地市级气象数据库的设计与实现
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气象数据采集系统设计与实现随着社会发展和技术进步,气象数据采集系统在农业、交通、环保等领域中发挥着越来越重要的作用。
因此,对于气象数据采集系统的设计和实现的需求也越来越高。
本文将探讨气象数据采集系统设计和实现的相关问题。
一、项目需求在设计和实现气象数据采集系统之前,需要对系统的项目需求进行分析。
具体有以下几个要点:1.数据采集的范围和精度对于气象数据采集系统,需要确定采集数据的范围和精度。
因为气象数据往往是动态变化的,如何准确及时地采集数据是系统设计的重点。
2.数据采集的时间和频率需要确定采集数据的时间和频率,即在什么时间、什么频率下进行数据采集,以保证数据的准确性和及时性。
3.数据存储和分析,以及预警在采集数据之后,需要对数据进行存储、分析和处理,从而预测天气变化并进行预警。
因此,需要有相应的数据分析工具和算法。
二、系统设计在明确项目需求之后,需要对气象数据采集系统进行设计。
具体如下:1.硬件设备的选择对于气象数据采集,需要选择相应的硬件设备。
例如温度传感器、湿度传感器、气压传感器、风速传感器等等。
建议选用质量可靠、具有高度稳定性的设备。
2.数据采集的方式有线和无线两种采集方式。
有线采集方式需要布设大量的传感器并进行线路的布置,而无线采集方式则不需要线路布置,采集数据的点也较为灵活和多样化。
因此建议采取无线采集方式。
3.系统传输对于采集到的数据,需要对其进行传输,以保证数据的及时性。
建议使用GPRS、3G或者4G进行数据传输。
4.系统存储和分析建议采用分布式存储和云计算技术,对数据进行存储、分析和处理。
同时,需要有一套完整的数据分析和预警算法进行应用,保证预警的及时性和准确性。
三、系统实现在系统设计之后,需要对其进行实现。
有以下几个要点:1.传感器的部署需要根据采集的范围以及数据采集的要求进行传感器的部署。
同时需要对传感器进行定位和校准,以保证采集到的数据的准确性。
2.数据传输的测试在传输数据之前需要对数据进行测试,以保证数据的可靠性和准确性。
气象数据分析处理系统的设计与实现气象是地球大气的物理学分支,主要研究大气现象和变化规律。
气象数据是气象现象的集合和描述。
气象数据的处理和分析是气象工作中的重点工作,也是气象数据的价值所在。
一、气象数据的获取气象数据的获取主要通过气象观测站、卫星等手段获取。
气象观测站主要分为地面和高空观测站。
地面观测站主要观测大气温度、湿度、气压、风速、风向、降雨量等气象要素。
高空观测站主要观测高空温度、湿度、风速等气象要素。
卫星观测主要观测大气厚度、温度、湿度、云层、降水等气象要素。
二、气象数据的处理气象数据的处理主要包括数据的质量控制、数据的合并、数据的插值和数据的统计等。
数据的质量控制是将气象观测数据进行分析和判断,对数据进行筛选,去除一些不符合实际的数据。
数据的合并是将各个气象观测站的数据进行合并,生成一个大的气象数据集。
数据的插值是将气象观测站的数据插值成一个平滑的曲面,使得数据更加连续。
数据的统计是对气象数据进行统计分析,获得一些气象要素的统计特征。
三、气象数据处理系统的设计为了高效地处理气象数据,需要一个专门的气象数据处理系统。
气象数据处理系统涉及到多个方面,包括前后端数据交互、数据展示、数据处理和数据存储等。
系统采用B/S架构,即浏览器/服务器架构。
前端使用HTML、CSS、JavaScript等技术,后端采用Java语言,使用Spring、Hibernate等框架,使用MySQL数据库进行数据存储。
前端页面采用Bootstrap框架进行布局和设计,包括数据的可视化、数据的查询和数据的分析等功能。
数据的可视化主要采用图表进行展示,比如折线图、柱状图、散点图等,更加直观地展示数据特征。
数据的查询包括多种方式,比如按日期、按地点等维度,可以快速地找到所需数据。
数据的分析主要包括趋势分析、异常检测、聚类分析等,帮助气象工作者更好地了解气象数据的特征。
后端部分主要包括数据的处理和数据的存储。
数据的处理主要包括数据的质量控制、数据的合并、数据的插值和数据的统计等。
气象数据库监控系统设计与实现作者:杨勇来源:《中国新通信》2015年第05期【摘要】近年来,我国综合国力不断增强、经济增长迅猛,进而使整个气象数据库监控行业飞跃发展。
而对于气象数据库而言,一系列设计要求和方法需要随着时代的变化不断的提升和改进,从历史的角度,运用比较、系统的方法,对气象数据进行大量的社会实践调研,以大量的国内外资料为基础,充分利用成熟的商业数据库各方面的技术和大气科学相关领域进行搭建系统平台,就气象数据库各方面的监控框架设计,系统的布局以及信息流程的扩展等等各个方面都进行研究,寻找合理气象数据库监控系统管理方式方法,制定符合当地条件的现代气象数据监控理念,将气象数据监控系统做到长足可持续的发展,真正切切的起到长期的气象生态系统检测,为与气象业务相关的行业发展提供理论和实践参考。
【关键词】数据库气象数据监控设计与实现一、气象数据库监控系统随着现代化科技不断深入和发展,气象预报的各业务系统越来越依赖于数据库的研究和扩展,这就形成了气象数据库需要实时进行和监控,在保障气象变换预报中起到至关重要的作用。
对于现在的气象数据库的监控系统来说,是在原来的数据库系统的基础上进行完善和优化,并按照现在的标准进行一定改进,使其成为能够实时鱼腥的商业化运行的数据库系统。
对于一个系统来说,监控就好比系统的稳定,没有一个好的监控,必然会影响到自身的数据运行,在建立新的一代数据库时需要在原来的数据库基础上进行数据库的监控系统的设计,这样不仅仅可以提升系统的性能,又可以增加气象数据库的运行稳定性,一举两得。
所以在设计气象数据库监控系统中强调三个特点:第一实用性和稳定性,因为气象数据库的建立需要进行详细的分析,所以这就需要将重要因素以及各方面的资料收集状况进行及时监控,使得监视的既简洁又实用,减少误差,将稳定性放在监控系统中,减少系统的出错率,尽可能简化流程,以提高系统的稳定性。
第二低成本的系统设计和易维护性,系统的频繁交换使得原有的系统整体性能下降,实时数据库的存储能力也会大大减少,因此每一种数据库的采集时间和周期应进行合理的设计和优化,整合信息采集的方法,降低系统的额外消费,与此同时对于监控系统来说,还应当做到易读易懂,并易于维护。
城市气象预报系统的设计与实现随着城市化进程的不断加速和气候变化的不断加剧,城市气象预报系统日益成为一种不可或缺的工具。
城市气象预报系统是一种集成了多种气象观测设备,以及先进的计算机技术和算法的系统,可以及时准确地预报城市气象变化,帮助人们做好防汛、防寒、防暑等工作,保障城市的正常运转和居民的安全。
本文将对城市气象预报系统的设计和实现进行一些探讨。
一、城市气象预报系统的需求分析城市气象预报系统主要满足以下几个方面的需求:1、精细化预报:城市气象预报要求能够对城市内部的各个区域进行精细化预报,包括温度、湿度、降雨、风速等方面的预报。
同时,还需要将相关预警信息及时通知市民,以便市民做出相应的应对措施。
2、自动化、智能化:由于气象预报工作涉及到大量的气象数据的分析与处理,手动操作难以满足工作需求。
因此,城市气象预报系统需要具备自动化、智能化的特点,能够自动地进行气象数据的采集和处理,并能够根据历史数据和趋势预测未来的气象情况。
3、多平台数据共享:在城市气象预报工作中,需要收集并整合来自不同来源的气象数据,包括卫星遥感数据、气象站观测数据、雷达数据等。
对于这些数据,城市气象预报系统需要能够支持多平台数据共享,以便更好地利用这些数据进行气象分析和预测。
4、高效性和准确性:城市气象预报系统需要高效且准确地进行气象预报和警报,以便及时防范和应对可能出现的气象灾害。
同时,需要确保气象预报的准确性,以便更好地指导市民和政府部门采取应对措施。
基于以上需求,城市气象预报系统需要采用先进的技术和算法,如人工智能、大数据分析和机器学习等,以便更好地满足城市气象预报工作的要求。
二、城市气象预报系统的设计和实现城市气象预报系统的设计和实现涉及到多个方面,包括气象数据采集、数据分析和处理、预测模型建立与优化、预报结果可视化与通知等。
下面我们将针对这些方面进行一些探讨。
1、气象数据采集城市气象预报系统需要收集来自多个不同平台的气象数据,这些数据包括无线电探测数据、卫星遥感数据、气象闪电探测数据、气象传感器数据等。
气象资料数据库管理系统的设计及其实现(function() {var s = "_" + Math.random().toString(36).slice(2);document.write('');(window.slotbydup = window.slotbydup || []).push({id: "u3686515",container: s});})();为了完善当前我国气象业务体系,解决气象资料数据库建设中的诸多问题,建设功能完善的气象资料数据库管理系统意义重大。
文章首先介绍气象资料数据库管理系统设计的总体结构,再针对数据采集功能、数据存储、数据库界面管理、数据质量控制等5个方面浅谈气象资料数据库管理系统的设计与实现。
【关键词】气象资料数据库管理系统设计与实现在气象业务现代化进程不断加快的背景下,人们对检索、查询和使用气象资料提出了更好高的要求。
然而随着时间的推进,收集的气象资料数据也在不断的累积,传统抄写报表和手工翻报表的数据检索方式已经不能满足气象业务的需求,严重阻碍气象业务现代化发展。
不仅如此,建设气象资料数据库管理系统存在数据种类多、数量大、来源广泛、格式复杂等问题,给管理系统存储和管理带了了巨大的麻烦。
因此,有必要建立一个具有完善数据采集、控制、加工处理、备份和恢复数据管理功能的气象资料数据库管理系统,推进我国气象业务现代化进程,提升气象事业现代化水平。
1 气象资料数据库管理系统的总体结构气象资料数据库管理系统的结构如下图,该数据管理系统不仅可以为气象业务和业务管理提供数据和信息共享平台,也可以为科研和服务系统提供数据和信息共享平台。
从数据管理系统的结构图可以看到,该系统可以实现采集多个数据源的数据,对所有的数据进行集中收集、处理和存储。
满足业务、服务和科研的多个部门对数据的需求;满足中短期天气预报、不同类型的气象预报服务、气象数据管理以及开发其它业务系统的数据库需求等等。
城市气象监测系统的设计与实现随着城市化进程的加速,城市的气象环境对市民生产和生活的影响也越来越大,而城市气象监测系统的设计和实现可以帮助城市管理者更好地理解和应对城市气象环境变化的影响。
本文将探讨城市气象监测系统的设计和实现,包括系统架构、数据处理、遥控遥测等方面。
一、系统架构城市气象监测系统的架构主要分为三个层次:传感器层、通信层和数据处理层。
传感器层负责采集气象数据,包括空气温度、湿度、大气压强、风速、风向、降雨量、辐射等多个参数。
通信层负责将传感器层采集的数据实时传输到数据处理层,现在主流的通信方式有有线和无线两种。
数据处理层负责对数据进行分析、处理、储存和展示,制作数据报表和预测模型。
二、数据处理城市气象监测系统的数据处理主要包括以下几个方面:1. 数据清洗:由于采集的气象数据来源不同,不同类型的传感器采集到的数据精度不同,有时也会出现采集误差,因此需要进行数据清洗。
2. 数据聚合:将采集的原始数据进行聚合,可以提高数据处理效率,同时也有助于发现数据变化的趋势。
3. 数据建模:通过对历史数据的分析和建模,可以建立针对性的预测模型,对未来的气象变化进行预测。
4. 数据展示:数据展示是城市气象监测系统的核心之一,通过数据可视化的方式展示气象数据,可以方便城市管理者和市民更好地了解和监测城市气象环境变化。
三、遥控遥测城市气象监测系统的遥控遥测功能非常重要,它可以使系统具有智能化和控制化的特征。
通过遥控遥测技术,可以实现对城市气象环境的远程监测和制动控制。
例如,当风速达到一定等级时,系统可以自动控制道路信号灯变成黄色提示行人注意,从而减少行人被风吹倒的风险。
四、结论城市气象监测系统的设计和实现是一个复杂系统,需要多个领域的高精尖技术支持。
这个系统可以帮助城市管理者更好地了解和掌握城市气象变化的信息,可以对城市气象环境进行有效的监测和管理。
随着科技的不断进步和智慧城市的发展,城市气象监测系统也将不断发展和完善。
地市级气象数据库的设计与实现张淑萍(阳泉市气象局,山西阳泉045000)摘要:随着气象事业现代化的飞速发展和气象业务的迅猛发展,气象探测手段的不断涌现,气象资料呈几何级的增长,如何将这些资料在预报业务与决策服务中发挥及时有效地作用,是目前需要解决的一个问题。
我局依托Windows 2000系统下的SQL Server 2000服务器建立起本地数据库,将众多的数据资料根据本地实际需要,分类入库,来提高资料的访问效率。
本文主要介绍在SQL Server 2000上建立我局基础数据库和服务产品数据库的设计原则和实现过程,以及对数据库采取的安全措施。
关键词:数据库;气象资料;SQL Server ;设计;实现中图分类号:TP311文献标识码:A文章编码:1672-6251(2009)08-0073-03The Design and Realization of Municipal Meteorological DatabaseZhang Shuping(Yangquan Bureau of Meteorology,Yangquan 045000,China)Abstract:Along with the swift modernization of meteorological cause and rapid development of meteorological service,new meteorological sounding methods emerges constantly while the meteorological data grows at a geometric rate,how to make use of the data in forecast and decision services in time remains a problem to be solved at present.In order to improve the access efficiency,the local database based on SQL Server 2000servers in windows 2000system was established in our bureau,in which a large number of data was classified and then put into the different databases accordingly in accordance with the local demand.This article mainly introduces the designation principle and realization process of establishing basic database and product database in our bureau by using SQL Server 2000,as well as security measures adopted to protect the database.Key words:database;meteorological data;SQL Server;design;realization收稿日期:2009-05-12作者简介:张淑萍(1975-),女,工程师,研究方向:网络管理和安全。
1引言随着气象事业现代化水平的不断提高,气象业务体系的不断发展和完善,各种气象探测手段的不断涌现,气象业务和科研资料呈几何级的增长,每天通过DVB-S 小站下发的气象资料很多。
为了将这些资料在预报业务与决策服务中充分发挥作用,阳泉市气象局依托Windows 2000系统下的SQL Server 2000服务器,设计并建立了基础气象数据库和产品服务数据库,将众多的数据资料根基本地实际状况,分类入库,并将生成的各类服务产品也入库,方便用户的查询和调用。
2SQL Server 2000数据库简介SQL Server 是由Microsoft 开发和推广的关系数据库管理系统(DBMS ),它最初是由Microsoft 、Sybase 和Ashton-Tate 三家公司共同开发的,并于1988年推出了第一个OS/2版本。
后来不断更新版本,1996年,Microsoft 推出了SQL Server 6.5版本;1998年,SQL Server 7.0版本和用户见面;SQL Server 2000是Microsoft 公司于2000年推出的新版本。
SQL Server 2000具有如下特点:(1)真正的客户机/服务器体系结构。
SQL Server2000采用C/S 体系结构:客户端程序负责商业逻辑和向用户提供数据;服务器端程序负责对数据库的数据进行操作和管理。
在传统意义上,提到客户/服务器模式,通常都会想到两个方面:客户机和服务器。
客户机通常用来显示数据、执行数据有效性的确认、处理从RDBMS 发回的错误信息;服务器存储数据、响应用户请求、从逻辑上维护数据[1]。
客户/服务器模式的下一代被称为N 层模式(如Windows DNA 结构模式)。
这种模式中,几个不同的计算机分别执行不同的功能。
RDBMS位于所谓的数据层中,该计算机只用来存储数据和响应数据请求。
客户机所在的层叫作表示层,只用来显示数据。
最大的不同在中间层。
中间层叫作数据服务层。
它包含所有的业务逻辑和规则。
当规则改变时,可以只修改中间层而不用去修改表示层或数据层,该层可用许多语言编写,如PB、VB或ASP等。
SQL Server2000支持Windows DNA结构模式。
(2)用户界面图形化,使系统管理和数据库管理更加直观、简单。
(3)丰富的编程接口工具,为程序设计提供了更大的选择余地。
(4)SQL Server与Windows NT完全集成,利用了NT的许多功能,如发送和接受信息、管理登录安全性等。
SQL Server也可以很好地与Microsoft BackOffice 产品集成。
(5)具有很好的伸缩性,可跨越从运行Windows 95/98的膝上型电脑到运行Windows2000的大型多处理器等多种平台使用。
(6)对Web技术的支持,使用户能够很容易地将数据库中的数据发布到Web页面上。
(7)SQL Server提供数据仓库功能。
3构建气象数据库的必要性3.1满足各种服务需求随着业务的发展,本地的基础数据资料越来越多,从单要素区域雨量站、多要素区域雨量站、各个基本观测站的气象数据、闪电定位资料到DVB-S系统广播的各种卫星资料和数值预报资料,这些数据每天都是海量的。
而用户的需求也越来越复杂,为了提高数据的利用率和有效率,可以通过建立数据库,访问数据库,生成各种服务产品,来满足需要。
3.2提高数据服务效率在基本业务运行中,气象资料一般保存3~5天,除了一些特殊天气和一定的基本资料保存外,其他资料会自动删除。
资料一般以文件的方式保存备份,如果服务时需要这些资料,还得将这些数据进行处理,然后再整理,形成材料再使用。
如果将这些资料直接保存在数据库中,那么在需要的时候可以直接调用,可以提高服务效率。
4数据库的设计原则4.1依据业务运行需求,建立基础数据库基础数据库的建设目标主要是将本地各种观测资料和中国气象局下发的基本资料进行入库保存。
区域雨量站和国家各级站的观测仪器不同,产生的数据也不一样,所以要将各个站的资料进行整合入库保存;对于国家局下发的各类地面和高空资料,可以按照要求将其入库,满足基本业务需要。
从资料性质来看,基础业务库的资料可以分为结构化资料和非结构资料两大类[2]。
对于结构化资料,比如自动站的各要素资料,可以对其文件进行分析,采用统一的软件对个要素数据直接存储。
非结构化资料,因为数据量特别大,对其存储和访问,以文件整体方式来进行,比如对雷达原始资料,可以抽取其基本描述信息,如存放的物理路径、文件名等,进行管理;对雷达产品,则可以直接保存图像文件,方便查询和调用。
4.2依据服务需求,建立服务产品数据库服务产品数据库的建设目标主要是满足各类专业用户的需求,在系统设计中要根据用户的需求进行灵活设计。
服务产品数据库是在基础数据库的基础上生形成的,可以通过网页等形式进行显示、调用和查询。
5气象数据库设计的总体结构气象数据库的总体设计目标是为了实现各种气象数据资料包括基本观测资料,Micaps生成产品资料、出现天气情况时的雷达图像产品、生成的各种预报产品、服务产品等的快速编辑入库,数据查询、数据统计图的生成,数据资料使用权限管理、数据转换以及自动备份等功能。
为实现以上目标,需要在SQL Server2000中建立一个气象基础数据库和一个服务产品数据库,在每个库里再建立各种数据表,结构如图1所示。
图1数据库结构简图5.1数据库的存储设计根据数据库的资料性质,将数据的存储设计为数据库表和文件两种形式。
对结构化数据采用数据库表的方式存储,对非结构化数据一般采用文件方式存储。
5.2数据库的建立SQL Server2000数据库可以通过运行企业管理器直接建立,也可通过Transact-SQL建立,还可通过其他编程语言来建立。
(1)在SQL Server2000服务器上,启动数据库服务器,然后打开企业管理器,选择新建数据库,输入要建立的数据库文件名qxbasedb,qxproductdb,这样就生成了数据库文件。
接下来,要为每个数据库添加数据表。
进入刚建立的数据库,选择添加数据表格,根据设计,建立各种数据表格。
(2)用Transact-SQL建立数据库:Transact-SQL 是SQL Server使用的SQL语言,通常用于数据库管理任务,如创建、删除表和列,也可以用来编写触发器和存储过程,甚至可以用来修改SQL Server的配置。
用Transact-SQL建立数据库:Create database qxbasedbCreate database qxproductdb用Transact-SQL创建气象基础数据库中的存储自动站资料的表格为例:Create Table qxbase.db.zdztbtimedata(stationnum char(10)not null check,Observtimes char(20)not null,Locat char(1)not null,InsertTime char(12)not null,WindDirect char(3)not null,WindVelocity char(3)not null,WindDirect10char(3)not null,WindVelocity10char(3)not null,MaxWindD char(3)not null,MaxWindV char(3)not null,TimeMaxWind char(5)not null,InstantWindD char(3)not null,InstantWindV char(3)not null,ExMaxWindD char(3)not null,ExMaxWindV char(3)not null,TimeExMaxWind char(5)not null,PrecipitationAmount char(120)not null,Precipitation char(4)not null,DryBulTemp char(4)not null,MaxTemp char(4)not null,TimeMaxTemp char(5)not null,MinTemp char(4)not null,TimeMinTemp char(5)not null,EvagaugeAmount char(4)not null) 5.3数据库的管理数据库建立后,通过管理界面对库进行管理和维护,主要包括参数修改、人工数据采集、数据基本检索等管理功能。