湖南省區(qū)域站站點(diǎn)信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

潘翔宇 呂冠儒 黎澤勛

摘 要：針對(duì)湖南省區(qū)域氣象自動(dòng)站站點(diǎn)信息管理混亂的情況，用IntelliJ IDEA作為開發(fā)工具，采用b/s的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以組件化、平臺(tái)化的開放性技術(shù)理念，設(shè)計(jì)一套實(shí)用可靠的區(qū)域站站點(diǎn)信息管理系統(tǒng)，以信息化技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)區(qū)域站站點(diǎn)信息的規(guī)范化管理，為設(shè)備運(yùn)維和業(yè)務(wù)發(fā)展提供準(zhǔn)確的站點(diǎn)信息支撐，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

關(guān)鍵詞：信息管理系統(tǒng)；區(qū)域自動(dòng)氣象站；數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）22-0034-02

湖南省氣象局已完成了省級(jí)區(qū)域中心站地面氣象觀測(cè)監(jiān)控管理平臺(tái)的建設(shè)，數(shù)據(jù)傳輸流程由“站-市-省”三級(jí)結(jié)構(gòu)變成了“站-省”兩級(jí)結(jié)構(gòu)，提升了傳輸時(shí)效，減少了市級(jí)運(yùn)維人員的壓力，也對(duì)臺(tái)站信息準(zhǔn)確性等支撐能力提出了更高的要求。然而我省區(qū)域站個(gè)數(shù)多、品牌雜、變動(dòng)大，站點(diǎn)信息管理較為混亂，已經(jīng)無(wú)法滿足業(yè)務(wù)運(yùn)行和發(fā)展要求，如何獲取準(zhǔn)確的站點(diǎn)信息，為設(shè)備運(yùn)維和業(yè)務(wù)發(fā)展提供更好的保障，是一個(gè)值得研究的課題。針對(duì)本省實(shí)際情況，開發(fā)一套區(qū)域站站點(diǎn)信息管理系統(tǒng)，通過(guò)信息化手段實(shí)現(xiàn)臺(tái)站設(shè)備信息的規(guī)范化管理，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

1 功能設(shè)計(jì)

1.1 總體功能設(shè)計(jì)

系統(tǒng)基于網(wǎng)頁(yè)應(yīng)用的方式設(shè)計(jì)，對(duì)接納入本省氣象內(nèi)網(wǎng)平臺(tái)進(jìn)行使用，工作人員通過(guò)一個(gè)界面就能完成區(qū)域站業(yè)務(wù)全流程覆蓋，包括站點(diǎn)狀態(tài)監(jiān)控和資料的應(yīng)用等，系統(tǒng)將按照管理職能，建立相應(yīng)權(quán)限的3類賬戶，基層臺(tái)站賬戶、業(yè)務(wù)管理賬戶、系統(tǒng)運(yùn)維賬戶。

（1）系統(tǒng)運(yùn)維賬戶：該賬戶主要提供給系統(tǒng)運(yùn)維人員（湖南省氣象信息中心）使用，完成系統(tǒng)的運(yùn)維管理，包含創(chuàng)建和刪除各類型用戶賬戶、查詢和導(dǎo)出臺(tái)站信息、日志管理等系統(tǒng)運(yùn)維相關(guān)功能。

（2）業(yè)務(wù)管理賬戶：該賬戶主要提供給省級(jí)業(yè)務(wù)管理機(jī)構(gòu)（省氣象局觀網(wǎng)處）使用，完成全省站點(diǎn)信息的業(yè)務(wù)管理，包含審核基層臺(tái)站賬戶提交的站點(diǎn)信息修改申請(qǐng)，完成站點(diǎn)信息的更新錄入，查詢和導(dǎo)出站點(diǎn)信息，查看站點(diǎn)更改記錄等。

（3）基層臺(tái)站賬戶：該賬戶主要提供給市（州）級(jí)業(yè)務(wù)管理機(jī)構(gòu)（各市（州）局業(yè)務(wù)科）使用，完成本市站點(diǎn)信息的業(yè)務(wù)管理，包括提交站點(diǎn)信息更改申請(qǐng)，查詢和導(dǎo)出站點(diǎn)信息，查看站點(diǎn)更改記錄等。

1.2 工作流程設(shè)計(jì)

系統(tǒng)主要工作流程如圖1所示，主要由基層臺(tái)站賬戶提交站點(diǎn)信息變更申請(qǐng)，業(yè)務(wù)管理賬戶收到申請(qǐng)后對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行審核，并將審核結(jié)果反饋給基層臺(tái)站賬戶。若審核通過(guò)，系統(tǒng)將會(huì)通知運(yùn)維賬戶完成更改信息的錄入，并將結(jié)果反饋給相關(guān)賬戶；若審核沒通過(guò)，更改申請(qǐng)將會(huì)被駁回至申請(qǐng)人，不會(huì)轉(zhuǎn)到系統(tǒng)運(yùn)維賬戶。

業(yè)務(wù)管理賬戶也能夠直接提出站點(diǎn)信息更改申請(qǐng)，運(yùn)維賬戶將收到相關(guān)信息后，將信息錄入數(shù)據(jù)庫(kù)完成更新，并將結(jié)果反饋至業(yè)務(wù)管理賬戶和基層臺(tái)站賬戶。

1.3 功能模塊設(shè)計(jì)

1.3.1 站點(diǎn)信息要素

站點(diǎn)信息要素的完整性是設(shè)計(jì)重點(diǎn)，須充分滿足使用要求。系統(tǒng)包括：地市名、縣區(qū)名、站名、區(qū)站號(hào)、站址、考核等級(jí)、經(jīng)度、緯度、觀測(cè)站海拔高度（m）、氣壓傳感器距地高度（m）、自動(dòng)站型號(hào)、自動(dòng)站生產(chǎn)廠商、設(shè)備ID號(hào)、要素?cái)?shù)和內(nèi)容、供電方式、安裝時(shí)間、啟用時(shí)間、站址環(huán)境。

1.3.2 站點(diǎn)信息查詢

系統(tǒng)支持以臺(tái)站號(hào)、地市名、站名、設(shè)備ID號(hào)等要素為檢索內(nèi)容，進(jìn)行站點(diǎn)信息查詢，其中業(yè)務(wù)管理賬戶和系統(tǒng)運(yùn)維賬戶可以查詢?nèi)〉呐_(tái)站信息，基層臺(tái)站賬戶查詢出本市所有臺(tái)站的信息[1]。

1.3.3 站點(diǎn)信息審核

審核由行政管理人員操作，如不同意更改申請(qǐng)，系統(tǒng)直接彈出原因反饋窗口，比如不符合實(shí)際情況、信息錯(cuò)誤，其他等選項(xiàng)等，若管理人員在7個(gè)工作日內(nèi)沒有處理更改申請(qǐng)，設(shè)定默認(rèn)結(jié)果為“不通過(guò)”。

1.3.4 站點(diǎn)信息導(dǎo)出

系統(tǒng)支持導(dǎo)出單個(gè)站點(diǎn)或批量站點(diǎn)的臺(tái)站信息，格式為標(biāo)準(zhǔn)excel文件，并且按照不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)的要求，生成對(duì)應(yīng)內(nèi)容的表格。

1.3.5 站點(diǎn)信息“校準(zhǔn)”

系統(tǒng)加入了本地化校準(zhǔn)的機(jī)制，確保信息的準(zhǔn)確和規(guī)范性，申請(qǐng)人必須準(zhǔn)確規(guī)范的提交臺(tái)站更改信息，否則將會(huì)彈出錯(cuò)誤提示。對(duì)于傳感器據(jù)地高度，設(shè)定閥值為范圍為0.5-5米；對(duì)于設(shè)備ID號(hào)，進(jìn)行重復(fù)性檢查，確保唯一性；對(duì)于地市名、縣區(qū)名、自動(dòng)站廠商和型號(hào)，采用菜單欄選擇的方式，杜絕人工填寫；對(duì)于精度和緯度，地址若不在該縣范圍內(nèi)（引入GIS模塊審核），將無(wú)法提交。

1.3.6 站點(diǎn)信息更改記錄

系統(tǒng)采用“留痕”的設(shè)計(jì)理念，即每一條修改內(nèi)容，都會(huì)產(chǎn)生修改記錄，確保站點(diǎn)信息管理的嚴(yán)謹(jǐn)。主要內(nèi)容如下：以時(shí)間的形式，以列表的形式排序，顯示單個(gè)臺(tái)站信息更新記錄，并且顯示對(duì)應(yīng)的區(qū)站信息，包含申請(qǐng)、審核和更新時(shí)間；以時(shí)間的形式，以列表的形式，按照修改時(shí)間排序，顯示出1年內(nèi)所有的臺(tái)站更改記錄；以時(shí)間的形式，以列表的形式排序，顯示出1年內(nèi)各市（州）氣象局站點(diǎn)信息更改記錄。

2 技術(shù)設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)原則

系統(tǒng)按照如下原則進(jìn)行設(shè)計(jì)：

（1）全流程管理原則：實(shí)現(xiàn)從站點(diǎn)信息錄入，修改，審核的全流程管理。

（2）可追溯原則：站點(diǎn)信息從錄入、修改和審核全流程管理中的站點(diǎn)信息、時(shí)間、人員和操作等信息都能夠進(jìn)行追溯。

（3）開放設(shè)計(jì)原則：采用組件化、平臺(tái)化的開放性結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括開放標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組件和用戶接口等，既保證系統(tǒng)的最大復(fù)用能力，又減少了功能擴(kuò)充的影響，也能夠滿足業(yè)務(wù)功能擴(kuò)展要求。

2.2 開發(fā)工具

系統(tǒng)采用IntelliJ IDEA作為開發(fā)工具，它在業(yè)界被公認(rèn)為最好的java開發(fā)工具之一，對(duì)比其他流行的開發(fā)工具，具有以下的優(yōu)點(diǎn)：

（1）調(diào)試更加方便：在程序調(diào)試中，筆者經(jīng)常需要求一些表達(dá)式的值，該工具不僅能夠直觀的顯示表達(dá)式的值，還能夠很好地理解可能需要的表達(dá)式，并給出的建議參數(shù)變量，開發(fā)人員直接編輯并能立刻得到這個(gè)表達(dá)式的值。

（2）開發(fā)效率更高：在代碼自動(dòng)生成和重構(gòu)方面更加智能，比如生成某個(gè)類的測(cè)試類，能夠正確的放到test的相應(yīng)目錄下，并且針對(duì)不同的情況給用戶提供最合適的解決方案。

（3）目錄分層少而清：該工具的目錄分層很少，但是卻很清晰，IDE配置的東西都能在Settings下找到，工程的配置也能在Project Settings下找到。

2.3 技術(shù)架構(gòu)

系統(tǒng)采用Velocity+SpringBoot的開發(fā)架構(gòu)，對(duì)控制層、服務(wù)層、實(shí)體層以及數(shù)據(jù)層進(jìn)行了封裝。Velocity是一個(gè)基于Java的模板引擎，使Web設(shè)計(jì)人員與Jave程序員的并行工作，在提高工作效率的同時(shí)，滿足系統(tǒng)界面操作友好性和可維護(hù)性，在以模型-視圖-控制器（MVC）模型開發(fā)系統(tǒng)時(shí)，網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)人員更注重于前端界面程序設(shè)計(jì)，程序員專注于后臺(tái)代碼的編寫。Spring Boot是由Pivotal團(tuán)隊(duì)提供的全新框架，用來(lái)簡(jiǎn)化新Spring應(yīng)用的初始搭建以及開發(fā)過(guò)程。該框架使用了特定的方式來(lái)進(jìn)行配置，從而使開發(fā)人員不再需要定義樣板化的配置[2]。

2.4 數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)3種類型，共計(jì)5張表，內(nèi)容如下：

（1）用戶表（user）：主要是用來(lái)進(jìn)行賬戶管理，分別對(duì)應(yīng)基層臺(tái)站賬戶、業(yè)務(wù)管理賬戶、系統(tǒng)運(yùn)維賬戶等3類賬戶，其中基層臺(tái)站賬戶包含16個(gè)用戶，分配給14個(gè)市（州）氣象部門。其余業(yè)務(wù)管理和系統(tǒng)運(yùn)維只包含1個(gè)用戶。

（2）作業(yè)表：該表主要包括實(shí)時(shí)表、歷史表和臺(tái)站信息表。實(shí)時(shí)表主要用于臨時(shí)存儲(chǔ)站點(diǎn)申請(qǐng)信息，該表在一般情況下為空，有臺(tái)站提出更改申請(qǐng)時(shí)，更改消息按隊(duì)列排序進(jìn)入該表，等待進(jìn)行處理，處理完之后再清空該信息；歷史表主要用來(lái)全流程追溯和流痕處理，所有更改過(guò)記錄都存入到該表中，該表的內(nèi)容只進(jìn)行遞增，具備時(shí)間標(biāo)記等；臺(tái)站信息表保存站點(diǎn)信息的最終狀態(tài)，除非新增站點(diǎn)，里面的記錄條數(shù)保持不變。

（3）同步表：該表按照維護(hù)人員要求，導(dǎo)出不同要素內(nèi)容的excel信息表。

3 結(jié)語(yǔ)

該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)完成，為本省區(qū)域站業(yè)務(wù)運(yùn)維和發(fā)展提供了準(zhǔn)確的站點(diǎn)信息支撐，其開放式設(shè)計(jì)為系統(tǒng)二次開發(fā)和功能擴(kuò)展奠定技術(shù)框架，以該系統(tǒng)為基礎(chǔ)，我省計(jì)劃陸續(xù)接入土壤水分、交通站、農(nóng)氣站等各類型站點(diǎn)，最終實(shí)現(xiàn)所有設(shè)備信息管理全覆蓋，為全省氣象業(yè)務(wù)集約化和扁平化發(fā)展提供一種實(shí)用的管理工具。

參考文獻(xiàn)

[1]馮俐，沙莉，戴軍，李大明.省級(jí)區(qū)域站設(shè)備管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].氣象水文海洋儀器，2011，28（03）：65-67.

[2]王鶴琴，張林靜，朱珍元.基于Spring MVC的后臺(tái)管理系統(tǒng)開發(fā)研究[J].黃山學(xué)院學(xué)報(bào)，2018，20（03）：18-22.