姜陳威 許書瑾 曹冬華
近年來(lái),氣象災(zāi)害頻發(fā),預(yù)報(bào)預(yù)警監(jiān)測(cè)的重要性尤為突出,自動(dòng)氣象觀測(cè)站作為氣象要素自動(dòng)監(jiān)測(cè)、存儲(chǔ)、處理及傳輸?shù)墓ぞ撸瑸闅庀鬄?zāi)害監(jiān)測(cè)和氣象服務(wù)提供及時(shí)、準(zhǔn)確的基本氣象觀測(cè)資料。因此,準(zhǔn)確可靠的氣象信息和數(shù)據(jù),是開展天氣預(yù)報(bào)預(yù)警、氣象預(yù)測(cè)評(píng)估以及科學(xué)研究的基礎(chǔ)?,F(xiàn)階段,漳州市局缺少一套自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)對(duì)比分析軟件來(lái)進(jìn)行主備站以及周邊站點(diǎn)的數(shù)據(jù)對(duì)比。本文從漳州市氣象自動(dòng)站數(shù)據(jù)對(duì)比分析軟件的設(shè)計(jì)思路與研究?jī)?nèi)容出發(fā),簡(jiǎn)要介紹軟件的功能與原理,希望給廣大業(yè)務(wù)人員提供幫助。
開發(fā)出一套自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)對(duì)比軟件,軟件能實(shí)現(xiàn)功能如下:
開發(fā)一套自動(dòng)氣象站要素?cái)?shù)據(jù)對(duì)比分析軟件;
提升氣象信息化管理水平,提高業(yè)務(wù)值班人員工作效率,提供數(shù)據(jù)對(duì)比差值進(jìn)行分析;
進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)報(bào)文提取解碼工作;
實(shí)現(xiàn)主站與備站或周邊站點(diǎn)相關(guān)要素的對(duì)比分析工作;
實(shí)現(xiàn)全市國(guó)家級(jí)自動(dòng)站數(shù)據(jù)的查詢和分析功能;
實(shí)現(xiàn)當(dāng)日所有數(shù)據(jù)所有要素的對(duì)比,自動(dòng)得出相對(duì)應(yīng)氣象要素的對(duì)比差值在差值較大超出閾值時(shí),以便提醒業(yè)務(wù)值班人員及時(shí)進(jìn)行處理。
(一)開發(fā)要求
該系統(tǒng)基于C++語(yǔ)言進(jìn)行開發(fā),通過(guò)QT構(gòu)建快速響應(yīng)且美觀的可視化圖形界面。借助主流的開源技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),能夠有效地實(shí)現(xiàn)在只要有氣象內(nèi)網(wǎng)的任何地方、任何時(shí)間實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)閾值的對(duì)比分析,極大地方便了管理部門和業(yè)務(wù)相關(guān)人員獲取數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比分析的工作。
(二)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
根據(jù)對(duì)系統(tǒng)需求的分析,該系統(tǒng)在滿足高可靠性功能外,還應(yīng)具有先進(jìn)性、高性能及線性擴(kuò)展等特性,能滿足系統(tǒng)當(dāng)前和未來(lái)業(yè)務(wù)持續(xù)發(fā)展的需求。因此,本系統(tǒng)應(yīng)具有以下特點(diǎn):
1.高可靠性
該軟件可以長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行,最大限度減少了故障的可能。
2.可擴(kuò)展性
該軟件無(wú)論是在結(jié)構(gòu)上還是在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上,均具有較高的可擴(kuò)展性,能適應(yīng)當(dāng)前技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),滿足當(dāng)前和未來(lái)業(yè)務(wù)持續(xù)發(fā)展的需求。
3.便攜性
該軟件無(wú)需安裝,點(diǎn)擊打開即可直接使用,且軟件體積較小,不會(huì)占用太多的磁盤空間。
4.安全性
系統(tǒng)具有很高的安全性,對(duì)于一些安全隱患能夠及時(shí)處理,確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
(三)技術(shù)路線
對(duì)于漳州市氣象局而言,本課題系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中具有重要的業(yè)務(wù)使用價(jià)值,因此這對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出了很高的要求。因而,本系統(tǒng)所采用的技術(shù)構(gòu)架(或稱技術(shù)路線)的選擇將非常重要。采用以下技術(shù)路線:
操作系統(tǒng): WINDOWS操作系統(tǒng);
開發(fā)語(yǔ)言: C++、Qt、Creator平臺(tái);
系統(tǒng)架構(gòu):MVC模式進(jìn)行開發(fā),數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)邏輯層、用戶界面分離層;
支持組件化開發(fā);
漳州市自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)閾值對(duì)比軟件可以指定任意站點(diǎn)的數(shù)據(jù)文件,接著軟件自動(dòng)從文件中提取相關(guān)信息,構(gòu)建時(shí)間-數(shù)據(jù)的映射表。用戶選定時(shí)間后,軟件自動(dòng)將指定時(shí)間下兩套站的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,并通過(guò)可視化窗口顯示出來(lái)。
此次課題研究后,所形成的成果將能在漳州全市范圍進(jìn)行使用??梢暂o助業(yè)務(wù)支援人員對(duì)自動(dòng)氣象站采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行提醒比對(duì)質(zhì)控,無(wú)需再實(shí)時(shí)人工盯住各站數(shù)據(jù),在減少業(yè)務(wù)員工作量的情況下,提高氣象數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。
軟件能在漳州全市范圍進(jìn)行使用,實(shí)現(xiàn)雙套自動(dòng)氣象站全要素自動(dòng)對(duì)比的功能,并能夠自動(dòng)得出相對(duì)應(yīng)氣象要素的對(duì)比差值,在差值較大超出閾值時(shí),提醒業(yè)務(wù)值班人員及時(shí)進(jìn)行處理。
經(jīng)過(guò)全組成員的努力,本軟件已如期按要求全面完成,所形成的成果在漳州全市范圍進(jìn)行使用??梢暂o助業(yè)務(wù)支援人員對(duì)自動(dòng)氣象站采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行提醒比對(duì)質(zhì)控,無(wú)需再實(shí)時(shí)人工盯住各站數(shù)據(jù),在減少業(yè)務(wù)員工作量的情況下,提高氣象數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。
漳州市氣象信息網(wǎng)絡(luò)與裝備保障中心將本研究編寫開發(fā)出的自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)對(duì)比軟件在漳州市局、龍海市局、云霄縣局進(jìn)行試用,軟件得到了相關(guān)單位的肯定,實(shí)現(xiàn)全市國(guó)家級(jí)自動(dòng)站的數(shù)據(jù)對(duì)比分析,減少了業(yè)務(wù)值班人員的工作量??傮w而言,對(duì)綜合觀測(cè)業(yè)務(wù)的質(zhì)量起到了較大幫助,符合預(yù)期效果。
雖然本系統(tǒng)已基本完成,但仍存在一些不足之處:該軟件僅對(duì)國(guó)家級(jí)自動(dòng)站的分鐘數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,對(duì)小時(shí)數(shù)據(jù)未進(jìn)行分析比對(duì)。將在下一步工作中開發(fā)調(diào)試;該軟件的自動(dòng)化程度較低,未能實(shí)現(xiàn)原始數(shù)據(jù)文件的自動(dòng)讀取,自動(dòng)定時(shí)分析。將在下一步工作中,實(shí)現(xiàn)軟件能夠自動(dòng)讀取相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的文件,并能夠定時(shí)自動(dòng)分析相關(guān)要素?cái)?shù)據(jù)的差值,在超出閾值時(shí),能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)報(bào)警。
作者單位:福建省漳州市氣象局