烏蘭察布市自動(dòng)氣象站歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的建立與查詢統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)

白艷萍

針對(duì)烏蘭察布市目前還未建立所有自動(dòng)氣象站建站以來的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，華云統(tǒng)一版中心站軟件查詢數(shù)據(jù)的局限性，有必要利用現(xiàn)有的局域網(wǎng)條件，我們從全國(guó)綜合氣象信息共享平臺(tái)CIMISS下的數(shù)據(jù)服務(wù)接口MUSIC中調(diào)取全市所有國(guó)家及區(qū)域自動(dòng)站建站以來的數(shù)據(jù)，在本地服務(wù)器端建立歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，完善補(bǔ)充現(xiàn)有華云統(tǒng)一版自動(dòng)站數(shù)據(jù)查詢軟件及區(qū)局的盟市級(jí)業(yè)務(wù)平臺(tái)所提供的數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計(jì)功能，有效提高了氣象服務(wù)務(wù)工作效率及氣象數(shù)據(jù)的使用率。

【關(guān)鍵詞】歷史數(shù)據(jù)庫(kù) 調(diào)取 查詢統(tǒng)計(jì) 使用率

隨著綜合氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)現(xiàn)代化的發(fā)展，新的氣象觀測(cè)種類不斷豐富，站點(diǎn)密度不斷加大，氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)量急劇增加，烏蘭察布市現(xiàn)有11個(gè)國(guó)家自動(dòng)氣象站，232個(gè)區(qū)域自動(dòng)氣象站，針對(duì)烏蘭察布市目前還未建立所有自動(dòng)氣象站建站以來的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，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CAWSAnyWhere Plus 2013，中心站客戶端查詢軟件只能查詢近兩年的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，沒有提供各要素統(tǒng)計(jì)功能，自治區(qū)氣象局開發(fā)的盟市級(jí)綜合業(yè)務(wù)平臺(tái)是面向全區(qū)氣象部門的網(wǎng)頁(yè)訪問形式，存在用戶訪問量多造成網(wǎng)速慢，查詢延時(shí)問題，當(dāng)同時(shí)查詢多要素時(shí)，網(wǎng)頁(yè)出現(xiàn)停滯無反應(yīng)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(kù)，在檢索統(tǒng)計(jì)時(shí)效上可以彌補(bǔ)這一不足，如果盟市級(jí)及縣級(jí)業(yè)務(wù)綜合平臺(tái)出現(xiàn)了故障，本地歷史數(shù)據(jù)庫(kù)又可以作為盟市級(jí)及縣級(jí)業(yè)務(wù)綜合平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的備份查詢，這就極大提升了氣象服務(wù)工作效率，該軟件系統(tǒng)完善補(bǔ)充了現(xiàn)有華云統(tǒng)一版自動(dòng)站數(shù)據(jù)查詢軟件及盟市級(jí)綜合業(yè)務(wù)平臺(tái)所提供的數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計(jì)功能。

1 項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)及完成情況

1.1 源數(shù)據(jù)的調(diào)取

CIMISS 暨“全國(guó)綜合氣象信息共享平臺(tái)”，集數(shù)據(jù)收集與分發(fā)、質(zhì)量控制與產(chǎn)品生成、存儲(chǔ)管理、共享服務(wù)、業(yè)務(wù)監(jiān)控于一體的氣象信息共享業(yè)務(wù)系統(tǒng)。本著“統(tǒng)一數(shù)據(jù)來源、統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一數(shù)據(jù)流程、統(tǒng)一數(shù)據(jù)服務(wù)”的原則，從氣象數(shù)據(jù)全業(yè)務(wù)流程角度，CIMISS初步建立了氣象數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化框架，規(guī)范了各類數(shù)據(jù)命名、格式和算法，定義了國(guó)、省一致的氣象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)服務(wù)接口，實(shí)現(xiàn)了國(guó)省數(shù)據(jù)同步和實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)一體化，氣象信息化進(jìn)程中， CIMISS將作為氣象業(yè)務(wù)、服務(wù)、管理的核心基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)，故歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中國(guó)家自動(dòng)站的日數(shù)據(jù)、旬?dāng)?shù)據(jù)、月數(shù)據(jù)、年數(shù)據(jù)和區(qū)域自動(dòng)站的日數(shù)據(jù)全部來源于CIMISS數(shù)據(jù)庫(kù)，利用JavaScript語(yǔ)言程序通過MUSIC接口調(diào)取CIMISS數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。

1.2 服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

在Microsoft SQL Server2005中建立合理的數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)不同統(tǒng)計(jì)查詢功能模塊建立相應(yīng)信息表，將調(diào)取回的數(shù)據(jù)導(dǎo)入已建立的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中，為了實(shí)現(xiàn)前臺(tái)主界面快速查詢統(tǒng)計(jì)功能，縮短數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索數(shù)據(jù)時(shí)間，分別建立日數(shù)據(jù)、旬?dāng)?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(tái)軟件界面平臺(tái)的開發(fā)

利用Java語(yǔ)言設(shè)計(jì)簡(jiǎn)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(kù)和查詢統(tǒng)計(jì)功能，用戶可以按自動(dòng)站所屬旗縣、查詢建站以來任意時(shí)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(jì)、月統(tǒng)計(jì)、年統(tǒng)計(jì)、進(jìn)行任意時(shí)間階段的階段最大、階段求和、階段平均選擇條件統(tǒng)計(jì)查詢，查詢出的數(shù)據(jù)還可導(dǎo)出Excel表格形式存儲(chǔ)。

2 解決的關(guān)鍵技術(shù)

在系統(tǒng)開發(fā)過程中，課題組通過鉆研探索，學(xué)習(xí)新方法，改進(jìn)程序結(jié)構(gòu)，主要解決以下幾個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。

2.1 配置腳本程序

利用JavaScript語(yǔ)言程序通過MUSIC接口調(diào)取CIMISS數(shù)據(jù)庫(kù)中的各站要素?cái)?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(hào)，在demo.ini文件中配置用戶名密碼、所要調(diào)取自動(dòng)站要素、區(qū)站號(hào)、時(shí)間段，文件保存路徑，配置完成后，點(diǎn)擊批處理程序run.bat即可自動(dòng)執(zhí)行，執(zhí)行完成后按任意鍵結(jié)束。

2.2 選擇Java語(yǔ)言設(shè)計(jì)前臺(tái)界面的優(yōu)點(diǎn)

項(xiàng)目最終選擇Java語(yǔ)言作為程序的開發(fā)語(yǔ)言，主要考慮Java語(yǔ)言有以下優(yōu)點(diǎn)：

2.2.1 平臺(tái)無關(guān)性

Java語(yǔ)言最大的優(yōu)勢(shì)是與平臺(tái)無關(guān)，其它語(yǔ)言編寫的程序面臨的一個(gè)主要問題是操作系統(tǒng)的變化，處理器升級(jí)以及核心系統(tǒng)資源的變化，都可能導(dǎo)致程序。出現(xiàn)錯(cuò)誤或無法運(yùn)行。

2.2.2 安全性

Java語(yǔ)言不支持指針，只有通過對(duì)象的實(shí)例才能訪問內(nèi)存，程序運(yùn)行時(shí)，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(duì)程序提供了安全管理器，防止程序的非法訪問，使應(yīng)用更加安全。

2.2.3 健壯性

Java致力于檢查程序在編譯和運(yùn)行時(shí)的錯(cuò)誤，Java自己操縱內(nèi)存減少了內(nèi)存出錯(cuò)的可能性，Java還實(shí)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(qiáng)的可移植性，Java編譯器是用Java實(shí)現(xiàn)的，Java的運(yùn)行環(huán)境是用ANSIC實(shí)現(xiàn)的，這就使得Java應(yīng)用具有無比的健壯性和可靠性，減少了應(yīng)用系統(tǒng)的維護(hù)費(fèi)用。

3 結(jié)束語(yǔ)

此系統(tǒng)目前運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，操作界面簡(jiǎn)捷明了，可以正確實(shí)現(xiàn)各功能模塊。已在業(yè)務(wù)中投入試應(yīng)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(dòng)站的歷史數(shù)據(jù)及相關(guān)統(tǒng)計(jì)情況，減化了常規(guī)的手動(dòng)查找工作流程，同時(shí)也為氣象研究提供了良好的平臺(tái)，極大提升了氣象服務(wù)的工作效率。

參考文獻(xiàn)

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

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

作者單位

烏蘭察布市氣象局 內(nèi)蒙古烏蘭察布集寧區(qū) 012000