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2019.12.046

本文著錄格式：劉星燕，胡雪，閆慧敏，等. 康保玫瑰種植氣象指標(biāo)研究平臺(tái)設(shè)計(jì)淺談[J]. 軟件，2019，40（12）：211214

Discussion on the Design of Meteorological Index Research

Platform For Kangbao Rose Planting

LIU Xing-yan， HU Xue， YAN Hui-min， LIU Jian-yong， SUN Yue-fei， XUE Jun-yan

（Meteorological Bureau of Zhangjiakou， Zhangjiakou Hebei 075000）

【Abstract】： Kangbao rose planting meteorological index research is a development project of Hebei Meteorological Bureau in 2018.According to the demand of scientific research， a research platform for meteorological index of rose planting in Kangbao was developed by Visual Studio2010 programming environment and access database， supplemented by Photoshop and other graphic processing software to beautify the interface. The main functions of the platform design are as follows： Overall architecture and interface design of the platform; Analysis and treatment of observation data; Transmission Design and system setting of straight-through Meteorological Service products， etc. After several months of debugging and improvement， the platform basically achieves the intended purpose.

【Key words】： Kangbao rose; Phenological observation data query; Growth period inquiry; Interface design

0 ?引言

國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，氣候變化呈現(xiàn)全球增暖趨勢(shì)[1-5]，京津冀的氣候也在增暖[6-7]。康保地處河北省西北部，海拔1400米左右，是夏季京津冀地區(qū)的避暑勝地，近年來(lái)的旅游業(yè)越來(lái)越發(fā)達(dá)。結(jié)合日益發(fā)展的旅游業(yè)需求，2015年，在政府扶貧部門(mén)扶持下，星瀚玫瑰莊園開(kāi)始建立，2018年，河北省氣象局科研開(kāi)發(fā)項(xiàng)目“康保玫瑰種植氣象指標(biāo)研究”正式啟動(dòng)。

近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，氣象服務(wù)的自動(dòng)化程度越來(lái)越高[8-15]?？当Ｃ倒宸N植氣象指標(biāo)研究課題組，在2018年5月～2019年8

月開(kāi)展的星瀚玫瑰物候觀測(cè)和氣象服務(wù)過(guò)程中，開(kāi)始尋求直通式氣象服務(wù)方式，平臺(tái)的研究開(kāi)發(fā)，即是康保玫瑰氣象指標(biāo)研究數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理工具，也是星瀚玫瑰直通便捷式氣象服務(wù)的技術(shù)保障。筆者試圖就平臺(tái)整體設(shè)計(jì)、觀測(cè)數(shù)據(jù)的處理（課題核心內(nèi)容）、直通式氣象服務(wù)設(shè)計(jì)做一淺談，以期為項(xiàng)目的后續(xù)推進(jìn)做一理論參考。

1 ?平臺(tái)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介

1.1 ?平臺(tái)整體架構(gòu)和主界面設(shè)計(jì)

1.1.1 ?平臺(tái)整體架構(gòu)設(shè)計(jì)

考慮界面的美觀性，平臺(tái)的基本功能由主界面菜單來(lái)實(shí)現(xiàn)。菜單內(nèi)容大致分為以下幾大功能：基本信息查詢（二級(jí)菜單：星瀚玫瑰莊園簡(jiǎn)介、星瀚玫瑰莊園自動(dòng)站基本信息、星瀚玫瑰莊園氣候背景分析、氣象觀測(cè)實(shí)驗(yàn)基地）、玫瑰數(shù)據(jù)查詢（二級(jí)菜單2018年、2019年;三級(jí)菜單，分別是按日歷查看、按株查看、樣方平均）、生育期所需溫度和水分（二級(jí)菜單溫度和水分）、各生育期氣象指標(biāo)、越冬氣象條件分析、花期研究（初花期預(yù)報(bào)和最佳花期初探）、玫瑰縮略圖、氣象服務(wù)、系統(tǒng)設(shè)置和幫助等。圖1為康保玫瑰氣象指標(biāo)研究平臺(tái)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)圖。

圖1 ?康保玫瑰氣象指標(biāo)研究平臺(tái)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)圖

Fig.1 ?Overall architecture design of kangbao rose meteorological index research platform

1.1.2 ?平臺(tái)界面設(shè)計(jì)

本平臺(tái)采用Visual Studio2010編程環(huán)境，界面利用picturebox控件的backgroundImage和backgroundImageLayout屬性進(jìn)行設(shè)置。具體操作，在backgroundImage右邊區(qū)域，選擇界面圖片文件，然后把backgroundImageLayout屬性設(shè)置為stretch，界面便設(shè)置為圖片隨界面自動(dòng)拉伸效果。圖2為康保玫瑰氣象指標(biāo)研究平臺(tái)主界面。

圖2 ?康保玫瑰氣象指標(biāo)研究平臺(tái)主界面

Fig.2 ?The main interface of kangbao rose

meteorological index research platform

1.2 ?平臺(tái)核心部分設(shè)計(jì)，觀測(cè)數(shù)據(jù)的分析處理

康保玫瑰氣象指標(biāo)研究，是基于田間觀測(cè)的一項(xiàng)科研項(xiàng)目，觀測(cè)數(shù)據(jù)的處理，是課題的主要內(nèi)容，也是平臺(tái)要實(shí)現(xiàn)的主要功能之一。程序設(shè)計(jì)的功能完善與否，直接影響項(xiàng)目的推進(jìn)。平臺(tái)設(shè)計(jì)的子窗口，大體分為三部分：按日查看、按株查看和按樣方查看。

1.2.1 ?按日期查看

圖3為康保玫瑰氣象指標(biāo)研究平臺(tái)按日查看子界面。以2018年7月8日觀測(cè)數(shù)據(jù)為例（圖3所示），橫坐標(biāo)為45個(gè)樣本（觀測(cè)株），縱坐標(biāo)為花蕾、正開(kāi)花或干花數(shù)量。藍(lán)色柱形圖為花蕾，黃色為正開(kāi)花，紅色為干花（或初敗花）。其中，花蕾、正開(kāi)花和干花，可以單選和多選。圖中可直觀地看出7月8日大部分植株處于花蕾期，近半數(shù)進(jìn)入開(kāi)花期。切換至菜單“數(shù)據(jù)”項(xiàng)，可顯示表格數(shù)據(jù)。

另外，本界面還在鼠標(biāo)右鍵鑲嵌了部分功能，鼠標(biāo)右點(diǎn)圖表窗體任意部位，會(huì)出現(xiàn)“復(fù)制到EXCEL”，可直接粘貼到窗體外的任意EXCEL文件。

1.2.2 ?按株查看

圖4為康保玫瑰氣象指標(biāo)研究平臺(tái)按株查看子界面。左下角選擇樣方和株（圖中所示，為樣方三的第4株），右下方便顯示樣方三第4株的逐日觀測(cè)照片，點(diǎn)擊任意一張，便在右上角顯示大圖片，并獲取此日此株觀測(cè)的備注信息。界面左上方的曲線或柱狀圖，是本界面的核心內(nèi)容。橫坐標(biāo)為觀測(cè)日期，縱坐標(biāo)采用左右雙坐標(biāo)（主要考慮降水和其它4項(xiàng)數(shù)值量級(jí)差異較大，設(shè)為左右雙縱坐標(biāo)），左縱坐標(biāo)為花蕾、正開(kāi)花、干花和氣溫，顯示為曲線圖;右縱坐標(biāo)為降水量，顯示為柱形圖。此區(qū)域點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，五個(gè)要素可單選或多選（打√為選擇，不打√為未選）。另外，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，還可選擇“顯示數(shù)值”項(xiàng)，選擇打“√”后，曲線的頂端，便會(huì)顯示相應(yīng)的數(shù)值。

圖3 ?康保玫瑰氣象指標(biāo)研究平臺(tái)按日查看子界面

Fig. 3 ?Kangbao rose meteorological index research platform 'view by day' subinterface

圖4 ?康保玫瑰氣象指標(biāo)研究平臺(tái)按株查看子界面

Fig.4 ?Kangbao rose meteorological index research

platform 'view by plant' subinterface

本界面還利用了“splitter控件可控制布局”功能，界面的曲線柱形圖區(qū)域（左上角），可以實(shí)現(xiàn)窗體內(nèi)任意大小化的拉伸，方便詳細(xì)查看。

1.2.3 ?按樣方查看

圖5為康保玫瑰氣象指標(biāo)研究平臺(tái)按樣方查看子界面。樣方可選項(xiàng)有全部（所有觀測(cè)株）、樣方一、樣方二、樣方三、樣方四和樣方五，每個(gè)樣方便是物候觀測(cè)中的一個(gè)“重復(fù)”，一個(gè)重復(fù)有9株。程序設(shè)計(jì)中，利用鼠標(biāo)右鍵功能，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的菜單設(shè)置：右鍵點(diǎn)擊窗體中任意位置，出現(xiàn)下拉菜單，圖表中的縱坐標(biāo)內(nèi)容，可單選或多選為“花蕾、正開(kāi)花、干花”項(xiàng)。圖表輸出方式，可在“顯示方式”中選擇直方圖、曲線圖或折線圖，只能單選。“顯示數(shù)據(jù)”項(xiàng)如果打“√”，曲線或直方圖頂端便顯示數(shù)據(jù)。窗體菜單中的“數(shù)據(jù)”項(xiàng)，顯示對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表。

圖5是2018年物候觀測(cè)數(shù)據(jù)綜合分析曲線，從圖中可以直觀地看出，星瀚玫瑰莊園2018年花期為6月中旬到8月中旬。結(jié)合氣象數(shù)據(jù)還可以分析，6月下旬玫瑰開(kāi)花數(shù)量急劇下降，可能是因?yàn)轭l繁的階段性強(qiáng)對(duì)流天氣，導(dǎo)致玫瑰花數(shù)量減少。

圖5 ?康保玫瑰氣象指標(biāo)研究平臺(tái)按樣方查看子界面

Fig.5 ?Kangbao rose meteorological index research platform 'view by quadrat ' subinterface

1.3 ?直通式氣象服務(wù)產(chǎn)品的發(fā)送

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，電話傳真等傳統(tǒng)氣象服務(wù)方式逐漸被淘汰，郵箱、微信公眾號(hào)和微信小程序，逐漸成為氣象服務(wù)的熱門(mén)話題。本平臺(tái)設(shè)置了“一鍵自動(dòng)發(fā)送”功能，預(yù)報(bào)產(chǎn)品生成后，只需一鍵點(diǎn)擊，用戶郵箱、微信公眾號(hào)和微信小程序便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)更新。本地郵箱賬號(hào)、密碼和服務(wù)器，以及服務(wù)用戶的某些信息，需在“系統(tǒng)設(shè)置”中編輯和修改。

2 ?系統(tǒng)設(shè)置

平臺(tái)的使用，需要輸入一些系統(tǒng)配置信息;郵件、微信公眾號(hào)和微信小程序的自動(dòng)更新，也需要設(shè)置本地和客戶端的某些信息。這些信息，程序設(shè)計(jì)在“系統(tǒng)設(shè)置”窗口編輯或更新。具體內(nèi)容見(jiàn)表1。

表1 ?康保玫瑰氣象指標(biāo)研究平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)置主要內(nèi)容列表

Tab.1 ?List of main contents of the research platform system of the meteorological index of the kangbao rose

路徑設(shè)置 郵箱信息 微信公眾號(hào)或微信小程序

觀測(cè)資料路徑 本地郵箱ID 微信公眾號(hào)名稱(chēng)

平臺(tái)程序路徑 本地郵箱密碼 服務(wù)器

數(shù)據(jù)庫(kù)路徑 服務(wù)器地址

服務(wù)用戶郵箱ID

3 ?結(jié)論

針對(duì)氣象服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化和自動(dòng)化趨勢(shì)，結(jié)合業(yè)務(wù)工作的實(shí)際需要，本文設(shè)計(jì)了基于Visual Studio2010編程環(huán)境和access數(shù)據(jù)庫(kù)的康保玫瑰氣象指標(biāo)研究平臺(tái)。平臺(tái)即是科研項(xiàng)目的資料存儲(chǔ)庫(kù)，又是物候觀測(cè)數(shù)據(jù)處理工具，更是為用戶提供直通式氣象服務(wù)的技術(shù)保障。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的調(diào)試，平臺(tái)基本能順利運(yùn)行，期待在業(yè)務(wù)工作中繼續(xù)完善。

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