自动气象站实时数据综合显示平台的设计与实现

袁　婧，王　楠，孙　卓，孙琳琳（辽宁省盘锦市气象局，辽宁　盘锦　124010）



自动气象站实时数据综合显示平台的设计与实现

袁婧，王楠，孙卓，孙琳琳
（辽宁省盘锦市气象局，辽宁盘锦124010）

摘要：采用大型数据库管理系统SQLServer2008和基于JAVA语言开发环境，设计开发了一套自动气象站实时数据综合显示平台，使多厂家自动气象资料在同一个界面显示，提供多种形式的数据资料的统计查询，方便用户分析和应用。

关键词：JAVA语言；SQLServer2008；数据显示；查询

近年来随着气象现代化建设的飞速发展，越来越多的气象现代化设备投入气象业务工作中，自动气象站便是其中之一。盘锦市气象局目前已建设完成了32个区域自动气象站、10个沿海自动气象站、4个油田气象站，遍布盘锦全区，初步建立了新一代自动气象网络。但是由于各厂家、设备型号、中心站软件的不一致造成了硬件资源配置增加、软件升级难度大、运行监控难度大、业务培训成本大等，给气象数据的及时、有效应用带来的困难，从而降低了观测资料的使用效率，特别是为政府决策提供及时直观的数据［2］。

根据各厂家对数据的采集方式、存储格式、数据显示方式、观测项目等不同，形成统一的显示格式和按照不同需求查询历史资料。平台开发利用JAVA编程语言技术和SQL Server数据库开发平台，设计开发一套自动气象站实时数据综合显示平台，使不同类型的气象站在统一界面显示，方便用户进行数据分析和通过不同类型的查询，不仅可以提高气象服务质量，而且对气象自动站数据资料深入应用打下了基础。

一、系统设计

考虑到自动气象站观测数据量大、数据结构简单利用JAVA编程语言技术和SQLServer数据库进行开发，系统主要分为数据处理平台和查询分析平台两大模块。系统结构图如图1所示。

二、数据库设计

数据库建设充分考虑到日后的可扩展性和可维护性，数据库表结构主要包括3个，分别为：自动站站点属性表、数据表、查询数据信息表。站点属性存放站名、站号、电池电量等信息，数据表有温度、风向、风速、气压、能见度、降水量等实时观测数据和观测时间等相关信息，涵盖了所有型号的自动气象站的观测项目，为今后的自动气象站的建设提供了充分的选择空间。

图1　系统结构图

三、数据处理和性能设计

目前盘锦全区已经建设完成的32个区域自动站、10个沿海气象站、4个油田气象站采集的格式都不是标准的数据库格式，而是以长Z文件形式存在，因此利用JAVA和VB数据库接入技术开发自动站自动、实时的入库模块，对不同的数据来源和数据格式进行分析处理，转换成设定好的格式入库，该模块每小时运行一次，保证观测数据实时入库。

气象自动站的数据发送频繁，站点众多，每次发送的数据量大，对数据库和服务器造成了很大的压力。为此，需要对应用系统进行数据一级的优化处理。基本原理是：在记录实时数据的监测信息数据表中创建一个数据触发器，在触发器的内部，实现将记录按照十分钟数据和一小时数据存储在不同的物理表内部。在应用程序代码中，按照用户的不同查询范畴去搜索触发器中创建的按不同时间段存储的数据表［1］。在数据库中读取站点的信息表时找到选定的站点和所要查询的数据时间段，这样所查询的站点气象要素数据全部整理出来了。查询数据可以按分钟和按小时显示，也可多站点查询，数据库数据每一个月自动清理一次。数据观测要素中降水量值是累计计算的，对于风向、风速、能见度等数据的汇总计算是显示当前最近十分钟的数据。

四、系统功能实现

系统在WindowsXP操作系统下开发完成，采用Microsoft NETFramework2.0技术，选用JAVA语言作为开发环境，数据库管理系统选用SQLServer2008。平台系统主界面如图2所示。

（一）站点管理

由于系统中自动气象站的种类多，虽然每个站点都有站点编号但是为防止有记忆混乱的情况也为了用户查询时的直观性和清晰性，所以对站点做了分类，将不同类型的自动气象站分成不同的项。自动气象站类别共分为4项，分别为：区域自动站、沿海站、常规自动气象站、油田自动气象站。

（二）数据查询分析

站点数据信息主要有降水量、风向、风速、最高温度、最低温度、气压、能见度7各方面。当用户查询历史数据时有详细数据和汇总数据两类，数据查询可单站查询也可多站点查询显示，数据汇总主要是对降水量做近一段时间的累计其他项显示最近时次的数据。用户得到历史数据后也可将查询到的资料导出到EXCEL中，打印保存做进一步的数据分析。

图2　系统主界面

本平台将JAVA语言和SQLServer数据库管理系统结合起来管理、分析和显示气象要素数据，对自动气象站在气象业务中的应用，进行了一次有益的尝试。系统的建成使多厂家的自动气象站数据信息在同一界面上显示，方便用户分析和应用，完善了天气预报制作时对自动气象站资料的实时性和直观性的要求，提高了气象服务的及时性和方便性，而且为加密探测气象数据的深入应用打下坚实的基础，并为政府的决策服务提供了丰富及时的资料［1］。

参考文献：

［1］王宝.基于WebGIS的区域自动气象站数据综合处理系统的研发［J］.贵州气象，2011，35（1）：45-47

［2］李航，薛允传.基于GIS和大型数据库的气象自动站数据综合处理系统［J］.中国科技信息，2007，（1）.

（编辑：宋军生）

中图分类号：P415.1+2

文献标识码：B

文章编号：1673-9019（2016）06-0037-02

收稿日期：2015-12-14

作者简介：袁婧（1988-），女，青海海东人，助理工程师，主要从事技术装备保障及网络维护工作。