劉如意

摘要 橫峰縣基層氣象臺(tái)站在歷年數(shù)據(jù)整理方面還較為落后，目前還未建立自動(dòng)氣象站歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，查找歷年數(shù)據(jù)需要做大量工作再人工計(jì)算對(duì)比，速度慢、效率低。橫峰氣象數(shù)據(jù)查詢軟件的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用可快速對(duì)本地觀測(cè)歷年數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、查詢，有效提高基層臺(tái)站效率。

關(guān)鍵詞 氣象數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)查詢;系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

中圖分類號(hào)：P412.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2021）01–0036–02

橫峰氣象數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用能簡(jiǎn)化歷年氣象數(shù)據(jù)查詢工作，提高工作效率，實(shí)現(xiàn)歷年數(shù)據(jù)查詢自動(dòng)化、業(yè)務(wù)服務(wù)數(shù)據(jù)流程化、數(shù)據(jù)分析個(gè)性化等功能，為綜合業(yè)務(wù)人員提供快捷查詢方式，節(jié)省了人工、時(shí)間成本，推進(jìn)了橫峰縣信息化、智慧化氣象業(yè)務(wù)和水平，給各級(jí)相關(guān)職能部門提供了快速準(zhǔn)確的氣象數(shù)據(jù)，提升了氣象業(yè)務(wù)服務(wù)能力，對(duì)推動(dòng)橫峰縣氣象現(xiàn)代化發(fā)展，提升氣象服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)有重要現(xiàn)實(shí)意義[1]。

1 目的及意義

在配合縣政府和其他單位工作中，常需要調(diào)取5～15年氣溫、相對(duì)濕度、氣壓、降水量、風(fēng)速等數(shù)據(jù)。隨著氣象現(xiàn)代化的逐步推進(jìn)，探測(cè)設(shè)備現(xiàn)代化已得到大力發(fā)展，但基層臺(tái)站的歷年數(shù)據(jù)整理工作還處于落后狀態(tài)，橫峰縣目前還未建立自動(dòng)氣象站歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，查找歷年數(shù)據(jù)只能人工查詢單個(gè)數(shù)據(jù)再計(jì)算對(duì)比，速度慢、效率差。

省局開(kāi)發(fā)綜合業(yè)務(wù)平臺(tái)是面向全省氣象部門的網(wǎng)頁(yè)訪問(wèn)方式，存在用戶訪問(wèn)量多造成網(wǎng)速慢、查詢延時(shí)的問(wèn)題，同時(shí)查詢多要素時(shí)，網(wǎng)頁(yè)出現(xiàn)停滯無(wú)反應(yīng)現(xiàn)象，影響工作效率，且歷史數(shù)據(jù)查詢要素并不能滿足橫峰本地化服務(wù)需

求[2]。建立本地歷史數(shù)據(jù)庫(kù)、提高檢索統(tǒng)計(jì)時(shí)效性及本地個(gè)性化可彌補(bǔ)這一不足。為做好氣象服務(wù)工作，可設(shè)計(jì)“橫峰歷年數(shù)據(jù)查詢”軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)本地觀測(cè)歷年數(shù)據(jù)的整理和快速查詢。該系統(tǒng)按業(yè)務(wù)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)處理與業(yè)務(wù)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)接口方面具有可擴(kuò)展、可配置和可重組功能，為相關(guān)數(shù)據(jù)分析和處理結(jié)果提供靈活生動(dòng)的展示技術(shù)。系統(tǒng)具有安全性、穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性、可維護(hù)性特點(diǎn)，為后期擴(kuò)充新功能打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。建立橫峰歷年數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)旨在盡快投入實(shí)際工作運(yùn)行，后期逐步推廣到其他縣市，同時(shí)，不斷完善系統(tǒng)功能。

橫峰縣氣象站有遷站計(jì)劃，在遷站前有必要對(duì)氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行整理;橫峰縣近年來(lái)開(kāi)展的橫峰縣濕地公園、發(fā)電站等項(xiàng)目都需要提供氣象歷年數(shù)據(jù)作為申報(bào)材料。橫峰歷年數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)可以提高常規(guī)資料使用率，提高決策服務(wù)產(chǎn)品快速制作能力，提升決策氣象服務(wù)水平等，為業(yè)務(wù)發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，也可為業(yè)務(wù)人員科研開(kāi)發(fā)、論文撰寫的資料查詢提供重要途徑。

2 技術(shù)方案

組織技術(shù)開(kāi)發(fā)人員與管理人員進(jìn)行討論并提出具體的系統(tǒng)基本架構(gòu)、基本功能、基本業(yè)務(wù)流程、涉及的探測(cè)設(shè)備內(nèi)容、適用范圍等。系統(tǒng)基本配置為內(nèi)存4 G以上，硬盤500 G以上，1 000 M以上以太網(wǎng)卡。

（1）編程語(yǔ)言： C#;

（2）客戶端操作系統(tǒng)：Windows7、Windows10;

（3）服務(wù)器端操作系統(tǒng)：推薦使用windows server 2008以上服務(wù)器版本，也可以使用Windows7、Windows10;

（4）數(shù)據(jù)庫(kù)：MySQL數(shù)據(jù)庫(kù);

（5）圖片處理：photoshop CS5;

（6）使用的資料種類、數(shù)量、年限及其來(lái)源：2004年以來(lái)的橫峰縣測(cè)報(bào)A文件;2004年以來(lái)的橫峰縣測(cè)報(bào)Z文件;CIMISS中實(shí)時(shí)小時(shí)數(shù)據(jù)文件。

3 技術(shù)路線

深入了解對(duì)外氣象服務(wù)觀測(cè)數(shù)據(jù)需求，提前準(zhǔn)備好歷年氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)（包括氣溫、相對(duì)濕度、氣壓、降水、風(fēng)向、風(fēng)速等數(shù)據(jù)）。在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)，首先，通過(guò)Photoshop軟件草擬界面;其次，進(jìn)行UI設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)操作界面等，提供美觀、簡(jiǎn)介的視圖界面;再次，設(shè)計(jì)MYSQL數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)輸入數(shù)據(jù)，啟動(dòng)程序時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)在接受到相關(guān)數(shù)值后進(jìn)行存儲(chǔ)、比對(duì);最后，輸出所需結(jié)果。

程序以C#為基本架構(gòu)體系，與MySQL相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)客戶端顯示內(nèi)容和用戶的便捷交互。該系統(tǒng)計(jì)算準(zhǔn)確，突破了原有的手工計(jì)算方式，提高了工作效率，實(shí)現(xiàn)歷年數(shù)據(jù)查詢集約化、數(shù)據(jù)分析流程化、數(shù)據(jù)導(dǎo)出一鍵式等功能。豐富靈活的查詢與統(tǒng)計(jì)功能便于預(yù)報(bào)服務(wù)人員快速獲取天氣氣候情況。

4 主要內(nèi)容

4.1 關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容

4.1.1 合理完善的自動(dòng)站數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和建立 氣象數(shù)據(jù)整理是系統(tǒng)研發(fā)的基礎(chǔ)。為確保系統(tǒng)可擴(kuò)展性、可移植性，系統(tǒng)設(shè)計(jì)小時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、日數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)建立臺(tái)站信息數(shù)據(jù)庫(kù)、臺(tái)站分組數(shù)據(jù)庫(kù)、資料完整性數(shù)據(jù)庫(kù)。

4.1.2 基于CIMISS的自動(dòng)站數(shù)據(jù)獲取程序開(kāi)發(fā) 開(kāi)發(fā)基于CIMISS的自動(dòng)站數(shù)據(jù)獲取程序，實(shí)時(shí)從省局CIMISS中獲取小時(shí)數(shù)據(jù)，并導(dǎo)入到本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中。系統(tǒng)還需檢索最近數(shù)據(jù)完整性，有缺測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)可補(bǔ)充。

4.1.3 開(kāi)發(fā)自動(dòng)站數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析程序

自動(dòng)站數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析程序包括單站實(shí)況顯示和查詢、單站歷史氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、氣象資料檢索、氣候數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和農(nóng)氣統(tǒng)計(jì)5大功能模塊，實(shí)現(xiàn)氣象資料檢索和統(tǒng)計(jì)功能。

4.2 關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法、手段以及措施

4.2.1 建立橫峰本地氣象資料數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)勢(shì) （1）CIMISS中未包含所有歷史數(shù)據(jù)，部分氣象數(shù)據(jù)需要從其他渠道獲取;（2）建立本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)可加快檢索速度;（3）根據(jù)需求可對(duì)本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)部分嚴(yán)重錯(cuò)誤數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，使用CIMISS數(shù)據(jù)源則無(wú)法實(shí)現(xiàn);（4）無(wú)法訪問(wèn)省局的電腦也可以使用該系統(tǒng)。

4.2.2 臺(tái)站信息數(shù)據(jù)庫(kù) 自動(dòng)站信息庫(kù)中包含本地所有自動(dòng)氣象觀測(cè)站區(qū)站號(hào)、臺(tái)站名、經(jīng)緯度、海拔高度、電話號(hào)碼、開(kāi)通時(shí)間、數(shù)據(jù)源、臺(tái)站類型等基本信息。

4.3 自動(dòng)站小時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)

由于自動(dòng)氣象觀測(cè)站數(shù)據(jù)量極大（每小時(shí)需要保存的至少1條數(shù)據(jù)，部分觀測(cè)站需要的精度更高），數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)要考慮查詢效率問(wèn)題;由于各種類型的自動(dòng)氣象觀測(cè)站觀測(cè)要素不同，因此，小時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)要同時(shí)考慮到通用性和可擴(kuò)展性。

4.4 開(kāi)發(fā)基于CIMISS的自動(dòng)站數(shù)據(jù)獲取程序

基于CIMISS的自動(dòng)站數(shù)據(jù)獲取程序可將各種類型的觀測(cè)數(shù)據(jù)從CIMISS導(dǎo)入至系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，可通過(guò)指定起止時(shí)間來(lái)獲取指定時(shí)段的滾測(cè)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行日數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

5 項(xiàng)目產(chǎn)品的主要技術(shù)指標(biāo)

構(gòu)建現(xiàn)代化氣象決策服務(wù)材料制作系統(tǒng)，核心技術(shù)指標(biāo)為：（1）建立橫峰縣國(guó)家氣象觀測(cè)站數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)橫峰縣2004年以來(lái)的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行整理入庫(kù)。（2）開(kāi)發(fā)基于CIMISS的氣象數(shù)據(jù)獲取程序，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)氣象數(shù)據(jù)的整理入庫(kù)。（3）開(kāi)發(fā)氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析功能，可通過(guò)等值線圖、柱狀圖、圖表等直觀反映氣象要素特征。該項(xiàng)目主要元數(shù)據(jù)來(lái)源于CIMISS數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史A文件，經(jīng)過(guò)后臺(tái)多線程查詢、合并、計(jì)算后得出數(shù)值，經(jīng)過(guò)仔細(xì)對(duì)比，所得結(jié)果與其他平臺(tái)結(jié)果一致。

6 項(xiàng)目創(chuàng)新性

6.1 數(shù)據(jù)庫(kù)準(zhǔn)確完整

系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了近期氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)建立，還對(duì)2004年以來(lái)所有氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行整理入庫(kù)，整理小時(shí)數(shù)據(jù)116 917條、日數(shù)據(jù)6 112條，同時(shí)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及時(shí)入庫(kù)，確保氣象資料連續(xù)性。

6.2 統(tǒng)計(jì)功能靈活全面

系統(tǒng)充分考慮預(yù)報(bào)服務(wù)業(yè)務(wù)中氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的需求，統(tǒng)計(jì)要素包括日最高氣溫、日最低氣溫、日平均氣溫、日極大風(fēng)速、日最大風(fēng)速、日最小能見(jiàn)度、日降水量、日蒸發(fā)量、日蒸發(fā)量（大型）、日照時(shí)數(shù)、日最小相對(duì)濕度、日最大雪深等;統(tǒng)計(jì)方式有統(tǒng)計(jì)最大值、最小值、平均值、累計(jì)值。同時(shí)，系統(tǒng)還將智能切換默認(rèn)統(tǒng)計(jì)方式，選中統(tǒng)計(jì)要素后，將會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到該要素默認(rèn)統(tǒng)計(jì)方式，如選擇“最高氣溫”，統(tǒng)計(jì)方式將自動(dòng)跳轉(zhuǎn)為“最大值”;選擇“最低氣溫”，統(tǒng)計(jì)方式將自動(dòng)跳轉(zhuǎn)為“最小值”;選擇“降水量”，統(tǒng)計(jì)方式將自動(dòng)跳轉(zhuǎn)為“累計(jì)值”。

6.3 技術(shù)先進(jìn)可靠，擴(kuò)展性好

平臺(tái)采用C#語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，在業(yè)務(wù)上兼顧靈活性、穩(wěn)定性、可維護(hù)性，具有設(shè)計(jì)、技術(shù)領(lǐng)先特點(diǎn)。在安全性上，系統(tǒng)提供了完備的應(yīng)用安全管理機(jī)制。

7 結(jié)論

系統(tǒng)建立了自動(dòng)觀測(cè)站數(shù)據(jù)庫(kù)，開(kāi)發(fā)了基于CIMISS的氣象數(shù)據(jù)獲取程序，對(duì)2004年以來(lái)所有氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行整理入庫(kù)，形成了準(zhǔn)確完整的橫峰縣氣象數(shù)據(jù)庫(kù)。系統(tǒng)使用C#開(kāi)發(fā)了氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析功能，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)氣象要素多種統(tǒng)計(jì)方式的分析功能，統(tǒng)計(jì)要素齊全，統(tǒng)計(jì)方式多樣，基本滿足了橫峰縣業(yè)務(wù)服務(wù)需求。

該項(xiàng)目的實(shí)施，首先，為常規(guī)氣象站點(diǎn)資料一體化應(yīng)用提供技術(shù)支撐，提高常規(guī)資料使用率;其次，快速實(shí)現(xiàn)實(shí)況資料（歷史、實(shí)時(shí)）查詢、統(tǒng)計(jì)、對(duì)比分析一鍵式，提高決策服務(wù)產(chǎn)品快速制作能力;再次，為實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、圖文并茂的決策服務(wù)材料提供基本素材，提升決策服務(wù)產(chǎn)品質(zhì)量，服務(wù)更具人性化、針對(duì)性、實(shí)用性;最后，人機(jī)交互應(yīng)用系統(tǒng)的建成，不但為業(yè)務(wù)發(fā)展提供強(qiáng)有力技術(shù)支撐，也可為業(yè)務(wù)人員科研開(kāi)發(fā)、論文撰寫等資料查詢提供重要途徑。

參考文獻(xiàn)

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[2] 陳浩，張亞，羅希昌，等.基于MongoDB的氣象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)檢索系統(tǒng)[J].計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化，2020（8）：100-104.

責(zé)任編輯：黃艷飛

Development and Appli-

cation of Hengfeng Met-

eorological Data Query System

LIU Ru-yi （Shangrao Meteorological Bureau，

Shangrao， Jiangxi， 334000）

Abstract The basic meteorological stations are still in a backward state in data collation over the years. Hengfeng county has not yet established an automatic meteorological station historical database， so it needs a lot of work to find the data over the years， and then manual calculation and comparison， so the speed is slow and the efficiency is low. Hengfeng meteorological data query software development and application， to achieve the local observation data over the years of rapid collation， query， effectively improve the efficiency of grass-roots stations， especially the external meteorological services to find data fast， convenient play a significant role.

Key words Meteorological data; Data query; System development