氣象數據文件自動管理軟件設計

許 博，孫桂玉，褚春燕，秦晚宸，于秀健

(佳木斯市氣象局，佳木斯 154000)

0 引言

現代氣象工作日益依賴信息技術，氣象數據文件的存儲、傳輸安全是氣象業務工作的重要部分。氣象臺站對數據文件的管理備份、操作方式以人工為主，操作過程繁瑣，效率較低，且受各種因素影響，發現傳輸故障的及時性差，人工檢查和備份方式存在一定安全隱患，數據備份需遠程進行，網絡傳輸時間長，同時存在存儲地址不固定和空間浪費等問題。因此，設計和實現自動、安全、可靠的數據管理軟件有著很高的理論價值和實用價值，是解決數據文件損壞和丟失，保證氣象觀測數據完整、準確、及時入庫的有效辦法。

目前對氣象觀測數據的研究多集中于質控方法[1，2]、數據存儲算法[3]等方面。文章采用Visual Basic語言完成氣象數據實時監視并自動安全備份的軟件設計，實現了實時監測數據文件生成和發送狀態，自動存儲備份數據，保證了氣象觀測數據安全性。氣象數據文件自動管理軟件具有自動、安全、可靠的特點，可提高發現故障和備份數據的及時性，并精簡操作步驟[4]，使工作更高效、數據更安全、操作更便捷，項目軟件不僅具有理論意義，同時具有廣闊的應用前景，可應用于所有氣象臺站。

1 軟件總體架構與設計

1.1 開發技術概述

該軟件開發工作在Windows系統下的Microsoft Visual Studio編譯模式下進行；開發環境采用Windows 10操作系統；開發語言：Visual Basic；開發工具：Microsoft Visual Studio 2010；軟件調試環境：適配最低版本為Windows 7版本。

1.2 軟件整體框架

文章以滿足氣象觀測數據傳輸、存儲需求為設計目標，對軟件組成部分進行合理設計，完成了軟件總體框架的構建，主要包括以下2個部分。

1)數據自動存儲

用戶首次使用可對文件進行數據初始化備份(完全備份)，之后采取一種更有效的增量差分備份(自動備份)。軟件提供可設置存儲的文件監控路徑表、備份文件目錄列表，用戶選擇模式對文件進行備份操作，備份完成后對數據進行一致性驗證并彈出提示，根據用戶需求設置下一時次自動備份操作。

2)數據傳輸監控

軟件具有數據傳輸監控功能，可顯示監控路徑的“監控結果”并統計文件數；根據監視結果，選擇底層后臺運行或進行報警彈窗和報警音效提醒，頁面彈窗界面提示報警文件和文件數。

氣象數據文件自動管理軟件主要應用在FAT及NFTS文件系統上，實現文件的監視報警和本地安全備份，包括設置過程和備份過程。

2 交通數據采集軟件的實現

2.1 監控模塊設計

監控模塊主要用于實時監控數據的傳輸和生成，首次運行軟件時，點擊“監控設置界面”按鈕，用戶可根據需要，自行設置監控盤符、路徑等。

通過“傳輸監控界面”可進行傳輸情況的查看。傳輸監控界面包括統計未發送文件數、未發送文件列表以及手動刷新列表功能。當檢測到有文件未成功發送時，軟件將啟動報警功能，并顯示未發送文件及統計文件數，能夠第一時間通知值班人員，提高了發現故障的及時性。

2.2 數據備份模塊

數據備份模塊具有數據文件備份執行功能，在備份模塊中，所采用的備份方法確定了軟件數據備份時間及內容，決定了軟件對數據的備份效率。

2.2.1 初始化備份

用戶首次進入數據備份頁面，軟件會對用戶做出提示，進入初始化備份界面，生成本地的完全備份文件。用戶選擇需要備份的文件(源目錄)；對文件的備份地址進行選擇；軟件檢查用戶備份空間及地址并對路徑進行保存、建立備份目錄；進行初始化數據備份。以彈窗形式提示下一步工作。備份文件源目錄以佳木斯國家基準氣候站為例，源目錄為D：ISOSdataset黑龍江50873AWS、D：ISOSinAWSnetsend、D：ISOSmetadata。

2.2.2 自動備份

自動備份模塊主要用于對用戶選定文件的日常備份。自動備份模塊在整個軟件中運行的前提是用戶對各組源文件地址及目錄文件地址進行了設定，模塊根據設定時間進行文件的自動備份，自動備份的時間、盤符、地址等參數均可以由用戶進行修改；此外，用戶還可根據實際需要對文件進行手動備份。

3 軟件適用情況和分析

文章設計并實現了氣象數據文件的自動備份，增加了一鍵初始化備份功能，方便用戶首次操作，保障后續自動備份的目錄完整性；實現了氣象數據文件監控報警功能，達到“雙保險”的監測機制，增強了數據傳輸的穩定性，從被動的巡視監控變為實時監測報警，提高了傳輸故障發現及時性。

4 結束語

文章設計并實現了一款實用性較強的氣象數據文件自動管理軟件，此軟件針對觀測數據的傳輸存儲機制進行研究并對數據文件的形成和傳輸及時性進行監視報警，進一步提高了文件的傳輸及時性和成功率，同時保障了數據文件的安全，實現了對數據文件的實時監視。