基于GIS的自动气象站数据系统的研发

出图模 板
色图 斑
臣
（ ｂ）
图 ３ 气 象信 息图形化功能模块流程 图 （： ａ 时间序列图流程 ； ： ｂ 空间分布图流程 ）
Ｆ ｇ ３ Ｔ ｅ ｆ ｗ ｄａ ｒ ｍ ｆｇ ａ ｈ ｃ ｄ ｌ ｉ ． ｈ ｏ ｉｇ ａ ｏ ｒ ｐ ｉｓ ｍｏ ｕ ｅ ｌ
（ ）ｏ ｔｅ ｏ ｉｇａ ｆｉ ｅｉ ｒｐ ｉ ；（ ） ｒｈ ｏ ｉｇａ ｆ ｐｔ ｌ ｉｒ ｕｔ ｎ ａ ｆ ｗ ｄａｒｍ ｏ ｍｅｓｒ ｓｇａｈｃ ｂ ｆ ｅｆｗ ｄａ ｍ ｏ ａｉ ｓｉ ｉｏ ｒｈ ｆ ｌ ｔ ｅ ｓ ｏ ｔ ｌ ｒ ｓ ａ ｄ ｔｂ ｉ
辅 助数 据 ， 于实 现 气 象 数据 的 空 间查 询 、 图等 ； 用 制 气 象数 据 库 主要包 括实 时气 象数 据 库和根 据 各种 气
象要 素生 成 的派生 数据 库 。 （ ） 务 层 ： 用 Ａ Ｏ数 据 访 问组 件 、 ｒＧ Ｓ ２服 利 Ｄ Ａ ｃ Ｉ Ｅ ｇ ｅ 种接 口封 装数 据 接 口， ｎｉ 各 ｎ 形成 功能 模块 ， 以实
引 言
自动 气 象 站 （ ｕ ｍ ｔ ａ ｅ ｔｔ ｎ Ａ ， Ａ ｔ ａｉ Ｗｅｔ ｒＳａ ｏ ， ＷＳ ｏ ｃ ｈ ｉ
海 量空 间数 据 的管 理 、 析 、 达 提 供 了有 效 的 工 分 表 具 ， 当前气 象科 学研 究 和业务 应用 中的热点 ， 被 是 正
广泛 地应 用 到气象 领域 中 Ｊ 。本 文结合 实 际 业务 中对 自动 站 数 据 的应 用需 求 ， Ｓ Ｌ ｅｖｒＡ ｅＤ 以 Ｑ Ｓｒｅ、 ｒＳ Ｅ 为 数据 库依 托 ， Ｄ ｌｈ 为开 发工具 ， Ａｃ Ｉ Ｅ — 以 ｅ ｉ ｐ 以 ｒＧＳ ｎ
图 ２ 查 询 功 能模 块 流程 图
Ｆ ｇ ２ Ｔｈ ｏ ｄｉｇ ａ ｏ ａ ａ ｑ ｅ ｙ ｎ ｄ ｅ ｉ． ｅ ｆ ｗ ａ ｒ ｍ ｆｄ ｔ ｕ ｒ ｉ ｇ ｍｏ ｕｌ ｌ
现各 种用 户需 求 ， 如数 据处 理 、 据 查询 、 间分析 、 数 空
Ｉ 点理据 站地数
ｌ 用 晷
仆 ｌ ｌ
水量 数 据 的统计 查询 （ ２ 。 图 ）
（） ３ 气象 信 息 图形 化 功 能 ： 据 查 询 结 果 的 图 数 形化 ， 主要 包 括 时 问 序 列 图 、 间 分 布 图 功 能 （ 空 图
３。 ）
习罔
（） ４ 监测 与预警 功 能 ： 过 设 置警 戒 线 ， 降水 通 对 量、 气温 、 对湿 度 、 相 风速等 要 素进行 实 时监测 ， 当超 过警 戒 值 时 ， 通过 站 点 闪烁 、 音 警 告 、 报 信 息 滚 声 警
务、 防灾 减 灾 等 业 务 工 作 提 供 快 速 、 确 的信 息 保 准
障。
１ 自动 气 象 站 数 据 系统 设 计
１ １ 总体 设计 ．
成数 据未 被 接 收 或 数 据 丢 失 的 现 象 ；２ 观 测 资 料 （） 以文 本文 件存 放 ， 据 的统计 、 算制 表等 工作 都需 数 计 要手 工完 成 ， 据查 询 、 数 气象 信息 图形 化等数 据应 用 效率低 下 ；３ 大 多 现 有 非 ＧＳ系统 的 图 形 化 功 能 （） Ｉ 较弱 ， 实现 方法 灵活 性差 ， 确性 差 ， 立性 差 。 精 独
基 于 Ｇ Ｓ的 自动气 象站 数 据 系统 的研 发 Ｉ
沙 莎 ， 新 法２， 永健２ 邱 何
（ ．南京信息工程大学 大气科学学 院， １ 江苏 南京 ２ ０ ４ ；．南京信息工程 大学遥感 学院 ， １０ ４ ２ 江苏 南京 ２０ ４ ） １０ ４
摘
要： 依据气象业务需 求 ， Ｓ Ｌ ｅｖｒＡ ｅＤ 以 Ｑ Ｓｒｅ、 ｒ Ｅ为数 据 库依托 ， Ｄ ｌｈ 为开 发工 具 ， Ａ ｅＧ Ｓ Ｓ 以 ｅｐ ｉ 以 ｒ Ｉ
Ｍ Ａｄ ｍ Ｊ９ ）７—７ ７ ｚ ｒ ｏｉ ｆ ｚ 吲， ，（ ：２３ ｌ ３ ２３ ３ ６ ３
３ ７ ４
干
旱
气
象
２卷 ９
２ 系统 主要 技 术 特 点
２ １ 数据 处理 技术 ．
采用 存储 过 程 和 触 发 器 技 术 实 现 。 这 里 主 要 介 绍
Ｂ ｌ ｎｅ ｕｋＩｓ￣批 量处 理方 法 。 Ｓ Ｌ ｅｖｒ 供 了 格 式 化 文 本 批 量 入 库 的 方 Ｑ Ｓｒｅ 提 法— — Ｂ ｌ Ｉｓｒ批量 处理 ， 谓格 式 化 文 本 （ 图 ｕｋ ｎｅｔ 所 如
Ｅ ｇｎ ｅｅ ｐ ｅ ｔ ｉ９ ２为开发平 台设计并实现 了基 于 Ｇ Ｓ的 自动气象站数 据系统 。在对 自动 气 ｎｉｅＤ ｖｌ ｍ ｎ ｔ ． ｏ Ｋ Ｉ 象站数据 自动采集 、 规范管理 和质量检查 的基础 上 ， 现了气象要 素 的多条件 灵活查 询 、 常天气 条 实 异 件的监测和预警等功能 ， 提供 了色斑 图 、 折线 图、 表等形式 多样 的服务产 品表达方 式 。该 系统大部 分 功能已在北京市气象局决策服务系统稳定运行 ２ａ取得 了较好 的应 用效果。 ， 关键词 ： Ｉ ； Ｇ Ｓ 自动气象站 ； 象要 素 ； 气 图形化 中图分类号 ：４ ３ Ｐ １ 文献标识码 ： Ａ
动 等方 ｇ Ｏｖ ｒｌ ｙ ｔ ｍ ｔｕ ｔ ｒ ｉ ．１ ｅ ａｌｓ ｓｅ ｓｒ ｃ ｕ ｅ
（ ） 据 层 ： 括 基 础 地 理 数 据 （ 点 、 政 边 １数 包 站 行 界 、 政街 道 ） 行 和气 象 数 据库 ， 中基 础 地 理 数 据 为 其
库、 数据 统计 、 量控 制等 ， 质 采用 后 台 自动 运行 方式 。
Ｉ ｔ ｍ ｅ／ｎ ￣ｍｅ ｎｅ ｔ ｔ Ｉ ｔ
ｎ
墼 Ｉ ＳＥ ｌ９ Ｄ
问 １ ｌ Ｉ ｛
…
（） ２ 数据 查询 功能 ： 主要 包 括气 温 、 压 、 、 气 风 湿
度 等常 规观 测实 况 数据 的直 接 查 询 和 １值 数 据 、 ３ 降
第２ ９卷 第 ３期 ２ １ 年 ９月 ０１
文 章 编 号 ：０ ６ ７ ３ （０ １ １０ ６ ９ ２ １ ）一０ ０ ７ ３— ３ ２—０ ５
干 旱 气 象
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｉ ｔ ｏ ｏｏ ｙ ｏ ｒ ａ ｆＡｒ Ｍｅｅ ｒ ｌ ｇ ｄ
Ｖｏ． Ｎｏ． １２９ ３ Ｓ ｐｔ２ １ ｅ ， ０１
自动 站数据 是 海 量数 据 ， 尤其 是 在 数 据 库 建设
初期 ， 大量 数据 需要 入库 ， 应尽 可能 的提 高数 据入 库
４所示 ） 即文本 中每行 数 据与数 据 表 结构 相 对应 ， 用 固定 的符号作 为 字段 、 录 的分 隔符 。Ａ 记 ＷＳ文 件 的
效率 ， 本文 主要 采用 了 Ｂ ｌ Ｉｓ￣批量处 理 、 ｕｋ ｎｅ 存储 过
收 稿 日期 ：０ １ ４— ７： 回 日期 ：０ １—０ ０ ２ １ —０ ０ 改 ２１ ５— ４
考虑 到 气 象 应 用 的 大 数 据 量 ， 用 Ｓ Ｌ ｅ ｅ 选 Ｑ Ｓｒ ｒ ｖ
作者简介 ： 沙莎（ ９ ５一） 女 ， １８ ， 硕士研究 生 ， 主要从事 Ｇ Ｓ在气象 中的应用研究 Ｉ
体 结构 如 图 １ 示 。 所
参 配 数 置 ｌ 用 应 户用
基 于 Ｇ Ｓ的 自动 气 象 站 数 据 系统 除 了缩 小 、 Ｉ 放 大、 移、 平 属性 查 询等 基 本 的地 理 信 息功 能 外 ， 包 还
括 以下 核心 功能 ： （ ） 据 处理 功能 ： 要包 括 Ａ １数 主 ＷＳ文 件 解码 入
ｇ ｅＤ ｖｌｐ ｅ ｔ ｉ９ ２为 开发 平 台设 计 并 实 现 了 ｉ ｅｅ ｍ ｎ Ｋｔ ． ｎ ｏ 基 于 Ｇ Ｓ的 自动气 象 站 数 据 系统 。 系统 具 有 安全 、 Ｉ
以下简 称 自动 站 ） 最 多可对 ５ ， ４种气 象 要 素进行 ２ ４
ｈ的实 时观测 ， 采 集 的气 象 数 据 是 气 象 部 门 业 务 所 运 行过 程 中 的重 要 数 据 源 和 重 点 参 考 对 象 ¨ 。 自 Ｊ
该 系 统设计 的 目标 是 实 现 自动 站 数 据 文件 （ Ｚ 文 件或 者格 式化 文 本 文 件 ， 以下 简 称 Ａ ＷＳ文 件 ）自
动入库 ， 同时进行 统计 计算 和初 步 质量 控制 ； 富 的 丰 数 据查 询 ， 以空 间分 布 图 、 间序 列 图 、 等 多 种 并 时 表 方式表 达查 询结 果 ； 气象 数据 的标 注 ； 制作各 气 象要 素色斑 图 ； 温湿 风 的实 时监ｉ 和预 警 ， 贝 ０ 为气 象决 策服
动站数 据 提高 了观 测 数 据 的及 时性 ， 加 了观 测 数 增
据 的时问 和空 间密 度 ， 中小 尺 度 天气 系统 的监 测 在
和预警 方 面发挥 着 重 要 的作 用 Ｊ 为气 象 台站 的预 ，
高 效 、 用 等特点 ， 现 了 自动气 象 站数 据 的科 学 管 易 实 理、 快速 查询 统计 、 气象 数 据 可 视 化 表 达 等功 能 ， 为 自动站气 象 数据 提供 了一个 稳 定 、 速 的数据 平 台 ， 快
程 、 发器 等数 据 库技 术 。其 中数 据入 库 采 用 Ｂ ｌ 触 ｕｋ Ｉｓ￣批量 处理 方法 ， 据 统计 生成 、 量控 制 ¨ 。 ｎｅ 数 质 。 则
文档 结 构简单 ， 与数据 表结 构一 致 ， 只需 做简 单 的处
理 就可 以 以批 量 的方 法入 库 。
５４８３１， ； ２００３—１１—１， １０００１， ６０， ８０，１ ２ ， ９９ ９９ １２７ ０１１３， ４ ， １９ ２５ ， ５２ ， ｎ０８睡，， ５０， ４７ ， ９０， ０ ８ ０ ２Ｓ ，，，。 ８４ ０ ５４８３１， ２０８３—１Ｉ－２， １００８１， ９９７７， １００ １９， ２４６ ， ０ ０１３ ， ６９ ， ２ １ ２７， ５７ ， ００睡ｎ，， ４２ ， ６３ ， １ ， ０ ０ １０ ３５，，，， ４８ ０
务提供 数 据支 持 。
气象数据本质上是地理信息 ， 没有地理位置 的
气象 要素 是没 有任 何意 义 的 。Ｊ 自动站 观 测数 据 。
观测项 目多 、 观测频率高 ， 是海量数据 。地理信息系
统 （ Ｉ） 为 一 种 新 技 术 ， 合 数 据 库 技 术 为 这 种 ＧＳ 作 结
３ ２ ｌＪｕ ａ ｏＡｉ Ｍ ｔｒ ｏｙ ２１ ， （ ）３２— ７ ７ ｏｒ ｌｆ ｒ ｅｏ ｌ ，０ １２ ３ ：７ ３６ ｎ ｄ ｅｏｇ ９
第 ３期
沙
莎等 ： 基于 ＧＳ的 自动气象 站数据 系统 的研发 Ｉ
３３ ７
２０ ０５为数 据库 管 理 平 台 ， 统 采 用 客 户 端 、 务 层 系 服 和数据 层 的 ３层 Ｃ Ｓ结 构体 系 ， 得 用户 服 务 与数 ／ 使
节 省 了大量 的人 力 和时 间 ， 而为气 象 预报 、 从 决策 服
报和决 策 服务 提供 了重 要 依 据 。 为此 ， 级 气 象 业 各 务部 门都 加 紧了 自动 站 的 布设 ， 的业 务 部 门根 据 有 自身 的需 求开 发 了适 与 自身 使用 的 自动站数 据 显示
查询 系统 ‘ 。 ’ 目前 自动 站 数 据 的 应 用 存 在 以下 问题 ： １ 资 （） 料 的接收 、 存储 、 理 、 用均 在 １台计 算机 上 ， 处 使 易造
空 间分 布 图制 图等功 能 ， 系统 的核 心功 能 。 是 （） ３ 客户 端 ： 户 可在 客 户 端进 行 数 据 库链 接 ， 用 专题 图模 板设 置 ， 菜单 、 具条定 制 等 。 工
１ ２ 系统主 要功 能 ．
据分离 ， 层 Ｃ Ｓ ３ ／ 结构较传统的 ２ Ｃ Ｓ结构主要 层 ／ 优 点在 于 ： 高安 全 性 、 高效 率 、 伸缩 性 。系 统 的 总 可