烏蘭察布市自動氣象站歷史數據庫的建立與查詢統計系統

白艷萍

針對烏蘭察布市目前還未建立所有自動氣象站建站以來的歷史數據庫，華云統一版中心站軟件查詢數據的局限性，有必要利用現有的局域網條件，我們從全國綜合氣象信息共享平臺CIMISS下的數據服務接口MUSIC中調取全市所有國家及區域自動站建站以來的數據，在本地服務器端建立歷史數據庫，完善補充現有華云統一版自動站數據查詢軟件及區局的盟市級業務平臺所提供的數據查詢統計功能，有效提高了氣象服務務工作效率及氣象數據的使用率。

【關鍵詞】歷史數據庫 調取 查詢統計 使用率

隨著綜合氣象觀測業務現代化的發展，新的氣象觀測種類不斷豐富，站點密度不斷加大，氣象觀測數據量急劇增加，烏蘭察布市現有11個國家自動氣象站，232個區域自動氣象站，針對烏蘭察布市目前還未建立所有自動氣象站建站以來的歷史數據庫，烏蘭察布市現有的數據查詢系統是華云統一版中心站軟件CAWSAnyWhere Plus 2013，中心站客戶端查詢軟件只能查詢近兩年的實時數據，沒有提供各要素統計功能，自治區氣象局開發的盟市級綜合業務平臺是面向全區氣象部門的網頁訪問形式，存在用戶訪問量多造成網速慢，查詢延時問題，當同時查詢多要素時，網頁出現停滯無反應現象，從而影響快速查詢利用數據的工作效率，建立本地歷史數據庫，在檢索統計時效上可以彌補這一不足，如果盟市級及縣級業務綜合平臺出現了故障，本地歷史數據庫又可以作為盟市級及縣級業務綜合平臺數據庫的備份查詢，這就極大提升了氣象服務工作效率，該軟件系統完善補充了現有華云統一版自動站數據查詢軟件及盟市級綜合業務平臺所提供的數據查詢統計功能。

1 項目建設目標及完成情況

1.1 源數據的調取

CIMISS 暨“全國綜合氣象信息共享平臺”，集數據收集與分發、質量控制與產品生成、存儲管理、共享服務、業務監控于一體的氣象信息共享業務系統。本著“統一數據來源、統一數據標準、統一數據流程、統一數據服務”的原則，從氣象數據全業務流程角度，CIMISS初步建立了氣象數據標準化框架，規范了各類數據命名、格式和算法，定義了國、省一致的氣象數據存儲結構和數據服務接口，實現了國省數據同步和實時歷史數據一體化，氣象信息化進程中， CIMISS將作為氣象業務、服務、管理的核心基礎數據支撐平臺，故歷史數據庫中國家自動站的日數據、旬數據、月數據、年數據和區域自動站的日數據全部來源于CIMISS數據庫，利用JavaScript語言程序通過MUSIC接口調取CIMISS數據庫中的數據。

1.2 服務器端數據庫的建立

在Microsoft SQL Server2005中建立合理的數據庫，根據不同統計查詢功能模塊建立相應信息表，將調取回的數據導入已建立的歷史數據庫中，為了實現前臺主界面快速查詢統計功能，縮短數據庫中檢索數據時間，分別建立日數據、旬數據、月數據、季數據、年數據數據表。

1.3 前臺軟件界面平臺的開發

利用Java語言設計簡約明了的軟件界面、編寫程序實現快速連接數據庫和查詢統計功能，用戶可以按自動站所屬旗縣、查詢建站以來任意時間階段的逐日、逐旬、逐月、逐年單要素值或多要素值，并按日統計、月統計、年統計、進行任意時間階段的階段最大、階段求和、階段平均選擇條件統計查詢，查詢出的數據還可導出Excel表格形式存儲。

2 解決的關鍵技術

在系統開發過程中，課題組通過鉆研探索，學習新方法，改進程序結構，主要解決以下幾個技術難點。

2.1 配置腳本程序

利用JavaScript語言程序通過MUSIC接口調取CIMISS數據庫中的各站要素數據。在腳本程序中的client.config文件中輸入接口的IP地址及端口號，在demo.ini文件中配置用戶名密碼、所要調取自動站要素、區站號、時間段，文件保存路徑，配置完成后，點擊批處理程序run.bat即可自動執行，執行完成后按任意鍵結束。

2.2 選擇Java語言設計前臺界面的優點

項目最終選擇Java語言作為程序的開發語言，主要考慮Java語言有以下優點：

2.2.1 平臺無關性

Java語言最大的優勢是與平臺無關，其它語言編寫的程序面臨的一個主要問題是操作系統的變化，處理器升級以及核心系統資源的變化，都可能導致程序。出現錯誤或無法運行。

2.2.2 安全性

Java語言不支持指針，只有通過對象的實例才能訪問內存，程序運行時，內存由操作系統分配，這樣可以避免病毒通過指針侵入系統。Java對程序提供了安全管理器，防止程序的非法訪問，使應用更加安全。

2.2.3 健壯性

Java致力于檢查程序在編譯和運行時的錯誤，Java自己操縱內存減少了內存出錯的可能性，Java還實現了真數組，避免了覆蓋數據的可能，Java系統本身具有很強的可移植性，Java編譯器是用Java實現的，Java的運行環境是用ANSIC實現的，這就使得Java應用具有無比的健壯性和可靠性，減少了應用系統的維護費用。

3 結束語

此系統目前運行穩定、可靠，操作界面簡捷明了，可以正確實現各功能模塊。已在業務中投入試應用，此系統的推廣有助于市局和各旗縣人員更方便直觀的查詢各類自動站的歷史數據及相關統計情況，減化了常規的手動查找工作流程，同時也為氣象研究提供了良好的平臺，極大提升了氣象服務的工作效率。

參考文獻

[1]徐天晟.SQL數據庫使用速查手冊[M].北京：人民郵電出版社，2009.

[2]李松峰，曹力譯.JavaScript高級程序設計（第3版）[M].北京：人民郵電出版社，2015.

作者單位

烏蘭察布市氣象局 內蒙古烏蘭察布集寧區 012000