南海區(qū)域海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)及web開(kāi)發(fā)應(yīng)用

摘 要:結(jié)合南海海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)站實(shí)時(shí)候監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)，介紹了南海海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成與數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)及其WEB應(yīng)用平臺(tái)的功能和主要技術(shù)方法。

關(guān)鍵詞:南海區(qū)域 海洋環(huán)境監(jiān)測(cè) 數(shù)據(jù)庫(kù) WEB應(yīng)用平臺(tái) 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)圖象

中圖分類(lèi)號(hào):V2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)04(c)-0018-01

1 系統(tǒng)組成及數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

1.1 南海海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成

南海海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由南海海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)站、中心數(shù)據(jù)庫(kù)、業(yè)務(wù)化數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái)三部分組成。安裝在南海區(qū)域沿岸及平臺(tái)上的海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)站，并設(shè)立顯示和數(shù)據(jù)采集、接收、保存的計(jì)算機(jī)終端，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)海洋環(huán)境觀測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)海洋岸站與南海區(qū)域中心之間的數(shù)據(jù)專(zhuān)線或GPRS無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送到南海區(qū)域中心數(shù)據(jù)庫(kù)，不同用戶(hù)通過(guò)web瀏覽器可以交互查詢(xún)調(diào)閱單個(gè)或多個(gè)、實(shí)況或歷史各類(lèi)監(jiān)測(cè)資料以及統(tǒng)計(jì)下載數(shù)據(jù)，管理人員還可以通過(guò)其應(yīng)用平臺(tái)進(jìn)行設(shè)備監(jiān)控和授權(quán)管理。

1.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

中心數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQLServer2003，是典型的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，具有簡(jiǎn)單、方便、易用、管理功能強(qiáng)等特點(diǎn)，特別是其應(yīng)用開(kāi)發(fā)接口簡(jiǎn)單。主要數(shù)據(jù)庫(kù)表包括站點(diǎn)信息表、運(yùn)行日志表、原始記錄表、觀測(cè)要素資料表等。

站點(diǎn)信息表保存南海區(qū)域各個(gè)海洋監(jiān)測(cè)站的序號(hào)、地理位置、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、風(fēng)速風(fēng)向儀高度、維護(hù)人員聯(lián)系電話等資料數(shù)據(jù)。

運(yùn)行日志表主要是記錄保存系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，包括站點(diǎn)序號(hào)、開(kāi)始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、維修維護(hù)項(xiàng)目描述等由子站程序和主站程序在遇到特殊事件時(shí)填寫(xiě)。

原始記錄表保存海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)站的實(shí)時(shí)定時(shí)數(shù)據(jù)，包括全部各類(lèi)海洋水文及氣象要素，根據(jù)各個(gè)站點(diǎn)的觀測(cè)項(xiàng)目選擇使用，將所有自動(dòng)站整合在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)表中，用時(shí)間和站點(diǎn)代號(hào)及數(shù)據(jù)類(lèi)型作為主鍵。記錄大風(fēng)數(shù)據(jù)，起止時(shí)間及風(fēng)向風(fēng)速。

1.3 數(shù)據(jù)保存及通訊程序

通過(guò)對(duì)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù)采集接收軟件進(jìn)行修改，使之能輸出實(shí)時(shí)資料。實(shí)時(shí)資料文件采用固定名稱(chēng)，時(shí)間在文件內(nèi)部指定。子站通過(guò)基于TCP/IP協(xié)議的ODBC數(shù)據(jù)源接口，使用Microsoft ActiveX數(shù)據(jù)對(duì)象(ADO)來(lái)快速建立與助戰(zhàn)數(shù)據(jù)庫(kù)連接，將數(shù)據(jù)添加到中心數(shù)據(jù)庫(kù)。

海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)站資料傳輸主要有兩個(gè)功能模塊組成:備份和入庫(kù)。根據(jù)備份和入庫(kù)程序具有時(shí)間性和重復(fù)性的特定，采用通過(guò)Windows系統(tǒng)自帶的定時(shí)任務(wù)功能，調(diào)度各模塊運(yùn)行，并監(jiān)視其運(yùn)行狀況。針對(duì)不同模塊設(shè)置不同參數(shù)，如啟動(dòng)時(shí)間、時(shí)間間隔、最大運(yùn)行時(shí)間等。

2 WEB應(yīng)用平臺(tái)

由于南海海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)涉及整個(gè)南海區(qū)域的海岸線觀測(cè)、涉及四個(gè)海洋環(huán)境中心站、多個(gè)生產(chǎn)單位、百萬(wàn)漁民、資料應(yīng)用范圍廣，而且用戶(hù)需求也不一樣，這就要求資料平臺(tái)具有多用戶(hù)、操作簡(jiǎn)單快捷、數(shù)據(jù)顯示直觀的特點(diǎn)。采用ASP及ASP.NET動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)布既滿足范圍廣用戶(hù)多的需求，也滿足用戶(hù)圖像話瀏覽的要求，且操作簡(jiǎn)單。

2.1 功能簡(jiǎn)介

1)查詢(xún)功能:水文氣象海洋監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示主要有兩種方式:文本和圖像。

2)監(jiān)控功能:監(jiān)控功能包括設(shè)備運(yùn)行狀況和沿岸海況的監(jiān)視。設(shè)備運(yùn)行狀況的監(jiān)視是通過(guò)查詢(xún)運(yùn)行日志表實(shí)現(xiàn)，對(duì)于設(shè)備故障可以直接發(fā)現(xiàn)，如果沒(méi)有最新運(yùn)行日志記錄則表明網(wǎng)絡(luò)故障。沿岸海況監(jiān)視是定時(shí)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的報(bào)警條件對(duì)原始記錄表進(jìn)行檢查。監(jiān)控功能運(yùn)行在預(yù)報(bào)平臺(tái)后臺(tái)運(yùn)行，只在需要報(bào)警時(shí)彈出窗口。

3)統(tǒng)計(jì)功能:一般常規(guī)統(tǒng)計(jì)資料可以直接查詢(xún)?nèi)召Y料統(tǒng)計(jì)表，對(duì)于特殊需要可以統(tǒng)計(jì)頁(yè)面實(shí)現(xiàn)。通過(guò)與用戶(hù)交互，可以指定資料類(lèi)型、站點(diǎn)名稱(chēng)、要素名稱(chēng)及范圍、時(shí)間標(biāo)記以及返回類(lèi)型(最大、最小、平均、合計(jì)、出現(xiàn)次數(shù))等等。

2.2 主要技術(shù)方法

2.2.1 ASP動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)技術(shù)

ASP(Active Server Pages)是在服務(wù)器端嵌入腳本語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)可交互的網(wǎng)頁(yè)制作技術(shù)。利用服務(wù)器端腳本可以建立數(shù)據(jù)庫(kù)連接，并將根據(jù)特定條件從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索得到的數(shù)據(jù)結(jié)果放到普通的HTML代碼中，且這些服務(wù)器端腳本不依賴(lài)于任何瀏覽器和用戶(hù)使用的平臺(tái)。

2.2.2 ASP.NET動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)圖像技術(shù)

網(wǎng)頁(yè)上的圖像一般是靜態(tài)的，以文件形式存在，對(duì)于潮位曲線等根據(jù)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)生成的圖像無(wú)法事先生成文件，即使按給定時(shí)間段生成圖像，不但查詢(xún)不方便，而且隨著數(shù)據(jù)增加，圖片文件數(shù)量不斷增加，進(jìn)而影響系統(tǒng)整體性能。

首先在Microsoft Developer Studio開(kāi)發(fā)環(huán)境下建立一個(gè)Visual C#下的ASP.NET WEB應(yīng)用程序項(xiàng)目，將頁(yè)面改名保存為云圖頁(yè)面tideline.aspx，該頁(yè)面負(fù)責(zé)根據(jù)時(shí)間及站點(diǎn)序號(hào)從數(shù)據(jù)庫(kù)中導(dǎo)出潮位數(shù)據(jù)，再利用GDI+類(lèi)庫(kù)中的Bitmap子類(lèi)初始化函數(shù)生成Bitmap子類(lèi)的實(shí)例，根據(jù)潮位數(shù)據(jù)進(jìn)行繪制潮位曲線，最后調(diào)用Bitmap子類(lèi)的Save方法把圖像字節(jié)流傳遞給與Page關(guān)聯(lián)的HttpResponse對(duì)象，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)潮位數(shù)據(jù)圖像的瀏瀏覽器查閱。

盡管這樣可以通過(guò)在瀏覽器地址欄輸入圖像頁(yè)面名稱(chēng)(tideline.aspx)及時(shí)間參數(shù)即可查閱，但不夠方便、美觀和友好。接下來(lái)開(kāi)發(fā)一個(gè)調(diào)用頁(yè)面。調(diào)用方法只需將前面建立的動(dòng)態(tài)圖像頁(yè)面作為參數(shù)傳遞給img圖像元素的src屬性，方便用戶(hù)指定站點(diǎn)序號(hào)及時(shí)間范圍，為用戶(hù)查詢(xún)提供友好接口界面。

3 結(jié)語(yǔ)

南海海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)及WEB應(yīng)用平臺(tái)自2008年投入使用以來(lái)，以其友好明了的界面、簡(jiǎn)單通用的操作、全面豐富的數(shù)據(jù)、特別是動(dòng)態(tài)潮汐、風(fēng)況等要素演變曲線，極大方便預(yù)報(bào)員的日常預(yù)報(bào)及工程設(shè)計(jì)管理人員使用，不但拓寬了資料應(yīng)用范圍，而且實(shí)現(xiàn)多站數(shù)據(jù)集中發(fā)布，多單位共享，滿足了用戶(hù)不同需求，在海洋環(huán)境預(yù)報(bào)，及防災(zāi)減災(zāi)等方面發(fā)揮了重要作用。

參考文獻(xiàn)

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