氣象站歷史數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計分析

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隨著綜合氣象觀測業(yè)務現(xiàn)代化的發(fā)展,新的氣象觀測種類不斷豐富，站點密度不斷加大，氣象觀測數(shù)據(jù)量急劇增加，烏蘭察布市現(xiàn)有11個國家自動氣象站，232個區(qū)域自動氣象站，針對烏蘭察布市目前還未建立所有自動氣象站建站以來的歷史數(shù)據(jù)庫，烏蘭察布市現(xiàn)有的數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)是華云統(tǒng)一版中心站軟件CAWSAnyWherePlus2013，中心站客戶端查詢軟件只能查詢近兩年的實時數(shù)據(jù)，沒有提供各要素統(tǒng)計功能，自治區(qū)氣象局開發(fā)的盟市級綜合業(yè)務平臺是面向全區(qū)氣象部門的網(wǎng)頁訪問形式，存在用戶訪問量多造成網(wǎng)速慢，查詢延時問題，當同時查詢多要素時，網(wǎng)頁出現(xiàn)停滯無反應現(xiàn)象，從而影響快速查詢利用數(shù)據(jù)的工作效率，建立本地歷史數(shù)據(jù)庫，在檢索統(tǒng)計時效上可以彌補這一不足，如果盟市級及縣級業(yè)務綜合平臺出現(xiàn)了故障，本地歷史數(shù)據(jù)庫又可以作為盟市級及縣級業(yè)務綜合平臺數(shù)據(jù)庫的備份查詢，這就極大提升了氣象服務工作效率，該軟件系統(tǒng)完善補充了現(xiàn)有華云統(tǒng)一版自動站數(shù)據(jù)查詢軟件及盟市級綜合業(yè)務平臺所提供的數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計功能。

1項目建設目標及完成情況

1.1源數(shù)據(jù)的調(diào)取。CIMISS暨“全國綜合氣象信息共享平臺”，集數(shù)據(jù)收集與分發(fā)、質(zhì)量控制與產(chǎn)品生成、存儲管理、共享服務、業(yè)務監(jiān)控于一體的氣象信息共享業(yè)務系統(tǒng)。本著“統(tǒng)一數(shù)據(jù)來源、統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準、統(tǒng)一數(shù)據(jù)流程、統(tǒng)一數(shù)據(jù)服務”的原則，從氣象數(shù)據(jù)全業(yè)務流程角度，CIMISS初步建立了氣象數(shù)據(jù)標準化框架，規(guī)范了各類數(shù)據(jù)命名、格式和算法，定義了國、省一致的氣象數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)服務接口，實現(xiàn)了國省數(shù)據(jù)同步和實時歷史數(shù)據(jù)一體化，氣象信息化進程中，CIMISS將作為氣象業(yè)務、服務、管理的核心基礎數(shù)據(jù)支撐平臺，故歷史數(shù)據(jù)庫中國家自動站的日數(shù)據(jù)、旬數(shù)據(jù)、月數(shù)據(jù)、年數(shù)據(jù)和區(qū)域自動站的日數(shù)據(jù)全部來源于CIMISS數(shù)據(jù)庫，利用JavaScript語言程序通過MUSIC接口調(diào)取CIMISS數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。1.2服務器端數(shù)據(jù)庫的建立。在MicrosoftSQLServer2005中建立合理的數(shù)據(jù)庫，根據(jù)不同統(tǒng)計查詢功能模塊建立相應信息表，將調(diào)取回的數(shù)據(jù)導入已建立的歷史數(shù)據(jù)庫中，為了實現(xiàn)前臺主界面快速查詢統(tǒng)計功能，縮短數(shù)據(jù)庫中檢索數(shù)據(jù)時間，分別建立日數(shù)據(jù)、旬數(shù)據(jù)、月數(shù)據(jù)、季數(shù)據(jù)、年數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)表。1.3前臺軟件界面平臺的開發(fā)。利用Java語言設計簡約明了的軟件界面、編寫程序?qū)崿F(xiàn)快速連接數(shù)據(jù)庫和查詢統(tǒng)計功能，用戶可以按自動站所屬旗縣、查詢建站以來任意時間階段的逐日、逐旬、逐月、逐年單要素值或多要素值，并按日統(tǒng)計、月統(tǒng)計、年統(tǒng)計、進行任意時間階段的階段最大、階段求和、階段平均選擇條件統(tǒng)計查詢，查詢出的數(shù)據(jù)還可導出Excel表格形式存儲。

2解決的關鍵技術

在系統(tǒng)開發(fā)過程中，課題組通過鉆研探索，學習新方法，改進程序結(jié)構(gòu)，主要解決以下幾個技術難點。2.1配置腳本程序。利用JavaScript語言程序通過MUSIC接口調(diào)取CIMISS數(shù)據(jù)庫中的各站要素數(shù)據(jù)。在腳本程序中的client.config文件中輸入接口的IP地址及端口號，在demo.ini文件中配置用戶名密碼、所要調(diào)取自動站要素、區(qū)站號、時間段，文件保存路徑，配置完成后，點擊批處理程序run.bat即可自動執(zhí)行，執(zhí)行完成后按任意鍵結(jié)束。2.2選擇Java語言設計前臺界面的優(yōu)點。項目最終選擇Java語言作為程序的開發(fā)語言，主要考慮Java語言有以下優(yōu)點：2.2.1平臺無關性。Java語言最大的優(yōu)勢是與平臺無關，其它語言編寫的程序面臨的一個主要問題是操作系統(tǒng)的變化，處理器升級以及核心系統(tǒng)資源的變化，都可能導致程序。出現(xiàn)錯誤或無法運行。2.2.2安全性。Java語言不支持指針，只有通過對象的實例才能訪問內(nèi)存，程序運行時，內(nèi)存由操作系統(tǒng)分配，這樣可以避免病毒通過指針侵入系統(tǒng)。Java對程序提供了安全管理器，防止程序的非法訪問，使應用更加安全。2.2.3健壯性。Java致力于檢查程序在編譯和運行時的錯誤，Java自己操縱內(nèi)存減少了內(nèi)存出錯的可能性，Java還實現(xiàn)了真數(shù)組，避免了覆蓋數(shù)據(jù)的可能，Java系統(tǒng)本身具有很強的可移植性，Java編譯器是用Java實現(xiàn)的，Java的運行環(huán)境是用ANSIC實現(xiàn)的，這就使得Java應用具有無比的健壯性和可靠性，減少了應用系統(tǒng)的維護費用。

3結(jié)束語

此系統(tǒng)目前運行穩(wěn)定、可靠，操作界面簡捷明了，可以正確實現(xiàn)各功能模塊。已在業(yè)務中投入試應用，此系統(tǒng)的推廣有助于市局和各旗縣人員更方便直觀的查詢各類自動站的歷史數(shù)據(jù)及相關統(tǒng)計情況，減化了常規(guī)的手動查找工作流程，同時也為氣象研究提供了良好的平臺，極大提升了氣象服務的工作效率。

參考文獻

[1]徐天晟.SQL數(shù)據(jù)庫使用速查手冊[M].北京：人民郵電出版社,2009.

[2]李松峰,曹力譯.JavaScript高級程序設計（第3版）[M].北京:人民郵電出版社,2015.

作者:白艷萍 單位:烏蘭察布市氣象局