基于綜合氣象探測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化的分析

【摘要】本文主要根據(jù)探測(cè)系統(tǒng)的實(shí)際需求，闡述數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)目標(biāo)與設(shè)計(jì)原則。提出綜合探測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的具體設(shè)計(jì)內(nèi)容與優(yōu)化方案。

【關(guān)鍵詞】綜合氣象探測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)優(yōu)化

伴隨著現(xiàn)代化氣象水平的不斷提高，以及現(xiàn)代氣象體系的完善與發(fā)展，氣象管理活動(dòng)和氣象業(yè)務(wù)中收集和積累了許多的氣象信息和資料。其管理方式和載體形式多種多樣，所以建立一套標(biāo)準(zhǔn)化和完善化的綜合氣象探測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)十分有必要。

一、設(shè)計(jì)目標(biāo)與設(shè)計(jì)原則

1.1設(shè)計(jì)目標(biāo)

氣象探測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)目標(biāo)就是要把當(dāng)前比較分散的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)作為開(kāi)發(fā)和整合的基礎(chǔ)，從而形成規(guī)范化、完善化和統(tǒng)一化的數(shù)據(jù)庫(kù)操作平臺(tái)，給為氣象科研和氣象業(yè)務(wù)提供較為全面的支持。

1.2設(shè)計(jì)原則

1.2.1可擴(kuò)充性原則

氣象探測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)應(yīng)注意系統(tǒng)的功能、要素編碼與數(shù)據(jù)庫(kù)能夠根據(jù)發(fā)展需要相應(yīng)的擴(kuò)充。

1.2.2完備性與可維護(hù)性原則

完備性主要指的是數(shù)據(jù)完備性，數(shù)據(jù)完備性可讓用戶(hù)方便的查詢(xún)數(shù)據(jù)庫(kù)里所存儲(chǔ)信息，在進(jìn)行模塊設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)更加關(guān)注系統(tǒng)的完備性。

1.2.3規(guī)范化與一體化原則

在進(jìn)行氣象探測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)，要嚴(yán)格依照國(guó)家相關(guān)軟件工程設(shè)計(jì)和相關(guān)的信息技術(shù)要求與規(guī)范。

二、主要的設(shè)計(jì)內(nèi)容

2.1數(shù)據(jù)的采集功能設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)的采集是系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)，所有的氣象數(shù)據(jù)都必須經(jīng)過(guò)采集的子系統(tǒng)最終進(jìn)入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理。模塊的設(shè)計(jì)內(nèi)容有運(yùn)行方式、數(shù)據(jù)來(lái)源、數(shù)據(jù)的流程圖、模塊的輸出參數(shù)等，不同的模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的的不同功能[2]。

2.2數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制設(shè)計(jì)是氣象數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)做到：首先在數(shù)據(jù)入庫(kù)之前，對(duì)數(shù)據(jù)正確性仔細(xì)檢查，若出現(xiàn)無(wú)法解讀的數(shù)據(jù)部予以入庫(kù)，并對(duì)其記錄和分析；其次，對(duì)質(zhì)量控制的模塊每天進(jìn)行執(zhí)行，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的表資料進(jìn)行二級(jí)質(zhì)量的控制，所有資料都嚴(yán)格的進(jìn)行邏輯關(guān)系、一致性、極值檢查；最后，對(duì)所提供的修改資料界面實(shí)行三級(jí)質(zhì)量的控制，更加的方便用戶(hù)修改資料，并對(duì)修改資料整體處理。

2.3數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)設(shè)計(jì)包括文件和數(shù)據(jù)庫(kù)表，非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)采取文件方式進(jìn)行存儲(chǔ)，結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)則采取數(shù)據(jù)庫(kù)表存儲(chǔ)，并按照使用的方式分級(jí)。入庫(kù)的數(shù)據(jù)類(lèi)型應(yīng)結(jié)合氣象資料數(shù)量的大小進(jìn)行取舍。使用較頻繁的資料進(jìn)行永久保存，數(shù)量大的采取過(guò)程性的保存，而使用新型的探測(cè)手段所采集到的資料，則選擇性的臨時(shí)保存。

三、具體優(yōu)化

3.1子表的拆分

按照一定的規(guī)則對(duì)采集器中數(shù)據(jù)表的屬性項(xiàng)子表進(jìn)行拆分。依據(jù)用戶(hù)的需求，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行查詢(xún)時(shí)通常分別查詢(xún)采集器的狀態(tài)信息和氣象信息，所以，將數(shù)據(jù)表拆分為狀態(tài)信息的數(shù)據(jù)表和氣象信息數(shù)據(jù)表，可以有效的避免數(shù)據(jù)發(fā)生較差讀取操作。

3.2合理利用索引

索引主要作用是提高數(shù)據(jù)操作性能，可以快速?gòu)乃械臄?shù)據(jù)記錄里查詢(xún)到目標(biāo)值。索引包括非聚集索引和聚集索引，聚集索引主要用于順序訪(fǎng)問(wèn)，而非聚集索引用于少量的查詢(xún)結(jié)果和精確匹配的查找[3]。

3.3數(shù)據(jù)表的實(shí)時(shí)查詢(xún)

由于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)量比歷史數(shù)據(jù)要小，在全體信息里進(jìn)行查詢(xún)時(shí)效率較低，所以，可以建立臨時(shí)冗余表進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。冗余表里的氣象信息數(shù)據(jù)保留的時(shí)間短，一旦有新的信息上傳，可以將先冗余表里的實(shí)時(shí)信息進(jìn)行更新，再更新進(jìn)正常數(shù)據(jù)表。

綜上所述，綜合氣象探測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)于提高氣象的保障效率有著重要的作用。要從數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)各方面對(duì)氣象探測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)，并對(duì)數(shù)據(jù)表進(jìn)行合理優(yōu)化，進(jìn)一步提高氣象數(shù)據(jù)的使用和管理能力，使氣象探測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)較好的滿(mǎn)足氣象數(shù)據(jù)需求。

參考文獻(xiàn)

[1]周樹(shù)道，程龍，寧軍，王俊.綜合氣象探測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化[J].計(jì)算機(jī)工程. 2011，12（25）：124-157.

[2]黃玲，章維東，劉小剛，李嫦.給予WebGIS的氣象探測(cè)環(huán)境實(shí)景監(jiān)控系統(tǒng)[J].大氣探測(cè)與儀器新技術(shù)新方法，2012，9（10）：146-153.

[3]華連生.省級(jí)氣象探測(cè)資料集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].合肥工業(yè)大學(xué). 2010，4（25）：222-235.