基于OpenAPI的Python空气质量监测数据程序设计
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Ｖｏ１．４０ Ｎｏ．３
陈 琳，等：基于 ＯｐｅｎＡＰＩ的 Ｐｙｔｈｏｎ空气质量监测数据程序设计
贵 州 气 象
ｒｅｔｕｒｎ Ｅｘｃｅｐｔｉｏｎ，”：” ，ｅ
其 中 ，ｇｅｔｈｔｍｌ（ｕｒ１）函数 用 于获 取全 国城 市 空气 质量 指数 （ＡＱＩ）排行 榜 。
３ 程 序 设 计
由于 国家 环 境 监 测 总 站 未 发 布 ＯｐｅｎＡＰＩ，程 序 采 用 第三 方商 业 网站提 供 的 ＯｐｅｎＡＰＩ。该 网站数 据 全部 来源 于 国家环 保 网站 公 开数 据 ，网 站再 根 据 国
家环 保 网 站 的 实 时 数 据 进 行 二 次 核 实 。程 序 设 计 内容 主要 包括从 ＯｐｅｎＡＰＩ获得 数 据 、匹 配站 点 生 成 Ｍｉｃａｐｓ格式产 品 、生成 可 执 行 文 件 等 ３个 模块 。从 ＯｐｅｎＡＰＩ获 得 数 据 是基 础 ，只有 下 载 了 ＯｐｅｎＡＰＩ提 供 的数 据 ，才 能 匹 配 预 先 设 置 的 西 南 区域 站 点 信 息 ，得 到各 种空 气 质量 监 测 数 据 。程 序设 计 流 程 如 图 １所示 ：
２ 技 术 方 法
２．１ ＯｐｅｎＡＰＩ
ＡＰＩ的全 称 是 应 用 编 程 接 口 （Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏ． ｇｒａｍｍｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ），这 并 不 是 一 个 新 概 念 ，在 计 算 机 操作 系 统 出现 的早 期 就 已经 存 在 了 。在 互 联 网 时代 ，把网站的服务封装成一系列计算机易识别 的 数 据接 口开放 出 去 ，供 第 三 方 开 发 者 使 用 ，这 种 行 为 叫做 开放 网站 的 ＡＰＩ，与 之 对 应 的 ，所 开放 的 ＡＰＩ
（１．四川省气象 台，四川 成都 ６１００７２；２．陕西省气象服务 中心 ，陕西 西安 ７１００１４）
摘 要 ：环境气象预报是政府和环保部门应对空气重污染时的重要决策支撑。只有实时快捷地获取当前空气质量监测
数据 ，气象部 门才 能正 常开展环境气象预报业务。为了快速 、准 确地获取西南 区域空气 质量监 测产品 ，并生成 Ｍｉｃａｐｓ格 式产 品 ，开发 了基 于一个 ＯｐｅｎＡＰＩ的 Ｐｙｔｈｏｎ多线程程序。程序可直接调用 ＡＰＩ底 层连 接的数据 库 ，获 取数据效 率高 ，具有较 高的 实时性 和准确性 ，已投入 四川省气象 台天气预报业 务运行。
关键 词 ：ＯｐｅｎＡＰＩ接口；Ｐｙｔｈｏｎ语言；多线程；空气质量监测数据；Ｍｉｃａｐｓ 中图分类 号 ：ＴＰ３１１ 文献标 识 码 ：Ｂ
１ 引言
随着 人们 对环 境 质 量 的重视 ，空 气 污染 已成 为 当下 民众 关 注 的 热 点 。而 环 境 气 象 预 报 作 为 气 象 服务 的新 兴 业 务 ，也 受 到 气 象 部 门 越 来 越 大 的 重 视。为了加快环境气象业务系统建设 ，需进行环境 气象多源数 据分析和重污染 天气影 响评估 。对于 研究 环境 气象 预报 方 法 来 说 ，环 境 监 测 数据 资 料 的 获取 与保 存 至关重 要 。
第 ４０卷 第 ３期 ２０１６年 ６月
贵 州 气 象
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ
文章 编号 ：１００３—６５９８（２０１６）０３—００７８—０４
Ｖｏ１．４０ Ｎｏ．３ Ｊｕｎ，２０１６
基于 ＯｐｅｎＡＰＩ的 Ｐｙｔｈｏｎ空气质量监测数据程序设计
陈 琳 ，任 芳
的支持 ，再 加 上 其 解 释 性 语 言 的本 质 ，使 得 它 在 大
多数平 台上 的很 多领 域 都 是 一个 理 想 的脚 本语 言 ， 特 别适 用于 快速 的应 用程序 开发 。尤 其是 Ｐｙｔｈｏｎ
提 供 了针对 网络 协议 的标 准 库 ，对 网 络协 议 的各 个 层 次进 行 了抽象 封装 ，程序 员 可 以集 中精 力 处 理 程
当前 ，环 境监 测 数据 是 由各 省 环 境 监测 总站 将 其按 时 以数据 交换 方 式 提 供 给 各 级气 象 台 ，由 于各 方面原因 ，环 境监测总站提供 的数据无具体值且数 据实时性远不能 达到环境气象预 报要求 ，此外 ，网 上虽有当天ห้องสมุดไป่ตู้空气监测实况 ，但 网上的各类数据无 法加 载 到 气 象 部 门 的 专 业 业 务 系 统 （如 Ｍｉｃａｐｓ系 统 ）中 ，使 环 境 预 报 业 务 难 以正 常 开 展 。本 文 主 要 阐述 利 用 Ｐｙｔｈｏｎ提供 的 ＯｐｅｎＡＰＩ处 理 标 准 库 ，将 环 境 监测 数据 产 品生成 Ｍｉｃａｐｓ格 式 的实现方 法 。
就 被称作 ＯｐｅｎＡＰＩ。
２．２ Ｐｙｔｈｏｎ脚本 语 言 Ｐｙｔｈｏｎ是一 种简 单 易 学 、功 能 强 大 的 开 源 编 程
语 言 ，几 乎 能 够 在 目前 所 有 的操 作 系 统 上 运 行 ，它
有 高效 率 的多层数 据 结 构 ，能 简 单 而有 效 地 实 现 面 向对象 编 程 ¨Ｊ。Ｐｙｔｈｏｎ简 洁 的语 法 和 对 动 态 输 人
ｎｅｗ ｔｈｒｅａｄ （ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ａｒｇｓ［，ｋｗａｒｇｓ］ ） ，其 中
—
—
ｆｕｎｃｔｉｏｎ参 数 为调用 的线 程 函数 ；ａｒｇｓ为传 递 给线 程
函数 的参数 ，ｋｗａｒｇｓ是 可选 参 数 Ｊ。调用 关 键 代 码
如下 ：
ｔｒｙ：
ｔｈｒｅａｄ．ｓｔａｒｔ ｎｅｗ ｔｈｒｅａｄ（ｇｅｔｈｔｍｌ（ｕｒ１），（”
—
—
Ｔｈｒｅａｄ一１”，２，））
，
ｔｈｒｅａｄ．ｓｔａｒｔ ｎｅｗ ｔｈｒｅａｄ（ｇｅｔｈｔｍｌ（ｕｒ１），（”
—
—
Ｔｈｒｅａｄ一２”，４，））
ｅｘｃｅｐｔ：Ｅｘｃｅｐｔｉｏｎ，ｅ：
收 稿 日期 ：２０１６—０３—０９ 第 一作 者简 介 ：陈琳 （１９８３一 ），女 ，工程师 ，主要从事气象信息技术工作 ，Ｅ—ｍａｉｌ：ｓｕｅｌｉｎｃｌ＠１２６．ｃｏｍ。
序 逻辑 。其 次 ，Ｐｙｔｈｏｎ非 常擅 长 处 理 字 节 流 的各 种 模 式 ，具有很 快 的开发 速度 ］［ 。
２．３ Ｐｙｔｈｏｎ多线程
Ｐｙｔｈｏｎ使 用 函数 和类 两 种 方 式 包 装 线 程 对 象 ，
其 调 用线程 ｔｈｒｅａｄ模 块 的 ｔｈｒｅａｄ．ｓｔａｒｔ—ｎｅｗ＿ｔｈｒｅａｄ（） 函数 来创 建一 个 新 的线 程 ，具体 语 法 为 ：ｔｈｒｅａｄ．ｓｔａｒｔ
Ｖｏ１．４０ Ｎｏ．３
陈 琳，等：基于 ＯｐｅｎＡＰＩ的 Ｐｙｔｈｏｎ空气质量监测数据程序设计
贵 州 气 象
ｒｅｔｕｒｎ Ｅｘｃｅｐｔｉｏｎ，”：” ，ｅ
其 中 ，ｇｅｔｈｔｍｌ（ｕｒ１）函数 用 于获 取全 国城 市 空气 质量 指数 （ＡＱＩ）排行 榜 。
３ 程 序 设 计
由于 国家 环 境 监 测 总 站 未 发 布 ＯｐｅｎＡＰＩ，程 序 采 用 第三 方商 业 网站提 供 的 ＯｐｅｎＡＰＩ。该 网站数 据 全部 来源 于 国家环 保 网站 公 开数 据 ，网 站再 根 据 国
家环 保 网 站 的 实 时 数 据 进 行 二 次 核 实 。程 序 设 计 内容 主要 包括从 ＯｐｅｎＡＰＩ获得 数 据 、匹 配站 点 生 成 Ｍｉｃａｐｓ格式产 品 、生成 可 执 行 文 件 等 ３个 模块 。从 ＯｐｅｎＡＰＩ获 得 数 据 是基 础 ，只有 下 载 了 ＯｐｅｎＡＰＩ提 供 的数 据 ，才 能 匹 配 预 先 设 置 的 西 南 区域 站 点 信 息 ，得 到各 种空 气 质量 监 测 数 据 。程 序设 计 流 程 如 图 １所示 ：
２ 技 术 方 法
２．１ ＯｐｅｎＡＰＩ
ＡＰＩ的全 称 是 应 用 编 程 接 口 （Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏ． ｇｒａｍｍｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ），这 并 不 是 一 个 新 概 念 ，在 计 算 机 操作 系 统 出现 的早 期 就 已经 存 在 了 。在 互 联 网 时代 ，把网站的服务封装成一系列计算机易识别 的 数 据接 口开放 出 去 ，供 第 三 方 开 发 者 使 用 ，这 种 行 为 叫做 开放 网站 的 ＡＰＩ，与 之 对 应 的 ，所 开放 的 ＡＰＩ
（１．四川省气象 台，四川 成都 ６１００７２；２．陕西省气象服务 中心 ，陕西 西安 ７１００１４）
摘 要 ：环境气象预报是政府和环保部门应对空气重污染时的重要决策支撑。只有实时快捷地获取当前空气质量监测
数据 ，气象部 门才 能正 常开展环境气象预报业务。为了快速 、准 确地获取西南 区域空气 质量监 测产品 ，并生成 Ｍｉｃａｐｓ格 式产 品 ，开发 了基 于一个 ＯｐｅｎＡＰＩ的 Ｐｙｔｈｏｎ多线程程序。程序可直接调用 ＡＰＩ底 层连 接的数据 库 ，获 取数据效 率高 ，具有较 高的 实时性 和准确性 ，已投入 四川省气象 台天气预报业 务运行。
关键 词 ：ＯｐｅｎＡＰＩ接口；Ｐｙｔｈｏｎ语言；多线程；空气质量监测数据；Ｍｉｃａｐｓ 中图分类 号 ：ＴＰ３１１ 文献标 识 码 ：Ｂ
１ 引言
随着 人们 对环 境 质 量 的重视 ，空 气 污染 已成 为 当下 民众 关 注 的 热 点 。而 环 境 气 象 预 报 作 为 气 象 服务 的新 兴 业 务 ，也 受 到 气 象 部 门 越 来 越 大 的 重 视。为了加快环境气象业务系统建设 ，需进行环境 气象多源数 据分析和重污染 天气影 响评估 。对于 研究 环境 气象 预报 方 法 来 说 ，环 境 监 测 数据 资 料 的 获取 与保 存 至关重 要 。
第 ４０卷 第 ３期 ２０１６年 ６月
贵 州 气 象
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ
文章 编号 ：１００３—６５９８（２０１６）０３—００７８—０４
Ｖｏ１．４０ Ｎｏ．３ Ｊｕｎ，２０１６
基于 ＯｐｅｎＡＰＩ的 Ｐｙｔｈｏｎ空气质量监测数据程序设计
陈 琳 ，任 芳
的支持 ，再 加 上 其 解 释 性 语 言 的本 质 ，使 得 它 在 大
多数平 台上 的很 多领 域 都 是 一个 理 想 的脚 本语 言 ， 特 别适 用于 快速 的应 用程序 开发 。尤 其是 Ｐｙｔｈｏｎ
提 供 了针对 网络 协议 的标 准 库 ，对 网 络协 议 的各 个 层 次进 行 了抽象 封装 ，程序 员 可 以集 中精 力 处 理 程
当前 ，环 境监 测 数据 是 由各 省 环 境 监测 总站 将 其按 时 以数据 交换 方 式 提 供 给 各 级气 象 台 ，由 于各 方面原因 ，环 境监测总站提供 的数据无具体值且数 据实时性远不能 达到环境气象预 报要求 ，此外 ，网 上虽有当天ห้องสมุดไป่ตู้空气监测实况 ，但 网上的各类数据无 法加 载 到 气 象 部 门 的 专 业 业 务 系 统 （如 Ｍｉｃａｐｓ系 统 ）中 ，使 环 境 预 报 业 务 难 以正 常 开 展 。本 文 主 要 阐述 利 用 Ｐｙｔｈｏｎ提供 的 ＯｐｅｎＡＰＩ处 理 标 准 库 ，将 环 境 监测 数据 产 品生成 Ｍｉｃａｐｓ格 式 的实现方 法 。
就 被称作 ＯｐｅｎＡＰＩ。
２．２ Ｐｙｔｈｏｎ脚本 语 言 Ｐｙｔｈｏｎ是一 种简 单 易 学 、功 能 强 大 的 开 源 编 程
语 言 ，几 乎 能 够 在 目前 所 有 的操 作 系 统 上 运 行 ，它
有 高效 率 的多层数 据 结 构 ，能 简 单 而有 效 地 实 现 面 向对象 编 程 ¨Ｊ。Ｐｙｔｈｏｎ简 洁 的语 法 和 对 动 态 输 人
ｎｅｗ ｔｈｒｅａｄ （ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ａｒｇｓ［，ｋｗａｒｇｓ］ ） ，其 中
—
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ｆｕｎｃｔｉｏｎ参 数 为调用 的线 程 函数 ；ａｒｇｓ为传 递 给线 程
函数 的参数 ，ｋｗａｒｇｓ是 可选 参 数 Ｊ。调用 关 键 代 码
如下 ：
ｔｒｙ：
ｔｈｒｅａｄ．ｓｔａｒｔ ｎｅｗ ｔｈｒｅａｄ（ｇｅｔｈｔｍｌ（ｕｒ１），（”
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Ｔｈｒｅａｄ一１”，２，））
，
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Ｔｈｒｅａｄ一２”，４，））
ｅｘｃｅｐｔ：Ｅｘｃｅｐｔｉｏｎ，ｅ：
收 稿 日期 ：２０１６—０３—０９ 第 一作 者简 介 ：陈琳 （１９８３一 ），女 ，工程师 ，主要从事气象信息技术工作 ，Ｅ—ｍａｉｌ：ｓｕｅｌｉｎｃｌ＠１２６．ｃｏｍ。
序 逻辑 。其 次 ，Ｐｙｔｈｏｎ非 常擅 长 处 理 字 节 流 的各 种 模 式 ，具有很 快 的开发 速度 ］［ 。
２．３ Ｐｙｔｈｏｎ多线程
Ｐｙｔｈｏｎ使 用 函数 和类 两 种 方 式 包 装 线 程 对 象 ，
其 调 用线程 ｔｈｒｅａｄ模 块 的 ｔｈｒｅａｄ．ｓｔａｒｔ—ｎｅｗ＿ｔｈｒｅａｄ（） 函数 来创 建一 个 新 的线 程 ，具体 语 法 为 ：ｔｈｒｅａｄ．ｓｔａｒｔ