漳州自动气象站数据对比分析系统

姜陈威 许书瑾 曹冬华

一、前言

近年来，气象灾害频发，预报预警监测的重要性尤为突出，自动气象观测站作为气象要素自动监测、存储、处理及传输的工具，为气象灾害监测和气象服务提供及时、准确的基本气象观测资料。因此，准确可靠的气象信息和数据，是开展天气预报预警、气象预测评估以及科学研究的基础。现阶段，漳州市局缺少一套自动气象站数据对比分析软件来进行主备站以及周边站点的数据对比。本文从漳州市气象自动站数据对比分析软件的设计思路与研究内容出发，简要介绍软件的功能与原理，希望给广大业务人员提供帮助。

二、研究内容与目标

开发出一套自动气象站数据对比软件，软件能实现功能如下：

开发一套自动气象站要素数据对比分析软件；

提升气象信息化管理水平，提高业务值班人员工作效率，提供数据对比差值进行分析；

进行数据库报文提取解码工作；

实现主站与备站或周边站点相关要素的对比分析工作；

实现全市国家级自动站数据的查询和分析功能；

实现当日所有数据所有要素的对比，自动得出相对应气象要素的对比差值在差值较大超出阈值时，以便提醒业务值班人员及时进行处理。

三、研究路线

（一）开发要求

该系统基于C++语言进行开发，通过QT构建快速响应且美观的可视化图形界面。借助主流的开源技术、数据库技术，能够有效地实现在只要有气象内网的任何地方、任何时间实现对自动气象站数据阈值的对比分析，极大地方便了管理部门和业务相关人员获取数据并进行数据对比分析的工作。

（二）系统设计原则

根据对系统需求的分析，该系统在满足高可靠性功能外，还应具有先进性、高性能及线性扩展等特性，能满足系统当前和未来业务持续发展的需求。因此，本系统应具有以下特点：

1.高可靠性

該软件可以长期稳定运行，最大限度减少了故障的可能。

2.可扩展性

该软件无论是在结构上还是在技术实现上，均具有较高的可扩展性，能适应当前技术发展趋势，满足当前和未来业务持续发展的需求。

3.便携性

该软件无需安装，点击打开即可直接使用，且软件体积较小，不会占用太多的磁盘空间。

4.安全性

系统具有很高的安全性，对于一些安全隐患能够及时处理，确保系统安全稳定运行。

（三）技术路线

对于漳州市气象局而言，本课题系统在实际应用中具有重要的业务使用价值，因此这对系统的稳定性提出了很高的要求。因而，本系统所采用的技术构架（或称技术路线）的选择将非常重要。采用以下技术路线：

操作系统： WINDOWS操作系统；

开发语言： C++、Qt、Creator平台；

系统架构：MVC模式进行开发，数据层、业务逻辑层、用户界面分离层；

支持组件化开发；

四、功能展示

漳州市自动气象站数据阈值对比软件可以指定任意站点的数据文件，接着软件自动从文件中提取相关信息，构建时间-数据的映射表。用户选定时间后，软件自动将指定时间下两套站的数据进行对比分析，并通过可视化窗口显示出来。

此次课题研究后，所形成的成果将能在漳州全市范围进行使用。可以辅助业务支援人员对自动气象站采集的数据进行提醒比对质控，无需再实时人工盯住各站数据，在减少业务员工作量的情况下，提高气象数据采集的准确性。

软件能在漳州全市范围进行使用，实现双套自动气象站全要素自动对比的功能，并能够自动得出相对应气象要素的对比差值，在差值较大超出阈值时，提醒业务值班人员及时进行处理。

五、科研成果应用情况

经过全组成员的努力，本软件已如期按要求全面完成，所形成的成果在漳州全市范围进行使用。可以辅助业务支援人员对自动气象站采集的数据进行提醒比对质控，无需再实时人工盯住各站数据，在减少业务员工作量的情况下，提高气象数据采集的准确性。

漳州市气象信息网络与装备保障中心将本研究编写开发出的自动气象站数据对比软件在漳州市局、龙海市局、云霄县局进行试用，软件得到了相关单位的肯定，实现全市国家级自动站的数据对比分析，减少了业务值班人员的工作量。总体而言，对综合观测业务的质量起到了较大帮助，符合预期效果。

六、工作发展思路

虽然本系统已基本完成，但仍存在一些不足之处：该软件仅对国家级自动站的分钟数据进行对比分析，对小时数据未进行分析比对。将在下一步工作中开发调试；该软件的自动化程度较低，未能实现原始数据文件的自动读取，自动定时分析。将在下一步工作中，实现软件能够自动读取相应数据库内的文件，并能够定时自动分析相关要素数据的差值，在超出阈值时，能够自动实现报警。

作者单位：福建省漳州市气象局