公眾氣象服務(wù)產(chǎn)品平臺的設(shè)計與實現(xiàn)

鄭文全 肖鵬 王英

摘? 要： 為了提高公眾氣象服務(wù)產(chǎn)品制作效率，以天氣網(wǎng)等網(wǎng)站數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合預(yù)報值班人員本地化訂正，使用Visual Basic.Net設(shè)計了批量生成公眾氣象服務(wù)產(chǎn)品的制作平臺。該平臺具有集中顯示、對比訂正、批量制作、信息查詢等功能，提高了值班人員氣象工作效率。

關(guān)鍵詞： 公眾氣象服務(wù)； VB； .Net； 正則表達式； 線程； 委托

中圖分類號：TP317.1? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ?文章編號：1006-8228（2023）06-157-05

Design and implementation of public meteorological service product platform

Zheng Wenquan1， Xiao Peng1， Wang Ying2

（1. Dazhou Meteorological Bureau， Dazhou， Sichuan 635000， China; 2. Dazhou Quxian Meteorological Bureau）

Abstract： In order to improve the production efficiency of public meteorological service products， based on the data of websites such as weather.com.cn， combined with the localized correction by forecast duty personnel， a production platform for batch generation of public meteorological service products is designed using Visual Basic.Net. The platform has functions such as centralized display， comparison and correction， batch production， and information query， which improves the meteorological work efficiency of duty personnel.

Key words： public meteorological service; VB; .Net; regular expression; threads; delegation

0 引言

公眾氣象服務(wù)[1]是氣象服務(wù)系統(tǒng)及時地為社會各界各部門指揮生產(chǎn)、組織防災(zāi)減災(zāi)，以及在氣候資源合理開發(fā)利用和環(huán)境保護等方面進行科學決策提供氣象信息。公眾氣象服務(wù)產(chǎn)品包括天氣預(yù)報警報、氣候服務(wù)、環(huán)境質(zhì)量預(yù)報以及氣象科普等，本文主要指日常例行制作的公眾生活、工作、出行、旅游、健康等多種公眾氣象服務(wù)產(chǎn)品（以下簡稱產(chǎn)品），產(chǎn)品包括48/72小時等天氣預(yù)報、生活氣象指數(shù)、旅游風景區(qū)預(yù)報、鐵路/高速公路氣象服務(wù)、電視天氣預(yù)報等多個產(chǎn)品。氣象值班人員每日按時制作對應(yīng)產(chǎn)品，由于產(chǎn)品數(shù)量多，且產(chǎn)品使用的氣象預(yù)報數(shù)據(jù)（指溫度、天氣現(xiàn)象、生活氣象指數(shù)等，以下簡稱數(shù)據(jù)）多，往往制作產(chǎn)品費時費力，人工出錯概率大，牽制了值班人員大量精力，迫切需要開發(fā)一套方便快捷的產(chǎn)品制作平臺（以下簡稱平臺）。

1 制作設(shè)計

本平臺由Visual Basic.Net 2015（基于微軟.NET Framework之上的面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，以下簡稱VB.Net）在Windows10下編寫，在Windows7/10及Word2010/2016調(diào)試通過。

1.1 框架

平臺從天氣網(wǎng)以及達州市公共氣象服務(wù)網(wǎng)收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，值班人員對其進行本地化訂正，形成最終數(shù)據(jù)。再由設(shè)計好的Word模板產(chǎn)品，批量生成多個最終Word產(chǎn)品（圖1）。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)僅為值班員提供種類豐富的數(shù)據(jù)來源，以及方便訂正的錨定值。

1.2 數(shù)據(jù)存儲

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集遵循前瞻性、盡量多全的原則，如，本市、縣、區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、景區(qū)，周邊市及景區(qū)等1～15天多個數(shù)據(jù)。所有數(shù)據(jù)存儲在兩個公共數(shù)組變量DzWeather和LifeIndex中。

三維數(shù)組變量DzWeather（56，7，22）存儲天氣網(wǎng)上的數(shù)據(jù)（表1）。站號50～56單獨收集天氣網(wǎng)8～15天數(shù)據(jù)。例：DzWeather（6，7，2）為渠縣第六天最高溫度，DzWeather（56，0，2）為渠縣第七天最高溫度。

二維數(shù)組變量LifeIndex（14，3）存儲達州市公共氣象服務(wù)網(wǎng)上的14個生活氣象指數(shù)，分別對應(yīng)指數(shù)名稱、等級及描述，專為“城區(qū)生活出行天氣預(yù)報”產(chǎn)品提供指數(shù)選用。

1.3 文件和目錄

程序當前目錄下“0配置文件”文件夾，放置設(shè)計好的Word產(chǎn)品模板，以及預(yù)報員、天氣現(xiàn)象等配置文本文件；同時，產(chǎn)品目錄按年份名每年自動建立，存儲具體產(chǎn)品。該目錄設(shè)置只讀共享便于他人查詢。

Word產(chǎn)品模板有：48/72小時天氣預(yù)報、城區(qū)生活出行天氣預(yù)報、旅游風景區(qū)天氣預(yù)報、鐵路/公路氣象服務(wù)等共14個產(chǎn)品。Word模板用隱形（無框線）或顯形的表格固定位置及格式，或用特別字串占位（如，YYYY，xxx等），便于程序用替換或單元格填充完成數(shù)據(jù)更新。例如，Word產(chǎn)品版頭[2]部分表格（隱形表格）里的預(yù)報員、簽發(fā)人、日期等，程序控制單元格填充數(shù)據(jù)。產(chǎn)品按“產(chǎn)品名_制作日期_期數(shù)”進行命名，方便查詢使用。例，2022年12月2日周末天氣預(yù)報（每周五制作）命名為“周末天氣預(yù)報_20221202_048.docx”。

2 程序?qū)崿F(xiàn)

2.1 程序流程

程序啟動加載窗體時（圖2），進行初始化：表格（圖3中名為dgvD的DataGridView控件，以下“表格”均指此控件）格式化，檢查配置文件（無則自動生成初始配置），加載預(yù)報員、簽發(fā)人、天氣現(xiàn)象等選項數(shù)據(jù)，重置7天切換按鈕，檢查產(chǎn)品生成目錄等等。

點擊“讀取”檢查預(yù)報員與簽發(fā)人后，讀取多個站點的網(wǎng)頁源碼，分別提取網(wǎng)頁源碼中的數(shù)據(jù)，存儲到公共數(shù)組變量中（見1.2）。切換圖3表格下面的7天按鍵，分別顯示各日數(shù)據(jù)。值班員逐一訂正修改后，可一鍵輸出到Word，形成最終的多個產(chǎn)品。

2.2 數(shù)據(jù)獲取

使用統(tǒng)一的網(wǎng)頁源碼獲取過程，分別提取各個站號網(wǎng)頁中的數(shù)據(jù)。例，獲取達州（站號為10）數(shù)據(jù)：GetSiteData（"http：//www.weather.com.cn/weathern/101270601.shtml"， 10， "達州"），代碼如下：

Private Sub GetSiteData（ByVal url， ByVal num， ByVal site） '網(wǎng)址，站號，站名

mythread=New Thread（AddressOf GetCode） '新建線程

mythread.Start（url）

Do

System.Windows.Forms.Application.DoEvents（）

'等待完成

Loop Until mythread.IsAlive=False

GetElem（strCode， num） '正則提取

End Sub

由于網(wǎng)頁源碼獲取是異步[3]，且多個網(wǎng)站連續(xù)讀取容易造成主線程“假死”現(xiàn)象[4]，故上面代碼使用了線程[5]和等待。線程中獲取網(wǎng)頁源碼的程序代碼：

Private Sub GetCode（ByVal web As String）

Dim wc As New WebClient

Try

Invoke（New voidShowMessage（AddressOf

ShowMessage）， "請求源碼中..."）

wc.Proxy=Nothing

strCode=Encoding.UTF8.GetString

（wc.DownloadData（web））

Catch ex As Exception

Invoke（New voidShowMessage（AddressOf

ShowMessage）， ex.Message）

strCode = ""

End Try

‘失敗時狀態(tài)信息，代碼略

Invoke（New voidShowMessage（AddressOf

ShowMessage）， "獲取源碼成功！"）委托

wc.Dispose（）

wc=Nothing

mythread.Abort（）

End Sub

線程中獲取源碼的狀態(tài)信息，是無法直接顯示在主線程窗體。因此在新建線程的代碼中使用了委托[6]。委托需在類中定義Private Delegate Sub voidShowMessage（ByVal strM As String），這樣圖3表格下面可即時顯示線程進行狀態(tài)。

Private Sub ShowMessage（ByVal s As String）

lblState.Text="狀態(tài)：" & s

End Sub

源碼獲取成功后，用正則表達式[7]解析對應(yīng)的數(shù)據(jù)，存儲到公共數(shù)組變量中，部分代碼：

Private Sub GetElem（ByVal strCode_All As String，

ByVal dz As Integer）

Dim strT（） As String， m As Integer， k As Integer，

i As Integer

Dim reg As New Regex（"blueFor-container.*？

click_wrap"， RegexOptions.Singleline）

m=reg.Matches（strCode_All）.Count

If m<1 Then

lblState.Text="狀態(tài)：網(wǎng)頁中無數(shù)據(jù)，請查找原因如網(wǎng)頁改版！"

Exit Sub

End If

strCode=reg.Matches（strCode_All）（0）.Value

lblState.Text="狀態(tài)：提取" & dz & "區(qū)域日期..."

reg=New Regex（"（？<=""date"">）.*？（？=

m = reg.Matches（strCode）.Count

If reg.Matches（strCode）.Count <> 8 Then

lblState.Text="狀態(tài)：數(shù)據(jù)異常（不是7天數(shù)據(jù)），請查找原因！"

Exit Sub

End If

For k=0 To m - 1

DzWeather（dz， k， 0） = reg.Matches（strCode）（k）

.Value.Replace（vbCrLf， ""）

Next

‘提取天氣現(xiàn)象、最高溫度、最低溫度、風、生活氣象指數(shù)等類似，略

End Sub

景區(qū)與達州市公共氣象服務(wù)網(wǎng)的網(wǎng)頁源碼各不相同，另寫過程修改正則匹配字串即可。

2.3 修改訂正

2.3.1 數(shù)據(jù)顯示

7天數(shù)據(jù)顯示由表格下面d1～d7共七個按鍵進行切換。圖3為第五天（2023年1月）10日數(shù)據(jù)，程序代碼：

Private Sub d5_Click（senderAs Object， e As

EventArgs） Handles d5.Click

cboWeather.Visible=False? '隱藏天氣現(xiàn)象ComboBox

cboWeather.Width=0

SaveArry（）? '存儲當前數(shù)據(jù)

intDay=5 '第五天

LoadToTable（intDay） '第五天數(shù)據(jù)入表

Rest7Back（） '七個按鍵背景重置

D5.BackColor=Color.LightBlue

End Sub

按鍵切換時，保存當前修改的數(shù)據(jù)到公共數(shù)組變量，之后調(diào)入對應(yīng)按鍵日期的數(shù)據(jù)在表格顯示，注意第七天數(shù)據(jù)的站點變成了50+的處理（見1.2）。

2.3.2 訂正修改

值班員對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的本地化修改訂正，提供了三種方式。①直接雙擊表格中單元格，即可進行編輯修改。②選擇其中一個數(shù)據(jù)，點擊“行數(shù)據(jù)相同”使同行的所有數(shù)據(jù)將變成一樣，方便對比微調(diào)修改。③針對表格第一行天氣現(xiàn)象進行下拉選項修改。添加一個cboWeather（為ComboBox控件），平時隱藏。點擊第一行天氣現(xiàn)象時激活顯示（圖3右側(cè)），選擇其中天氣現(xiàn)象完成修改。焦點離開第一行自動隱藏。

Private Sub DV_CurrentCellChanged（……） Handles

dgvD.CurrentCellChanged

Dim x As Integer=dgvD.CurrentCell.RowIndex '行

Dim y As Integer=dgvD.CurrentCell.ColumnIndex '列

If x=0 Then'僅對第一行定位顯示，除此外隱藏

If y>0 And y<8 Then '僅限達州更改，預(yù)留擴展

cboWeather.Visible=False

cboWeather.Width=0

cboWeather.Left=dgvD.Location.X+dgvD

.GetCellDisplayRectangle（y， x， True）.Left

cboWeather.Top=dgvD.Location.Y + dgvD

.GetCellDisplayRectangle（y， x， True）.Top

cboWeather.Width=dgvD.GetCellDisplayRectangle

（y， x， True）.Width

cboWeather.Height=dgvD.GetCellDisplayRectangle

（y， x， True）.Height

cboWeather.Text=dgvD.CurrentCell.Value

cboWeather.Visible=True

End If

Else

cboWeather.Visible=False

cboWeather.Width=0

End If

End Sub

當對cboWeather修改時，應(yīng)及時更新到表格，其他修改方式類似。

Private Sub cboWeather_SelectedValueChanged（……）

Handles cboWeather.SelectedValueChanged

dgvD.CurrentCell.Value=cboWeather.Text

End Sub

2.4 生成產(chǎn)品

所有數(shù)據(jù)人工訂正完畢后，點擊“輸出到Word”，形成最終產(chǎn)品。其中景區(qū)與鄉(xiāng)鎮(zhèn)的數(shù)據(jù)，可以由主站（表1一維0～6站號）根據(jù)現(xiàn)有的已經(jīng)研究出的鄉(xiāng)鎮(zhèn)/景區(qū)預(yù)報訂正模型，由程序在內(nèi)部做自動訂正，無須人工修改。

VB.Net操作Word前，需引用“Microsoft Word 16.0 Object Library”類庫[8]。每個產(chǎn)品的制作編寫一個處理過程，逐個調(diào)用完成所有產(chǎn)品制作。以數(shù)據(jù)量較少的48小時分縣天氣預(yù)報產(chǎn)品為例，使用替換及單元格填充，過程代碼：

Private Sub Hour48Forecast（） '內(nèi)含兩個表，版頭隱形表

為tables（1），正文中顯形表為tables（2）

Dim strFile As String = strPath & "0配置模板＼=

48小時分縣天氣預(yù)報.docx" '使用模板

Dim w As New Application， i As Integer

Dim d As Document=w.Documents.Open（strFile）

Dim intNum As Integer=Now.DayOfYear '期數(shù)，每天一期

FillHeader（d， intNum.ToString（"000"）） '產(chǎn)品版頭填充

For i = 0 To 6‘站號0～6

d.Tables（2）.Cell（3 + i， 2）.Range.Text=DzWeather

（i， 2， 1） '24小時天氣現(xiàn)象

d.Tables（2）.Cell（3 + i， 3）.Range.Text=DzWeather

（i， 2， 3） & "～" & DzWeather（i， 2， 2） '溫度

d.Tables（2）.Cell（3 + i， 4）.Range.Text=DzWeather

（i， 3， 1） ‘48小時

d.Tables（2）.Cell（3 + i， 5）.Range.Text=DzWeather

（i， 3， 3） & "～" & DzWeather（i， 3， 2）

Next

d.SaveAs（strYear & "＼常規(guī)服務(wù)產(chǎn)品＼48小時分縣天氣

預(yù)報_" & Now.ToString（"yyyyMMdd_"） & intNum.ToString（"000"） & ".docx"）? '另存，產(chǎn)品輸出

d.Close（）

w.Quit（）

w=Nothing

End Sub

各產(chǎn)品的版頭是一致的，單獨用一個過程來處理。

Private Sub FillHeader（ByVal d As Document， ByVal

num As String） '填充版頭

d.Range.Find.Execute（"YYYY"，，，，，，，，， Now.Year

.ToString， WdReplace.wdReplaceAll） '年

d.Range.Find.Execute（"xxx"，，，，，，，，， num， WdReplace

.wdReplaceAll） '期數(shù)，替換字串xxx

d.Tables（1）.Cell（1， 3）.Range.Text=cbYby.Text? '預(yù)報員，

隱形表格中的單元格（見1.3）

d.Tables（1）.Cell（2， 3）.Range.Text=cbQfr.Text? '簽發(fā)人

d.Tables（1）.Cell（1， 4）.Range.Text=Format（Now，"yyyy年

MM月dd日HH時"） '時間

End Sub

3 結(jié)束語

本平臺經(jīng)過四年的使用已經(jīng)較為成熟，產(chǎn)品制作時間由原手工二小時左右縮短成平臺制作八分鐘左右，有效地節(jié)約了時間；方便數(shù)據(jù)對比校對，減少了輸入失誤，提高了氣象工作效率，是值班人員工作的好幫手。幾年來，產(chǎn)品經(jīng)歷多次新增和變更，但因平臺模塊化設(shè)計及前瞻性考慮，使得平臺維護只須幾分鐘即可迅速滿足業(yè)務(wù)需求。

本平臺適合市、縣級公共氣象服務(wù)產(chǎn)品的自動化制作，成本低廉、部署簡單、移植方便。未來，根據(jù)需求還可利用Excel、Surfer、插件等增加圖表功能，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化。

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