地市级(湛江)气象信息综合数据平台的设计与实现.pdf
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1、 论文题目 地市级(湛江)气象信息综合数据平台的设计与实现 工 程 领 域 软 件 工 程 指 导 教 师 程 伟 副教授 作 者 姓 名 李昆飙 学 号 200792324018 分类号 密级 UDC 注 1 学 位 论 文 地市级(湛江)气象信息综合数据平台的设计与实现 (题名和副题名) 李昆飙 (作者姓名) 指导教师姓名 程 伟 副教授 电子科技大学 成 都 张 羽 高 工 湛江市气象局 广 东 (职务、职称、学位、单位名称及地址) 申请专业学位级别 硕士 专业学位类别 工 程 硕 士 工程领域名称 软 件 工 程 提交论文日期 2010.11 论文答辩日期 2010.12 学位授予单位
2、和日期 电 子 科 技 大 学 答辩委员会主席 评阅人 2010 年 12 月 2 日 注 1:注明国际十进分类法 UDC的类号 独 创 性 声 明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢 的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也 不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用 过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论 文中作了明确的说明并表示谢意。 签名: 日期: 年 月 日 论 文 使 用 授 权 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论 文的规定,有权保留
3、并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位 论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、 缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 (保密的学位论文在解密后应遵守此规定) 签名: 导师签名: 日期: 年 月 日 摘 要 I 摘 要 随着经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,社会公众对气象服务需求 日趋提高,正在向多元化、多样化甚至个性化的方向发展。因此,建设一个多种 服务手段、多种服务形式、深层次服务内容的地市级气象信息综合服务平台是社 会发展的需求。数据库技术作为数据处理的公用支撑技术,已成为各级气象部门 对气温、风速
4、风向、相对湿度、降水量、天气现象等大量气象数据进行组织与管 理的重要技术手段及软件技术,是气象信息网络化管理系统的基础。 本文介绍了气象信息与数据库技术有机结合的理论和主要技术,分析和研究 了国内外应用于气象信息服务的数据库技术,总结出相关软件的特点及应用于气 象业务的不足,并根据 ASP.NET 和 SQL Server 2005 的技术特点,选择了基于 ASP.NET 技术和 SQL Server 2005 数据库进行系统设计,系统开发主要包括气象预 警指标库、中长期预报数据库、实时气象数据库、气象产品数据库、历史气象数 据库、气象灾害数据库、水产养殖数据库、农业种植数据库等后台数据库的设
5、计、 建立和维护以及前端应用程序。最终,开发完成了适合湛江地区气象信息服务使 用的气象信息综合服务平台。 关键词:SQLserver,气象信息,数据库,平台 ABSTRACT II ABSTRACT With economic development and the peoples living standards continued to increase, the public service to the demand is rising and advancing towards diversification, personalization diversity and the di
6、rection of development. therefore, to build a number of service and many services, deep-rooted services of meteorological information prefecture-level city comprehensive services platform is social development needs. Database technology as a data processing of the public to support technology has be
7、come departments at different levels of the temperature and wind, wind and weather phenomena relative humidity in precipitation, such large volume of meteorological data organization and management of technical means and meteorological information software technology, is a network management system.
8、 This thesis introduces the meteorological information and database technology the organic combination of theory and techniques, analysis and research and applied to meteorological information service database technology and the related software and applied to meteorological operations. and accordin
9、g to ASP.NET and SQL Server 2005, the technical characteristics of choice for ASP.NET and SQL Server 2005 database technology and a system design, Mainly include meteorological systems development index, medium and long-term forecast and meteorological databases real-time and meteorological database
10、s products database, the database, the weather system databases, fisheries and agriculture special database for databases to the database design, build and maintain and any application. eventually, tap the finished suit zhanjiang area the weather information service use of meteorological information
11、 comprehensive services platform. Key word:Sqlserver,meteorological information,database,platform 目 录 III 目 录 第一章 绪论 1 1.1 研究背景和意义 1 1.2 同类平台发展现状分析及对比 3 1.3 项目研究的内容 4 1.4 章节安排 6 第二章 数据库系统技术分析 8 2.1 数据库系统概述 8 2.1.1 数据库系统定义 . 8 2.1.2 数据库技术发展历程 . 8 2.1.3 SQL Server 2005 数据库介绍 10 2.2 数据库语言的选择及相关特点 12 2.
12、2.1 T-SQL 语言 . 12 2.2.2 ASP 编程 . 13 2.2.3 JSP 编程 14 2.3 SQL SERVER 2005 服务器端组件介绍 15 2.4 本章小结 16 第三章 需求分析与总体设计 17 3.1 需求分析 17 3.1.1 区内气象信息服务现况 . 17 3.1.2 系统平台用户需求状况 . 17 3.1.3 前景分析 . 19 3.2 系统平台技术需求分析 19 3.2.1 各功能模块的表述 . 19 3.2.2 平台设计策略 . 20 3.2.3 软硬件选型 . 21 3.2.4 技术路线 . 21 3.2.5 项目内容及服务体系 . 23 3.2.6
13、 安全保密机制 . 26 目录 IV 3.3 数据库系统建设 27 3.4 系统管理 29 3.4.1 系统管理内容 . 29 3.4.2 数据管理能力要求 . 30 3.4.3 输入输出要求 . 30 3.4.4 故障处理要求 . 30 3.3 总体设计 31 3.3.1 总体目标 . 31 3.3.2 设计原则 . 32 3.3.3 功能设计 . 33 3.3.4 平台总体结构设计 . 34 3.4 本章小结 35 第四章 气象信息综合服务平台界面与用户管理模块的实现 36 4.1 系统平台界面设计与实现 36 4.1.1 登录界面 . 36 4.1.2 用户管理 . 37 4.1.3 平
14、台功能导航菜单 . 42 4.2 本章小结 46 第五章 气象信息综合服务平台各子功能模块的开发与实现 47 5.1 系统功能开发 47 5.1.1 气象产品制作模块 . 47 5.1.2 数据管理功能模块 . 57 5.1.3 气象预警指标库管理模块 . 61 5.2 本章小结 63 第六章 总结与展望 66 6.1 总结 66 6.2 展望 66 致 谢 68 参考文献 69 攻硕期间取得的研究成果 72 第一章 绪论 1 第一章 绪论 1.1 研究背景和意义 我国幅员辽阔,自然条件复杂,是世界上自然灾害最严重,同时也是季风气 候特征最为显著的国家之一。在各类自然灾害中,气象灾害占 7O以
15、上。据统计, 我国每年因热带气旋、暴雨、洪涝、干早、冰雹、大雾、高温、低温冷害、雪灾、 沙尘暴、雷电、龙卷风、大风等各种气象灾害造成的经济损失约占国内生产总值 (GDP)的 361。湛江市地处北热带,属亚湿润季风气候,一年之中受低纬度 热带天气系统和中高纬度天气系统的交替影响,导致天气气候复杂多变,台风、 暴雨、干旱、雷电、低温、强对流及其产生的次生灾害连年不断,是我省灾种多、 频率高、危害重的灾害地区之一。频繁的气象灾害造成重大的经济损失和人员伤 亡。如 1996 年 9 月 9 日,9615 号台风正面袭击湛江市,直接经济损失达 129.39 亿元,死亡 256 人2;如 2002 年 1
16、2 月 19 日,湛江遭受龙卷、冰雹袭击,直接经 济损失 2.7 亿元,死亡 27 人;如 2008 年 1 月中旬到 2 月中旬,受拉尼娜事件和异 常大气环流共同影响,我国出现建国以来罕见的范围广、持续时间长、强度大的 低温、雨雪和冰冻天气,对我国南方 19 个省、市 、区造成了严重影响,这次灾 害给广东春运、能源电力、农林业及人民的生产生活造成了严重影响,导致我省 近 170 亿元的经济损失3。据统计,湛江平均每年因气象灾害造成的直接经济损失 高达 20 亿元。 随着湛江市社会经济的发展, 其造成的灾害损失有逐年增长的趋势。 建设气象信息综合服务平台,提供及时准确的气象信息服务,能使社会及
17、时获得 防御气象灾害信息,做出科学的防御决策,从而大大减少气象灾害造成的损失。 湛江东临南海,西靠北部湾,南出太平洋,是粤西、环北部湾地区交通枢纽 和西南各省区重要出海通道,海岸线长达 1556 公里,占广东省海岸线的 46%,不 但拥有区域性枢纽地位的湛江港,而且每个县(市、区)都拥有海岸线,海域广 阔,集海港、渔港、商港、军港、旅游港于一体,具有得天独厚的“港、景、渔” 资源优势,并且是南中国海上石油(油气)开发服务的主要基地、世界四大海洋油气 聚集中心之一。发挥海洋港口资源优势,大力发展海洋特色产业,建设海洋经济 强市和新型港口工业城市,以及渔业捕捞、油气开发、海上救援、交通运输和国 防
18、安全等都迫切需要提供多层次的气象信息服务保障。 电子科技大学硕士学位论文 2 湛江是农业大市,拥有全国十分之一的热带宝地,是我国北运菜五大生产基 地之一、全国四大糖业基地之一、全国对虾最大集散地、广东作物主产区之一和 我省外运菜、木桨造纸、桉树、水果、水产养殖等农产品的重要生产基地。随着 农业结构调整,湛江农业产业化步入全国先进行列,冬季农业和特色农业发展迅 速,高投入、高产值的农业比重越来越大,农产品产量、品质和种植、养殖结构 与天气、气候条件密切相关。建设社会主义新农村,确保农业可持续发展对气象 信息服务保障提出了更多、更新的要求。 此外,气象作为一种技术产品和信息,影响着商品生产和交换的
19、过程,与各 行各业都有密切关系。商品生产、销售与服务等相关部门对气象信息服务的要求 越来越迫切,对服务的质量要求越来越高。单一的公益服务已满足不了生产发展 的需要,必须向生产部门提供针对性强、使用价值高的专业信息服务。建设气象 信息综合服务平台,开展有偿专业服务,就是使气象信息更好地为社会主义经济 建设服务,为提高生产安全率、商品率和交换率、获取较好的社会经济效益服务。 地市级气象信息综合平台是在整合现有气象信息资源的基础上,以市场为导 向,以用户需求为中心,以新产品开发为重点,以特色个性化服务为宗旨,全面 为各行业提供准确、精细和优质的气象信息产品服务的一个现代化综合信息服务 平台。该平台面
20、向湛江临海工业、农业种植业、水产养殖业、商业服务业以及社 会公众提供高端气象信息服务。以计算机网络、计算机软件、数据库、多媒体、 地理信息等技术为基础,建立气象信息资源库、地理信息基础数据库、行业背景 数据库、行业气象灾害预警指标库、行业气象防灾减灾专家系统和知识库。在气 象数值预报的基础上,根据用户需求提供更加专业的深层次的信息产品服务。 近年来,湛江气象服务现代化建设步伐明显加快,天气预报和短期气候预测 的精准度进一步提高,气象信息服务和防灾减灾能力和水平不断增强,服务的社 会效益和经济效益越来越明显。地市级气象信息综合服务平台的建成,它预示着 湛江气象信息服务能力大幅度提高,对湛江市的社
21、会经济发展产生重要的影响。 自然灾害造成的损失与经济的发展往往同步增长,在所有自然灾害造成的损失中, 气象灾害位居第一。湛江市气象灾害频繁,台风、暴雨、强对流天气所造成的损 失触目惊心,湛江作为粤西地区的中心城市,是广东省率先实现现代化的重要西 翼。湛江自身社会、经济的发展对气象服务的需求亦越来越迫切,地市级气象信 息综合服务平台的建成,全面增强湛江的气象信息服务能力,更有效地动员全社 会进行防灾抗灾,最大限度地减少灾害性天气造成的人员伤亡和经济损失。提高 气象信息为经济建设、国防建设和人民生产生活服务的综合效益。 第一章 绪论 3 1.2 同类平台发展现状分析及对比 在国外,美国的气象服务体
22、制是由国家(公众) 气象服务和私人商业化气象服 务两部分组成。国家气象部门只经营公益无偿服务,私营气象公司从事商业化气象 服务。另外,在美国还有专门的天气预报电台、天气电视频道等私营气象服务公司, 他们凭借先进的技术手段和优秀的专业人才,不断扩大国内外市场,并包括向我国 提供的各种商业化气象信息服务。 在日本, 不仅公益无偿气象服务与民间气象服务 的界面区分相当明确的,而且具有完全不同的事业结构和运行机制。私营气象公司 依托高科技对公益气象信息进行精加工,把气象厅的信息转化成商品,同时通过宣 传(甚至广告)公关来开拓市场;他们的服务产品,大到短中长期的天气预报,小到 感冒指数、适宜出行指数等各
23、类非常贴近普罗大众生活的气象信息。在新西兰,商 业化气象服务完全由国家气象部门从事。 在1992 年7 月,新西兰成立了两个政府气 象部门的附属机构,即国家水文大气研究所和气象服务公司。 前者主要从事气象学、 水文学、海洋学和生态学等基础研究; 后者经营气象业务,主要为政府、民用和军 事航空以及新闻媒体和一般公众提供气象服务4。但是,在所有开展商业化气象服 务的国家或地区,气象的公益无偿服务与商业化服务的界面都非常清楚;国家气象 部门负责决策服务、公益服务;商业化服务部门负责为满足某些用户特殊需要进 行专业有偿服务,按市场机制运行。 在欧美等发达国家的气象服务商业化已经非常成熟,各种气象有偿服
24、务无处不 在。日本,仅东京就有上百家气象服务公司, 一般规模的公司每年营业额高达5 10 亿日元。美国,气象私营公司的规模和数量则更大、更多,超过2000家, 其服 务范围涉及各个领域, 不但能根据用户和商家的需要提供各种气象信息, 甚至还 可以为顾客提供专业气象设备, 建立专业的气象观测站, 进行贴身的个性化服务 5。这些国外气象服务公司或机构已经开始进入我国气象服务市场, 例如美国国际 气象服务公司(WSI) 、日本天气新闻公司(WNF) 已先后在广州、上海设立分公司, 并取得信息咨询服务的营业许可证, 从事远洋导航信息服务。 新西兰气象服务公司 正在为中国南方航空公司提供导航服务, 美国
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