刘志邦 白福宇 于文洋 吴福杰 王焕 白杨 吴国振 原久淞

摘要 依托现代气象通信网络系统，采用Client/Server（C/S）体系结构，通过对历史地面气象资料、A0、A6和A文件自动实时解析入库，同时与省局Cmiss系统实时联通，实现气象资料查询、统计、分析等功能，从而为气象服务人员提供灵活多样、详细实用的气象资料产品。该系统具有气象信息可视化和智能化等特点，可对地面气象资料进行动态有效的组织和管理。

关键词 气象资料；信息服务系统；设计；.NET；功能

Integrated Meteorological Information Service System of Yingkou Meteorological Bureau Based on .NET

LIU Zhi-bang1，BAI Fu-yu2*，YU Wen-yang2 et al （1.Gaizhou City Meteorological Bureau，Gaizhou，Liaoning 115200；2.Yingkou City Meteorological Bureau，Yingkou，Liaoning 115001）

Abstract The page achieved meteorological data query， statistics， analysis and other functions， so as to provide a flexible meteorological service personnel， detailed and practical weather information products that relied on modern meteorological communication network system， using Client/Server（C/S） architecture， through the historical ground meteorological data， A0， A6， and A file automatically real-time analysis of storage， while the provincial bureau Cmiss system real-time connectivity.The system had the characteristics of visualization and intelligence of meteorological information， and made dynamic and effective organization and management of ground meteorological data.

Key words Meteorological data；Information service system；Design；.NET； Function

随着社会的进步和经济的快速发展，气象服务越来越受到人们的广泛关注，社会各行各业对气象服务的需求也越来越迫切。加上气象现代化建设进程的不断推进，特别是2006年以来，气象自动化技术快速发展[1]。截至2016年，全国国家级自动气象站气温、气压、风向、风速、降水量、能见度、地温、相对湿度等常规气象要素全部实现自动观测，天气现象、积雪、日照等其他气象要素也即将实现自动观测[2]。气象自动化使气象资料观测密度从原来的每3 h 1次（国家基本站）一跃达到每1 min观测1次，气象资料处理量呈指数增长。以往在气象服务过程中查询、统计和分析各种气象資料费时费力，质量也不高，开发智能的气象资料信息服务系统势在必行[3]。因此，2016年辽宁省营口市气象局将综合气象资料信息服务系统建设项目正式立项，并确定为营口市气象局2016年重点业务建设项目。该系统从根本上改变了过去复杂、低效的手工办公方式，可以全面、迅速地收集、整理、加工各类地面气象资料，使气象服务人员方便快捷、准确高效地开展各项气象服务工作。

1 营口市综合气象资料信息服务系统架构

系统采用C/S结构设计，采用Microsoft .NET平台技术，以Visual Studio.NET Enterprise Developer为开发环境，使用新一代编程语言C#实现程序的设计，根据实际工作需要和系统功能需求，将系统客户端分为2类用户进行设计，一类是系统管理员，主要权限是系统管理，即进行A0、A6、A文件入库，实时报文解译、其他用户管理等；另一类是普通用户，主要权限是系统应用，即利用系统进行信息查询、数据统计和分析等。系统设计以SQL Server数据库作为数据库应用平台，使用ADO.NET接口实现数据库的快速访问，以非连接方式访问数据源，这种设计可以大大降低对数据库的访问频率，提高数据库的工作效率和性能[4-7]。系统架构见图1。

2 数据库设计

数据库表是存储数据和建立关系的地方，所以数据库中表的设计是否合理是数据库设计的关键。营口市气象局综合气象资料信息服务系统使用SQL Server数据库，可以方便快捷地实现数据维护、备份和用户管理等各项功能。将系统各功能表设计为小时、定时、日、候、旬、月数据表等六大类，在数据入库时将气象数据分类保存到相应数据表（图2），这样在以后的查询、分析时可以减少数据库的负担，提高程序的效率。

3 数据访问接口技术

营口市气象局综合气象资料信息服务系统应用数据访问使用ADO.NET接口技术。ADO.NET在每个客户机系统和数据库之间并没有使用开放连接，而是在开始客户端连接时暂时打开一个到数据库的连接，从数据库服务器中检索需

要的数据，然后关闭连接。客户端应用程序使用与数据库服务器所维护的数据存储完全独立的数据。客户端应用程序可以定位数据的子集修改该数据，并将该数据一直缓存在客户机中，直到应用程序指示将所有变化传回到数据库服务器。这时会暂时打开一个到服务器的新连接，对客户端应用程序所作的所有修改都被传回到更新批处理中的数据库，同时关闭连接。

ADO.NET支持这种无连接环境的核心组件是DataSet。DataSet本质上是一个缩小的内存中数据库，它的维护独立于后台数据库。只有在填充DataSet或将DataSet中的数据变化传回到数据库时，才会打开到数据源的连接。这种无连接的计算环境将系统开销最小化，

同时改进了应用程序的吞吐量和可伸缩性。营口市气象局综合气象资料信息服务系统利用ADO.NET数据库中的特性实现了大量数据的快速精准访问与控制。

4 系统实现的主要功能

营口市气象局综合气象资料信息服务系统是基于C/S（客户端/服务器）结构的包括数据采集、查询、统计、分析等功能的大型智能气象服务软件（图3），系统整合了所有气象地面数据，包括省局Cimiss数据，对查询、统计、分析的算法进行了优化，可以快速、准确得到查询分析结果。

4.1 资料查询

营口市气象局综合气象资料信息服务系统以气象资料通用标准格式和气象服务人员惯用格式进行查

询功能的开发和设计，从数据库表的分类到客户端界面都是以最优和通用的标准进行设计。系统的查询功能包括某一时段查询、历年同时段查询、滑动查询、距平查询、Cimiss数据、实时报文、可照时数、气薄-1格式查询、资料年续和A文件检测等功能模块，每一个模块又包含逐小时、4次定时、逐日、逐候、逐旬、逐月以及任意时段查询功能。在查询的同时系统自动计算出合计、平均、最高、最低值，并对各种气象要素进行排序，系统可以以常用的Excel格式输出结果，也可以按气簿-1的格式输出，同时可以选择数据检索输出格式，如按“单列”“台站整行”“整编资料”格式输出。

4.2 资料统计

营口市气象局综合气象资料服务系统从客户需求入手，针对地方党政部门以及社会各个行业的需求，对统计功能做了科学、合理的设计，利用系统可以进行累积日、累积值、平均值、极端值、积温、冷空气过程、连续降水（无降水）日数、初终间日数（霜、雪、积雪、最低气温等）、无霜期日数等的统计及风玫瑰图的制作（图4）。

4.3 资料分析

营口市气象局综合气象资料服务系统的资料分析功能包括同时段不同站点分析、同站点某一时段分析、历年任意时段分析、距平（百分率分析）、降水分析以及累积值、平均值、极端值不同站点分析等模块（图5），其中每一个模块又包含逐小时、4次定时、逐日、逐候、逐旬、逐月以及任意时段分析等，分析结果可同时与某一年份和历年进行比较以图表的形式显示结果，并可以对图表进行编辑。系统使用克里金插值、径向基函数、反距离加权插值3种算法通过

调用Surfer软件自动生成等值面图。

4.4 气候分析 利用该地区已有的气象指标，系统通过程序的智能计算，可以进行气象台站某一时间段的气候分析，包括气候概况、春季回温、倒春寒、强冷空气、暴雨、高温干旱、低温冷害、秋低温等气候分析，生成以文字形式表述的分析结果（图6）。

5 显示和输出

营口市气象局综合气象资料信息服务系统对于各项查

询、统计、分析等功能均能够以气象资料通用标准格式和气象服务人员惯用格式进行输出，例如可以输出各类图形、多种表格、文字等，并采用不同的颜色对不同项目侧重点进行突出显示，系统也可输出到文件和打印机。

6 小结

营口市气象局综合气象资料信息服务系统的立项开发使用为气象服务人员提供一个综合业务平台，气象服务人员从以前依靠纸质办法跨越到电子网络办公，让气象服务人员能快速方便地使用监测数据在第一时间制作出气象服务产品。目前，该系统已经部署到气象台、业务科等相关部门和单位，2017年年初部署到该地区3个县气象局，实现了集约化发展。系统的使用使营口市的气象信息服务上了一个新台阶，更好地发挥了气象信息服务效益。

参考文献

[1] 王石立，庄立伟，刘庚山，等.网络化农业气象信息服务技术研究[J].中国农业气象，2004，25（1）：1-4.

[2] 贺俊杰，冀刚，郭立志，等.内蒙古地区级生态与农业气象监测评估服务系统的设计与实现[J].中国农业气象，2009，30（2）：235-238.

[3] 宫丽杰.SQL Server 2000 web 应用开发指南[M].北京：清华大学出版社，2001.

[4] 高静，薛峰.基于Web日志的企业应用系统审计[J].信息安全与技术，2015，6（6）：68-70.

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[6] 黄思源，刘钧.新型自動气象站观测业务技术[M].北京：气象出版社，2014.

[7] 王荣堂，张祖新，陈柏寒.农业气象信息系统的开发与利用[J].中国农业气象，1998，19（1）：43-45.