郑州市气象观测资料管理系统的设计与实现

摘要

观测资料是开展气象研究工作的基础，在国家山洪地质灾害防治项目、气象灾害监测预警工程项目的支持下，河南省逐步形成了布局合理的观测站网系统。自动气象站不仅改变了原有的观测方式，同时也由于观测时次多，数据密度大，使观测数据剧增，面对堆积如山的数据，特别是作为基层预报员，需要一个全新的系统，解决观测资料管理、数据查询应用等方面的问题。
　　本文以基层气象预报员的实际需求为出发点，采用Python为设计语言，MySQL为数据库，设计基于常规气象要素为主题的数据仓库，研究设计郑州市气象观测资料管理系统。本系统建立了以气温、降水量、土壤湿度为主题的气象数据仓库，并利用存储过程、触发程序两种技术，提升了系统的运行效率。在数据仓库设计中，使用ETL技术，对多种异构气象数据进行分析，对气象数据开展了数据初始装载、转换、净化、装载的质量控制过程，实现了气象数据的一体化管理。在可视化显示界面，阐述系统的功能模块，实现了实时气象观测数据和历史气象观测资料的调阅查询。从时间序列和空间分布考虑，通过对Surfer软件的二次开发，提供气象要素的多种展示方式。实现服务材料制作的自动化，解决了预报业务、决策服务中对资料时效性的需求，提高了统计结果的可信度。实现异常数据自动报警提醒功能，提升了系统的实用性。
　　通过对软件的测试，验证了软件的实用性。本系统的设计完成，达到了方便快捷的为基层预报员提供观测资料的目标，对完善郑州市精细化气象灾害预报预警建设，具有重要意义。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪 论

1.1 项目背景

1.2 研究意义

1.3 国内外发展现状

1.4 国内应用于气象的主要分析应用软件

1.5 课题研究内容和研究目标

1.6 本论文的组织结构

第二章 系统相关技术和理论

2.1 软件架构选择

2.2 开发工具选择

2.3 关键技术

2.4 本章小结

第三章 系统分析和概要设计

3.1 系统需求分析

3.2 功能需求分析

3.3 概要设计

3.4 观测数据基本信息

3.5 开发环境设计

3.6 本章小结

第四章 数据仓库设计

4.1 概念模型设计阶段

4.2 逻辑模型设计阶段

4.3 物理模型设计阶段

4.4 ETL过程实现

4.5 本章小结

第五章 系统实现

5.1 实时资料查询

5.2 历史资料查询

5.3 距平查询

5.4 土壤湿度查询

5.5 服务产品制作

5.6 报警参数设置

5.7 外接程序管理

5.8 本章小结

第六章 系统测试

6.1 系统功能测试

6.2 压力测试

6.3 本章小结

第七章 总结及工作展望

7.1 总结

7.2 工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的成果