基于气象装备动态管理系统的数据开发应用研究

王敏 汪玮 张世国 王毛翠 方海涛 窦炜明

[摘 要] 利用数据分析方法从大量数据中发掘潜在价值，具有重要的研究意义和实际价值。文中以《省级气象装备动态管理系统》数据库中数据为研究基础，详细介绍了数据开发应用方向、过程和实现方法。首先，介绍了《省级气象装备动态管理系统》的系统结构和数据分类，分析了数据类型和特点；然后，展示了数据分析框架和数据预处理方法，结合业务工作提出了应用方向和实际需求。最后，利用多元线性回归分析方法，建立了仓储分析、装备性能分析及站点运行情况分析数学模型，阐述了各技术指标在业务工作中的预期作用，对提升气象装备的信息化管理水平具有指导意义。

[关键词] 气象装备；数据开发；信息化；线性回归

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2016. 07. 090

[中图分类号] P413 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2016）07- 0193- 03

0 引 言

气象装备是现代气象业务的重要组成部分，是实现气象业务现代化的基础，是基层台站综合气象业务的重要环节。随着综合气象探测系统建设规模的不断提高，对气象装备的信息化管理提出新的需求[1-4]。2013年安徽省大气探测技术保障中心承担《省级气象装备动态管理系统》（2013 -2014年中国局关键技术集成项目）的开发、设计工作。该系统从气象装备业务实际需求出发，应用物联网信息跟踪技术，根据业务流程分类设计用户角色功能，利用激光扫描和NFC识别技术采集气象装备各类状态、属地等变化信息，实现省级气象装备动态管理。

信息是新经济的导向和潮流，是社会广泛关注的热点。大数据中隐藏着巨大的机会和价值，并在金融领域、物流、社交、医疗等领域获益匪浅[5-7]。在物联网技术、NFC识别技术支撑下，《省级气象装备动态管理系统》数据库数据量快速增长，在2年多的时间内收集和存储了2万多条信息，并以每年几千条的速度逐年增加。虽然数据库中的数据量与大数据的海量数据相差甚远，但是这些数据涵盖了多种气象探测装备全生命周期内状态信息、地域属性信息、流转信息等。如何将这些信息进行有效提取、分类和关联性分析，转化为管理者关注的信息，对提升装备信息化管理水平具有重要意义。

1 系统结构及数据分类

1.1 系统结构

《省级气象装备动态管理系统》可用于全省气象观测装备采购、供应、检定、维修、流转、报废、统计和分析等方面，系统的总体架构如图1所示。该系统利用移动系统、NFC等多种感知设备将气象装备信息由网络存储在数据库中，并通过服务层的功能控制实现个人事务管理、设备库存管理、设备状态管理等业务应用。

1.2 数据分类

系统数据库采用SQL Server2008开发，2013年运行至今，产生数据量约2.3万条。表1为《省级气象装备动态管理系统》的主要数据项目和数据量。

从数据开发应用的技术角度来看，数据主要分为5类：

（1）装备类型及状态统计信息：记录气象装备的类型、数量、状态信息，如气象装备的型号、生产厂家，在用、待用、待检等状态信息，可用于指导气象装备的采购、调拨、制定仓储计划等。

（2）装备地域属性信息：记录了装备在流转过程中地域属性的变更信息，便于建立气象装备运行状态和地域属性之间的联系。

（3）装备技术性能信息：记录了气象装备的检定、维修、报废等信息，为对比分析气象装备的特点、性能提供基础数据。

（4）装备时空特性信息：记录了气象装备的技术性能与应用季节、地域等信息，便于建立时空关联性。

（5）站点运行状态信息：记录气象台站观测装备的检定、维修信息，可分析站点运行状态，实时监控站点的运行情况。

1.3 数据特点

《省级气象装备动态管理系统》数据库中的数据具有数据量较大、信息多样、地域范围广、持续时间长、数据质量不同等特点。信息在全省2 000多个气象站产生，操作人员分为省、市、县三级多个角色，信息涵盖每个进入系统的气象装备在全生命周期内的操作信息，包括状态信息、地域属性信息、流转操作信息等。同时，数据库中数据质量参差不齐，在系统应用初期有部分测试数据未及时删除，部分操作用户误操作信息等。