康保玫瑰種植氣象指標研究平臺設計淺談

劉星燕，胡雪，閆慧敏，劉建勇，孫躍飛，薛君彥

摘 ?要： 康保玫瑰種植氣象指標研究，是河北省氣象局2018年科研開發項目。針對科研項目需求，應用Visual Studio2010編程環境和access數據庫，輔之以Photoshop等圖形處理軟件對界面進行美化，開發了康保玫瑰種植氣象指標研究平臺。考慮平臺的美觀性、項目的基于觀測數據性以及為用戶服務的便捷性，本文就以下幾方面進行探討分析：平臺整體架構和界面設計;觀測數據的分析處理;直通式氣象服務產品的發送設計以及系統設置等。經過幾個月時間的調試和完善，基本達到了預期目的。

關鍵詞： 康保玫瑰;物候觀測數據查詢;生育期查詢;界面設計

中圖分類號： TP31 ? ?文獻標識碼： A ? ?DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2019.12.046

本文著錄格式：劉星燕，胡雪，閆慧敏，等. 康保玫瑰種植氣象指標研究平臺設計淺談[J]. 軟件，2019，40（12）：211214

Discussion on the Design of Meteorological Index Research

Platform For Kangbao Rose Planting

LIU Xing-yan， HU Xue， YAN Hui-min， LIU Jian-yong， SUN Yue-fei， XUE Jun-yan

（Meteorological Bureau of Zhangjiakou， Zhangjiakou Hebei 075000）

【Abstract】： Kangbao rose planting meteorological index research is a development project of Hebei Meteorological Bureau in 2018.According to the demand of scientific research， a research platform for meteorological index of rose planting in Kangbao was developed by Visual Studio2010 programming environment and access database， supplemented by Photoshop and other graphic processing software to beautify the interface. The main functions of the platform design are as follows： Overall architecture and interface design of the platform; Analysis and treatment of observation data; Transmission Design and system setting of straight-through Meteorological Service products， etc. After several months of debugging and improvement， the platform basically achieves the intended purpose.

【Key words】： Kangbao rose; Phenological observation data query; Growth period inquiry; Interface design

0 ?引言

國內外學者研究發現，氣候變化呈現全球增暖趨勢[1-5]，京津冀的氣候也在增暖[6-7]?？当５靥幒颖笔∥鞅辈浚０?400米左右，是夏季京津冀地區的避暑勝地，近年來的旅游業越來越發達。結合日益發展的旅游業需求，2015年，在政府扶貧部門扶持下，星瀚玫瑰莊園開始建立，2018年，河北省氣象局科研開發項目“康保玫瑰種植氣象指標研究”正式啟動。

近年來，隨著計算機和網絡技術的迅速發展，氣象服務的自動化程度越來越高[8-15]?？当Ｃ倒宸N植氣象指標研究課題組，在2018年5月～2019年8

月開展的星瀚玫瑰物候觀測和氣象服務過程中，開始尋求直通式氣象服務方式，平臺的研究開發，即是康保玫瑰氣象指標研究數據存儲和數據處理工具，也是星瀚玫瑰直通便捷式氣象服務的技術保障。筆者試圖就平臺整體設計、觀測數據的處理（課題核心內容）、直通式氣象服務設計做一淺談，以期為項目的后續推進做一理論參考。

1 ?平臺設計簡介

1.1 ?平臺整體架構和主界面設計

1.1.1 ?平臺整體架構設計

考慮界面的美觀性，平臺的基本功能由主界面菜單來實現。菜單內容大致分為以下幾大功能：基本信息查詢（二級菜單：星瀚玫瑰莊園簡介、星瀚玫瑰莊園自動站基本信息、星瀚玫瑰莊園氣候背景分析、氣象觀測實驗基地）、玫瑰數據查詢（二級菜單2018年、2019年;三級菜單，分別是按日歷查看、按株查看、樣方平均）、生育期所需溫度和水分（二級菜單溫度和水分）、各生育期氣象指標、越冬氣象條件分析、花期研究（初花期預報和最佳花期初探）、玫瑰縮略圖、氣象服務、系統設置和幫助等。圖1為康保玫瑰氣象指標研究平臺總體架構設計圖。

圖1 ?康保玫瑰氣象指標研究平臺總體架構設計圖

Fig.1 ?Overall architecture design of kangbao rose meteorological index research platform

1.1.2 ?平臺界面設計

本平臺采用Visual Studio2010編程環境，界面利用picturebox控件的backgroundImage和backgroundImageLayout屬性進行設置。具體操作，在backgroundImage右邊區域，選擇界面圖片文件，然后把backgroundImageLayout屬性設置為stretch，界面便設置為圖片隨界面自動拉伸效果。圖2為康保玫瑰氣象指標研究平臺主界面。

圖2 ?康保玫瑰氣象指標研究平臺主界面

Fig.2 ?The main interface of kangbao rose

meteorological index research platform

1.2 ?平臺核心部分設計，觀測數據的分析處理

康保玫瑰氣象指標研究，是基于田間觀測的一項科研項目，觀測數據的處理，是課題的主要內容，也是平臺要實現的主要功能之一。程序設計的功能完善與否，直接影響項目的推進。平臺設計的子窗口，大體分為三部分：按日查看、按株查看和按樣方查看。

1.2.1 ?按日期查看

圖3為康保玫瑰氣象指標研究平臺按日查看子界面。以2018年7月8日觀測數據為例（圖3所示），橫坐標為45個樣本（觀測株），縱坐標為花蕾、正開花或干花數量。藍色柱形圖為花蕾，黃色為正開花，紅色為干花（或初敗花）。其中，花蕾、正開花和干花，可以單選和多選。圖中可直觀地看出7月8日大部分植株處于花蕾期，近半數進入開花期。切換至菜單“數據”項，可顯示表格數據。

另外，本界面還在鼠標右鍵鑲嵌了部分功能，鼠標右點圖表窗體任意部位，會出現“復制到EXCEL”，可直接粘貼到窗體外的任意EXCEL文件。

1.2.2 ?按株查看

圖4為康保玫瑰氣象指標研究平臺按株查看子界面。左下角選擇樣方和株（圖中所示，為樣方三的第4株），右下方便顯示樣方三第4株的逐日觀測照片，點擊任意一張，便在右上角顯示大圖片，并獲取此日此株觀測的備注信息。界面左上方的曲線或柱狀圖，是本界面的核心內容。橫坐標為觀測日期，縱坐標采用左右雙坐標（主要考慮降水和其它4項數值量級差異較大，設為左右雙縱坐標），左縱坐標為花蕾、正開花、干花和氣溫，顯示為曲線圖;右縱坐標為降水量，顯示為柱形圖。此區域點擊鼠標右鍵，五個要素可單選或多選（打√為選擇，不打√為未選）。另外，點擊鼠標右鍵，還可選擇“顯示數值”項，選擇打“√”后，曲線的頂端，便會顯示相應的數值。

圖3 ?康保玫瑰氣象指標研究平臺按日查看子界面

Fig. 3 ?Kangbao rose meteorological index research platform 'view by day' subinterface

圖4 ?康保玫瑰氣象指標研究平臺按株查看子界面

Fig.4 ?Kangbao rose meteorological index research

platform 'view by plant' subinterface

本界面還利用了“splitter控件可控制布局”功能，界面的曲線柱形圖區域（左上角），可以實現窗體內任意大小化的拉伸，方便詳細查看。

1.2.3 ?按樣方查看

圖5為康保玫瑰氣象指標研究平臺按樣方查看子界面。樣方可選項有全部（所有觀測株）、樣方一、樣方二、樣方三、樣方四和樣方五，每個樣方便是物候觀測中的一個“重復”，一個重復有9株。程序設計中，利用鼠標右鍵功能，代替傳統的菜單設置：右鍵點擊窗體中任意位置，出現下拉菜單，圖表中的縱坐標內容，可單選或多選為“花蕾、正開花、干花”項。圖表輸出方式，可在“顯示方式”中選擇直方圖、曲線圖或折線圖，只能單選?！帮@示數據”項如果打“√”，曲線或直方圖頂端便顯示數據。窗體菜單中的“數據”項，顯示對應的數據表。

圖5是2018年物候觀測數據綜合分析曲線，從圖中可以直觀地看出，星瀚玫瑰莊園2018年花期為6月中旬到8月中旬。結合氣象數據還可以分析，6月下旬玫瑰開花數量急劇下降，可能是因為頻繁的階段性強對流天氣，導致玫瑰花數量減少。

圖5 ?康保玫瑰氣象指標研究平臺按樣方查看子界面

Fig.5 ?Kangbao rose meteorological index research platform 'view by quadrat ' subinterface

1.3 ?直通式氣象服務產品的發送

隨著互聯網技術的迅猛發展，電話傳真等傳統氣象服務方式逐漸被淘汰，郵箱、微信公眾號和微信小程序，逐漸成為氣象服務的熱門話題。本平臺設置了“一鍵自動發送”功能，預報產品生成后，只需一鍵點擊，用戶郵箱、微信公眾號和微信小程序便實現自動更新。本地郵箱賬號、密碼和服務器，以及服務用戶的某些信息，需在“系統設置”中編輯和修改。

2 ?系統設置

平臺的使用，需要輸入一些系統配置信息;郵件、微信公眾號和微信小程序的自動更新，也需要設置本地和客戶端的某些信息。這些信息，程序設計在“系統設置”窗口編輯或更新。具體內容見表1。

表1 ?康保玫瑰氣象指標研究平臺系統設置主要內容列表

Tab.1 ?List of main contents of the research platform system of the meteorological index of the kangbao rose

路徑設置 郵箱信息 微信公眾號或微信小程序

觀測資料路徑 本地郵箱ID 微信公眾號名稱

平臺程序路徑 本地郵箱密碼 服務器

數據庫路徑 服務器地址

服務用戶郵箱ID

3 ?結論

針對氣象服務的網絡化和自動化趨勢，結合業務工作的實際需要，本文設計了基于Visual Studio2010編程環境和access數據庫的康保玫瑰氣象指標研究平臺。平臺即是科研項目的資料存儲庫，又是物候觀測數據處理工具，更是為用戶提供直通式氣象服務的技術保障。經過一段時間的調試，平臺基本能順利運行，期待在業務工作中繼續完善。

參考文獻

[1]IPCC， Climate Change 2007： The Physical Science Basic. Contribution of working Group 1 to the Fourth Assessment Report of the intergovernmental Panel on Climate Change[R]. Cambridge， United Kingdom and New York， NY USA： Cambridge University Press， 2007： 996.

[2]任國玉， 初子瑩， 周雅清. 中國氣溫變化研究最新進展[J]. 氣候與環境研究， 2005， 10（4）： 701-706.

[3]林琳. 氣候變化舞臺上的中國聲音——中國氣象局局長鄭國光談《氣候變化2007： 影響、適應與脆弱性》[N]. 中國氣象學報， 2007-04-14（1）.

[4]秦大河. 氣候變化的事實、影響及對策. 中國氣象年鑒[M]. 北京： 氣象出版社， 2004： 119.

[5]秦大河， 陳振林， 羅勇， 等. 氣候變化科學的最新認知[J]. 氣候變化研究進展， 2007， 3（2）： 63-73.

[6]劉星燕， 黃山江， 孫躍飛， 等. 張家口近48年氣溫變化特征分析[J]. 中國農學通報， 2012， 28（32）： 288-292.

[7]孫躍飛， 吳偉光， 顧潤香， 等. 張家口作物生長季氣候資源變化及特色農業[J]中國農學通報， 2015， 31（2）： 181-186.

[8]顧潤香. 121按9定制氣象短信號碼提取與發送程序設計[J]. 軟件， 2014， 35（5）： 122-124.

[9]孫躍飛. 氣象短信制作與發送程序設計[J]. 軟件， 2013， 34（3）： 39-41

[10]楊海杰， 劉星燕， 顧潤香， 等. 聲像預報解說詞用語庫的設計與應用[J]. 軟件， 2013， 34（3）： 45-47.

[11]劉星燕， 王新寧， 孫曉霞， 等. 從預報報文獲取農氣預報程序設計淺談[J]. 軟件， 2017， 38（7）： 130-133.

[12]劉星燕， 賈磊， 薛君彥. 淺談張家口121語音答詢系統幾個常見問題的處理[J]. 軟件， 2018， 39（1）： 180-182.

[13]李昕娣， 敖振浪， 陳武框. 氣象儀器檢定自動化及數據共享平臺的開發[J]. 氣象水文海洋儀器， 2009（1）： 5-8.

[14]吳偉光， 劉建勇， 劉星燕， 等. 淺談壩上溫室育苗氣象災害監測預警系統的界面設計[J]. 軟件， 2018， 39（9）： 149-153.

[15]劉建勇， 吳偉光， 陳秉權， 等. 壩上溫室育苗氣象災害系統預報制作與輸出的程序設計淺談[J]. 軟件， 2018， 39（9）： 123-126.