国家下发疑误数据反馈系统设计与实现

王 垒,燕东渭

(陕西省气象信息中心,西安 710014)

国家下发疑误数据反馈系统设计与实现

王 垒,燕东渭

(陕西省气象信息中心,西安 710014)

介绍国家下发疑误数据反馈系统,利用数据库索引、视图、预处理和数据结构优化技术,采用 .NET框架对系统进行设计与实现,提高系统的响应速度和增加用户体验效果。在实际业务中使用证明,该系统响应速度、兼容性和使用便捷性都较好。

疑误数据;反馈系统;索引技术;预处理。

为了做好国家下发疑误数据传输监视和管理工作,提高气象数据通信质量和数据可利用率,陕西省气象信息中心 (以下简称省信息中心)组织研发“国家下发疑误数据反馈系统”,实现对下发数据实时监视、在线反馈、错误信息修改、反馈质量统计等功能。该系统在全省气象部门得到推广应用,提高了数据可利用率。

1 系统设计

1.1 总体设计

疑误数据反馈系统 (图 1)可分为 4个层次:采集层、数据层、逻辑层和展现层。采集层主要是将国家下发数据和台站反馈数据入库,同时针对不同用户请求对数据进行统计分析;数据层主要以合理的数据结构存贮数据采集层采集的数据,并提供数据存取服务;逻辑层主要负责解析用户发出的访问请求,对请求进行业务逻辑计算处理并返回结果;展现层主要负责将采集到和经过统计加工的数据通过 Web以图表的形式展现给用户。

1.2 设计思路

不同用户的需求和关注范围也有所不同。基层台站多注重了解疑误数据反馈资料是否及时上传省信息中心;省信息中心注重监视每个观测站发送资料时效是否正确,传输至国家气象信息中心是否及时。省级业务管理部门则注重某段时间内疑误数据资料的传输质量统计,并注重掌握传输质量低的测站和疑误数据多的站号信息。系统充分考虑不同用户的需求和关注焦点,通过完善功能满足各类用户需求。

图 1 系统结构

1.3 主要功能概述

系统主要由疑误数据反馈查询界面和疑误数据提交界面组成。通过疑误数据反馈查询界面,主要可完成疑误数据查询,疑误数据反馈时间和及时率查询,反馈信息质量统计等功能。为方便不同地市和不同类型报文的查询,系统提供分地区和类型查询。针对管理部门需要进行质量管理和统计,系统实现任意时间段统计功能。通过疑误数据反馈提交界面,主要可完成台站对疑误数据反馈的提交功能。提交项目为多种方式结合,“确认结果”与“问题原因”为下拉选择菜单,“责任人”和 “备注”为文本框形式,反馈时间直接读取服务器时间,不需要手工输入。

2 关键技术

2.1 疑误数据解报技术

国家疑误数据每小时通过 CMACast(中国气象局卫星数据广播系统)滚动广播下发,省信息中心接收到文件后,通过 FT P将数据推送到数据服务器的相应目录,下发疑误数据入库程序会定时扫描该目录,发现有新资料会自动运行解报程序并将翻译好的报文按类型入库。

下发疑误数据原始报文格式为:站号,时间,气象类型,错误数值,错误类型。该文件可读性较差,用户基本无法识别,需要解报软件将其翻译为用户能识别的报文格式。解报程序主要应用while和 switch语句。while语句的优点是先判断后执行,利用该语句可以过滤掉下发报文中非法站号和外省站号。

switch语句的优点是简洁实现多分支选择,但使用时须谨慎,所写的 switch语句必须遵循以下规则:只能针对基本数据类型使用 switch,这些类型包括 int(整数型)和 string(字符型)等。对于其他类型,则必须使用if-else语句,switch语句在解报程序中具体写法。

2.2 索引技术

充分利用 Oracle数据库索引技术,提高 SQL语句的执行效率。在执行 SQL语句时采用一定策略利用索引,并且将有索引的字段放在 where条件前面。疑误数据反馈系统数据库操作包括:写入、查询、修改,目前使用率最高的为查询。系统中使用了组合索引和限制索引 2类,组合索引使用站号和地区两列,限制索引使用不等于操作符 (＜＞、!=)进行排除查询,同时尽量避免通配符 “%”、“?”等的使用。

2.3 视图技术

由于疑误数据量比较大,反馈详细信息按月进行存储。在实时信息查询中必须根据用户选择的时间窗给出结果。为简化复杂的业务逻辑并提高查询效率,快速显示数据,系统将 12个月表联合创建 1个视图,对用户的查询请求通过查询视图而获取结果[1-2],避免跨越查询需要修改检索Sql中表名的问题。

2.4 预处理技术

对于用户的统计请求,若实时从海量原始数据中统计计算,每次相同的请求,都需要进行实时统计计算,给系统造成较大压力,并让用户等待较长时间。系统从管理用户角度出发,对海量数据进行统计预处理,形成符合管理部门需求的中间统计结果,并进行存储。对于统计访问请求,能够直接在中间统计结果中进行简单查询,同样满足用户统计访问请求。与实时统计计算方法比较,本技术只需要计算一次统计结果,产生较小的系统负荷,并无需较长时间等待。

2.5 跨浏览器

目前浏览器种类繁多,同一程序在不同网页上运行效果会有所偏差或无法使用,原因在于厂商在浏览器实现中采用的标准或技术不同,网页的开发中涉及的 JavaScript脚本与 Css样式技术在不同浏览器中的使用方法不同。为使本系统能跨浏览器运行,采用 JQuery脚本类库进行实现,它是一套跨浏览器的基础脚本库,实现中涉及所有脚本程式均基于该类库开发。另外在编写本系统的 Css样式时,在样式文件中一个样式控制语句按照多种语法进行编写,达到多浏览器正确显示的效果。

3 结语

目前疑误数据反馈系统对全省气象部门用户开放,虽然方便用户查询,但是反馈数据管理和安全性比较低,容易造成错误,弱化系统实用性;疑误数据反馈系统查询统计功能比较强大,但是查询结果表现方式比较单一;发现未反馈数据时,仍需人工提醒,增加工作量。因此,在系统的后期升级开发中,应增加用户管理功能,针对不同级别用户设定不同的使用权限;丰富查询结果表现方式,做到表格,图形,原始数据等多种形式;结合语音系统,发现未反馈数据时自动提醒,减轻值班人员工作量。

[1]罗琦,韩茜,李文莉,等 .基于 W EBGIS的气象科学数据查询显示系统的设计与实现 [J].干旱气象,2010,28(4): 494-498.

[2]沙莎,邱新法,何永健 .基于 GIS的自动气象站数据系统的研发 [J].干旱气象,2011,29(3):372-376.

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1006-4354(2013)02-0034-03

2012-08-23

王垒 (1980— ),男,陕西蓝田人,工程师,硕士,主要从事气象信息软件开发、数据库设计等。