氣象數(shù)據(jù)文件自動(dòng)管理軟件設(shè)計(jì)

許 博，孫桂玉，褚春燕，秦晚宸，于秀健

(佳木斯市氣象局，佳木斯 154000)

0 引言

現(xiàn)代氣象工作日益依賴信息技術(shù)，氣象數(shù)據(jù)文件的存儲(chǔ)、傳輸安全是氣象業(yè)務(wù)工作的重要部分。氣象臺(tái)站對(duì)數(shù)據(jù)文件的管理備份、操作方式以人工為主，操作過(guò)程繁瑣，效率較低，且受各種因素影響，發(fā)現(xiàn)傳輸故障的及時(shí)性差，人工檢查和備份方式存在一定安全隱患，數(shù)據(jù)備份需遠(yuǎn)程進(jìn)行，網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)間長(zhǎng)，同時(shí)存在存儲(chǔ)地址不固定和空間浪費(fèi)等問(wèn)題。因此，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、安全、可靠的數(shù)據(jù)管理軟件有著很高的理論價(jià)值和實(shí)用價(jià)值，是解決數(shù)據(jù)文件損壞和丟失，保證氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)完整、準(zhǔn)確、及時(shí)入庫(kù)的有效辦法。

目前對(duì)氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的研究多集中于質(zhì)控方法[1，2]、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)算法[3]等方面。文章采用Visual Basic語(yǔ)言完成氣象數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)視并自動(dòng)安全備份的軟件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)文件生成和發(fā)送狀態(tài)，自動(dòng)存儲(chǔ)備份數(shù)據(jù)，保證了氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)安全性。氣象數(shù)據(jù)文件自動(dòng)管理軟件具有自動(dòng)、安全、可靠的特點(diǎn)，可提高發(fā)現(xiàn)故障和備份數(shù)據(jù)的及時(shí)性，并精簡(jiǎn)操作步驟[4]，使工作更高效、數(shù)據(jù)更安全、操作更便捷，項(xiàng)目軟件不僅具有理論意義，同時(shí)具有廣闊的應(yīng)用前景，可應(yīng)用于所有氣象臺(tái)站。

1 軟件總體架構(gòu)與設(shè)計(jì)

1.1 開(kāi)發(fā)技術(shù)概述

該軟件開(kāi)發(fā)工作在Windows系統(tǒng)下的Microsoft Visual Studio編譯模式下進(jìn)行；開(kāi)發(fā)環(huán)境采用Windows 10操作系統(tǒng)；開(kāi)發(fā)語(yǔ)言：Visual Basic；開(kāi)發(fā)工具：Microsoft Visual Studio 2010；軟件調(diào)試環(huán)境：適配最低版本為Windows 7版本。

1.2 軟件整體框架

文章以滿足氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)需求為設(shè)計(jì)目標(biāo)，對(duì)軟件組成部分進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，完成了軟件總體框架的構(gòu)建，主要包括以下2個(gè)部分。

1)數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)

用戶首次使用可對(duì)文件進(jìn)行數(shù)據(jù)初始化備份(完全備份)，之后采取一種更有效的增量差分備份(自動(dòng)備份)。軟件提供可設(shè)置存儲(chǔ)的文件監(jiān)控路徑表、備份文件目錄列表，用戶選擇模式對(duì)文件進(jìn)行備份操作，備份完成后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行一致性驗(yàn)證并彈出提示，根據(jù)用戶需求設(shè)置下一時(shí)次自動(dòng)備份操作。

2)數(shù)據(jù)傳輸監(jiān)控

軟件具有數(shù)據(jù)傳輸監(jiān)控功能，可顯示監(jiān)控路徑的“監(jiān)控結(jié)果”并統(tǒng)計(jì)文件數(shù)；根據(jù)監(jiān)視結(jié)果，選擇底層后臺(tái)運(yùn)行或進(jìn)行報(bào)警彈窗和報(bào)警音效提醒，頁(yè)面彈窗界面提示報(bào)警文件和文件數(shù)。

氣象數(shù)據(jù)文件自動(dòng)管理軟件主要應(yīng)用在FAT及NFTS文件系統(tǒng)上，實(shí)現(xiàn)文件的監(jiān)視報(bào)警和本地安全備份，包括設(shè)置過(guò)程和備份過(guò)程。

2 交通數(shù)據(jù)采集軟件的實(shí)現(xiàn)

2.1 監(jiān)控模塊設(shè)計(jì)

監(jiān)控模塊主要用于實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的傳輸和生成，首次運(yùn)行軟件時(shí)，點(diǎn)擊“監(jiān)控設(shè)置界面”按鈕，用戶可根據(jù)需要，自行設(shè)置監(jiān)控盤(pán)符、路徑等。

通過(guò)“傳輸監(jiān)控界面”可進(jìn)行傳輸情況的查看。傳輸監(jiān)控界面包括統(tǒng)計(jì)未發(fā)送文件數(shù)、未發(fā)送文件列表以及手動(dòng)刷新列表功能。當(dāng)檢測(cè)到有文件未成功發(fā)送時(shí)，軟件將啟動(dòng)報(bào)警功能，并顯示未發(fā)送文件及統(tǒng)計(jì)文件數(shù)，能夠第一時(shí)間通知值班人員，提高了發(fā)現(xiàn)故障的及時(shí)性。

2.2 數(shù)據(jù)備份模塊

數(shù)據(jù)備份模塊具有數(shù)據(jù)文件備份執(zhí)行功能，在備份模塊中，所采用的備份方法確定了軟件數(shù)據(jù)備份時(shí)間及內(nèi)容，決定了軟件對(duì)數(shù)據(jù)的備份效率。

2.2.1 初始化備份

用戶首次進(jìn)入數(shù)據(jù)備份頁(yè)面，軟件會(huì)對(duì)用戶做出提示，進(jìn)入初始化備份界面，生成本地的完全備份文件。用戶選擇需要備份的文件(源目錄)；對(duì)文件的備份地址進(jìn)行選擇；軟件檢查用戶備份空間及地址并對(duì)路徑進(jìn)行保存、建立備份目錄；進(jìn)行初始化數(shù)據(jù)備份。以彈窗形式提示下一步工作。備份文件源目錄以佳木斯國(guó)家基準(zhǔn)氣候站為例，源目錄為D：ISOSdataset黑龍江50873AWS、D：ISOSinAWSnetsend、D：ISOSmetadata。

2.2.2 自動(dòng)備份

自動(dòng)備份模塊主要用于對(duì)用戶選定文件的日常備份。自動(dòng)備份模塊在整個(gè)軟件中運(yùn)行的前提是用戶對(duì)各組源文件地址及目錄文件地址進(jìn)行了設(shè)定，模塊根據(jù)設(shè)定時(shí)間進(jìn)行文件的自動(dòng)備份，自動(dòng)備份的時(shí)間、盤(pán)符、地址等參數(shù)均可以由用戶進(jìn)行修改；此外，用戶還可根據(jù)實(shí)際需要對(duì)文件進(jìn)行手動(dòng)備份。

3 軟件適用情況和分析

文章設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了氣象數(shù)據(jù)文件的自動(dòng)備份，增加了一鍵初始化備份功能，方便用戶首次操作，保障后續(xù)自動(dòng)備份的目錄完整性；實(shí)現(xiàn)了氣象數(shù)據(jù)文件監(jiān)控報(bào)警功能，達(dá)到“雙保險(xiǎn)”的監(jiān)測(cè)機(jī)制，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，從被動(dòng)的巡視監(jiān)控變?yōu)閷?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警，提高了傳輸故障發(fā)現(xiàn)及時(shí)性。

4 結(jié)束語(yǔ)

文章設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一款實(shí)用性較強(qiáng)的氣象數(shù)據(jù)文件自動(dòng)管理軟件，此軟件針對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸存儲(chǔ)機(jī)制進(jìn)行研究并對(duì)數(shù)據(jù)文件的形成和傳輸及時(shí)性進(jìn)行監(jiān)視報(bào)警，進(jìn)一步提高了文件的傳輸及時(shí)性和成功率，同時(shí)保障了數(shù)據(jù)文件的安全，實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)文件的實(shí)時(shí)監(jiān)視。