长江流域气候趋势预测业务平台设计与实现

摘要

根据长江流域的防灾减灾、防汛抗旱重大决策、流域水资源综合开发利用和其他流域服务工作的实际需求，围绕“长江流域气候趋势预测业务平台”的实现方式和实现过程，本文描述了以及相关的软件工程技术和方法，对长江流域气候趋势预测业务平台系统的设计和实现思路进行了介绍。主要从短期气候预测的基本理论和相关技术、流域短期气候需求分析、系统概要设计、系统实现、测试与运行几个方面做了较为深入的描述。
　　对现阶段国内外主要的短期气候预测业务平台，以及相类似的业务系统的建设所采用的软件工具，软件工程的现状和发展趋势进行了分析和研究，给出了本软件项目中选择最佳技术路线和工程方法方案的主要理由。按照实际业务需求，利用软件工程方法从需求分析、系统概要设计等做了系统的分析，根据其气候预测软件自身特点和基本规则，借助数据库等技术，为短期气候预测平台提供一个高效的数据源的支撑，建立了结构化数据的存储，为软件开发提供多种数据接口和访问方式，方便利用气候数据的查询检索应用。并利用当前流行的客户端技术和WEB技术等，实现了数据库技术与数值计算软件的结合。在保证软件质量工作上，分析了在软件过程中不同环节所采用的方法，针对软件的走查、审查、集成测试等手段的作用，提出了适合本项目的软件质量保证方法。
　　该系统在设计与实现上，既符合了气候学的科学规律，也在结构上与现阶段的计算机硬件技术、软件环境、网络环境的发展相适应。在开发与建设过程中解决了如何将通用软件开发技术与气候预测行业特征有机的整合的几个难点和特色问题，相关的方法和成果可以为其他开发类似的系统提供借鉴和参考。
　　通过该平台的建设实现提高了长江流域的短期气候预测业务自动化程度，提高了工作效率，改善了现阶段流域短期气候趋势预测业务系统建设薄弱的情况,优化预测诊断分析和预测服务的能力，加快了预报制作和发布能力。并同时能利用该系统建设传承固化各类短期气候预测方法，在使用传统的短期气候预测方法的基础上，强化了动力模式及其产品解释应用技术在流域内的应用,能通过系统的建设来规范化流域短期气候预测业务流程。

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第一章 绪论

1.1 国内外短期气候业务的现状

1.2 长江流域短期气候预测业务背景

1.3 研究的价值和意义

1.4 本文的结构

第二章 基本理论及相关技术介绍

2.1 短期气候预测科研业务中常用数据类型及管理方式

2.2 数值计算工具软件概述

2.3 科学绘图软件

2.4 短期气候诊断预测方法

2.5 软件工程方法概述

2.6 B/S和C/S模式概述

2.7关系型数据库及选型

2.8小结

第三章 需求分析

3.1 系统定义

3.2 总体功能需求

3.3子功能需求

3.4运行环境要求

3.5性能需求

3.6小结

第四章 系统概要设计

4.1系统结构

4.2系统组成

4.3系统特点

4.4软件运行与开发环境要求

4.5系统功能需求和结构设计

4.6小结

第五章 系统模块设计与实现

5.1数据库设计

5.2数据管理功能设计

5.3综合气候数据集收集管理模块

5.4流域监测与气候分析诊断

5.5预报方法模块

5.6月动力延伸模式降尺度滚动预报模块

5.7海气耦合模式季节降尺度滚动预报模块

5.8在软件实现中所采用的关键技术

5.9外部接口设计

5.10小结

第六章 系统测试与运行

6.1系统测试概述

6.2测试的依据与环境

6.3所采用的测试技术路线

6.4功能测试简表

6.5综合气象数据管理实现界面

6.6流域监测与气候分析诊断实现界面

6.7预报方法模块实现与界面显示

6.8月动力延伸模式降尺度滚动预报实现与界面

6.9海气耦合模式季节降尺度滚动预报实现界面

6.10系统性能测试及分析

6 .11测试结果与综合评价

第七章 总结与展望

致谢

参考文献

附录

附录A 动态调用Surfer绘图代码(Delphi、Perl程序语言)

附录B存储过程将行转列的方式(Oracle)