第４１卷第６期 ２Ｏ１３年ｌ２月 气象科技 Ｖｏ１．４１．Ｎｏ．６ Ｄｅｃ．２Ｏ１３ ＭＥＴＥＯＲＯＬＯＧＩＣＡＬ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 区域气象观测资料分析应用系统 刘国萍 石宝灵 马学文 （１云南省昆明市气象局，昆明６５００３４；２云南省普洱市气象局，普洱６６５０００） 摘要 “区域气象观测资料分析应用系统”应用软件主要任务是把本地的区域气象站观测资料根据不同需要处理 成不同的显示产品，方便分析和应用观测资料，用于日常业务。该软件提供完善的实时显示、历史资料查询与统计 功能、数据质量监控。系统采用Ｃ／Ｓ结构，服务器端以ＳＱＬ ｓｅｒｖｅｒ作存储观测资料数据库，客户端用Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ 与ＭａｐＸ开发组件构建应用显示平台。系统具有要素空间分布等值线绘制等功能、天气雷达回波显示功能。该软 件可以动态、及时地了解当地的雨情、气温、地面风大小。与雷达回波相结合，可以辅助预测未来短时间内降水影 响的区域和影响程度、还可以辅助判断区域气象站地面降水数据的真实性；借助要素等值线功能观察某个气象要 素分布梯度，辅助判断观测设备是否异常；可以设定报警阈值，用声音或动画图像报警；可以制作站点观测数据报 表。该软件充分考虑因气象观测设备来自不同的生产企业而产生的数据格式不一致的问题。 关键词 自动站气象资料分析应用系统开发 引言 加显示，可以辅助预报人员的气象服务人员及时掌握 当地温度、降水的分布和未来天气发展趋势。系统经 过两年多的逐步完善，２０１０年列入云南省气象局气 象科技成果转化（推广）项目。系统实现了对全省区 域气象观测资料查询、统计、分析、显示等气象服务流 我国各级气象部门都积极开展针对区域自动气 象站观测资料的应用研究与软件开发工作，如岳艳 霞等＿１］，江海生等 利用区域气象站所提供具有很 高的时间和空间分辨率的降水资料，进行预警山洪 地质灾害气象等级。有人对区域观测资料系统的开 程的自动化。该软件是在Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统下采用 Ｖｉｓｕａｌ ｓｔｕｄｉｏ Ｂａｓｉｃ语言开发完成，为了达到气象数据 显示的直观，软件借助ＧＩＳ开发组件ＭａｐＸ和等值线 自动绘制功能，把观测、统计的数据叠加到电子地图 发作过研究＿３ ］。２０１０年止，云南省已建立１４８９个 区域气象观测站，目前这些区域气象站设备来自不 同的生产企业，各个企业都针对自己的探测设备开 发相应的数据显示平台，这些平台各有优点，但互不 上并画等值线，气象服务人员能够直观地了解本地区 域内各气象要素的空间分布，系统得益于ＧＩＳ成图分 析的优点，程序只需要把不同类型的数据转换成ＧＩＳ 格式，然后作为一个图层添加到系统中，用户就可以 兼容，给分析和应用这些探测资料带来诸多不便。 ＭＩＣＡＰＳ系统能很好地处理、加工区域气象观测站 数据，但其功能主要是为预报分析服务，统计分析功 能略少，如需要了解某个站点的某个要素的剖面、极 值挑选等，需要手工处理历史资料，过程比较烦琐。 在电脑桌面上放大、缩小、漫游、出图，比传统的纸张 固定底图有明显的优势，系统还得益于数据库的优 点，查询和统计数据更快捷、方便。 １ 系统功能 基于服务需求，开发完成了区域气象观测资料分析 应用系统，并投入普洱市气象局试运行，运行过程中 根据气象服务的需求不断完善功能、优化结构。系 区域气象观测资料分析应用系统（图１），包含 统将现有的高时空分辨率探测资料集成在一个显示 平台上，如天气雷达探测资料和区域气象站资料叠 有实况数据显示、质量控制、统计查询、报表输出、 报警功能、雷达基数据显示、显示控制、图形输出等 ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｑｘｋｊ．ｎｅｔ．ｃｎ气象科技 “第一届全国气象观测技术经验交流会”（２０１１年３月，北京）优秀论文 作者简介：刘国萍，女，１９７４年生，工程师，从事气象业务应用软件开发与业务管理，Ｅｍａｉｌ １１７３７０＠ｓｏｈｕ．ｃｏｒｎ 收稿日期：２０１２年９月１８日；定稿日期：２０１３年７月８日 气 象 科 技 第４１卷 听（看）到报警后可作出相应处理，如发预警信号或 通报相关单位。雷达基数据叠加既可以叠加实时雷 达回波图也可以显示历史回波数据，实时雷达回波 与区域测站数据结合，可以帮助值班人员准确掌握 本地天气实况。显示控制允许客户端自由选择关心 站点的观测数据，如用户可以自己定义一个范围，系 统会根据定义范围查询、统计、显示这个范围的数 图１系统功能 据。图形输出就是把当前桌面显示的画卷输出为图 形文件。其他信息输出功能，是为了与其他系统共 享数据而设定的，如常用的有输出查询统计结果为 ＭＩＣＡＰＳ格式，输出为ＧＩＳ数据格式等。 ２主要功能的实现 ２．１ 桌面图形显示 功能。实况显示是显示当前最新观测到的数据，把 观测数据从ＳＱＩ ｓｅｒｖｅｒ读取出来，转换成ＧＩＳ数据 格式，在桌面上成图显示，主要有区域站的温度、降 水、风、相对湿度等要素，取决于观测站点的观测要 素。质量控制功能主要是借助等值线分析，辅助判 断站点观测的数据是否可信，这在提供观测数据时 非常有用，对不可靠数据可以进行筛查。报表输出 主要把区域站逐时观测的数据以ＥＸＣＥＬ电子表格 桌面图形显示就是把从ＳＱＬ ｓｅｒｖｅｒ数据库中 读取或统计的数据显示到桌面地图上，包括实况显 示和统计查询显示，实况显示包括区域站数据，对于 实况区域站数据，系统每隔一定时间间隔到ｓＱＩ Ｓｅｒｖｅｒ数据库中读取当前时次的观测数据，目前区 域气象站的观测要素不尽相同，有２要素（温度、雨 量），有６要素（温度、雨量、气压、相对温度、风向、风 的形式输出，以便在科技服务中提供数据或进一步 分析使用。统计查询功能与实况显示功能相类似， 不同的是可以由客户端统计任意时段的观测数据 （如统计某段时间的降水总量、平均温度等），统计结 果以ＧＩＳ图形方式显示到桌面上，也可以输出为电 速），然后根据这些要素的不同属性，分别转换成 ＧＩＳ格式数据，再把不同属性的数据作为图层加入 到系统中，在用户桌面就可以看到观测数据了，桌面 图形显示流程图如图２所示。 子表格；报警功能是用于提醒值班人员当前观测数 据是否达到设定的极限，如降水、温度、风超过了设 定的极限，系统将会发出报警声音或图像，值班人员 开始２＝ｑ ＳＱＬ数据读取Ｆ＝二＝：≥１生成ＭａｐＩｎｆｏ表Ｆ＝＝： 图２图形显示流程图 显示Ｍａｐｌｎｆｏ表 ［＝ 结束 ２．１．１生成Ｍａｐｉｎｆｏ数据表 该系统图形显示用的是ＭＡＰＩＮＦ０二次开发 ・・・・・・ Ｄｅｆｉｎｅ ｔｈｅ ｃｏｌｕｍｎｓ ｈｅｒｅ ｆｌｄｓ．ＡｄｄＮｕｍｅｒｉｃＦｉｅｌｄ（”Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ”，６，１） ＱｘＬａｙｅｒＩｎｆｏ．Ｔｙｐｅ—ＭａｐＸＬｉｂ．ＬａｙｅｒｌｎｆｏＴｙｐｅＣｏｎｓｔａｎｔｓ．ｍｉ— Ｉ ａｙｅｒＩｎｆｏＴｙｐｅＮｅｗＴａｂｌｅ 组件ＭＡＰＸ，所以要把观测数据生成ＭａｐＩｎｆｏ数据 表，简要代码如下： Ｄｉｍ ｆｌｄｓ Ａｓ Ｎｅｗ ＭａｐＸＬｉｂ．Ｆｉｅｌｄｓ Ｄｉｍ ｌｙｒＮｅｗ Ａｓ ＭａｐＸＬｉｂ．Ｌａｙｅｒ Ｄｉｍ ｐｔＮｅｗ Ａｓ Ｎｅｗ ＭａｐＸＬｉｂ．Ｐｏｉｎｔ ＱｘＩ ａｙｅｒｌｎｆｏ．ＡｄｄＰａｒａｍｅｔｅｒ（”ＦｉｌｅＳｐｅｃ”，ｐａｔｈ＆ｂｌｅＮａｍｅ．ｔａｂ”） ”＼Ｔａ— ＱｘＬａｙｅｒｌｎｆｏ．ＡｄｄＰａｒａｍｅｔｅｒ（”Ｎａｍｅ”，”观测要素名称”） ＱｘＬａｙｅｒＩｎｆｏ．ＡｄｄＰａｒａｍｅｔｅｒ（ ’Ｆｉｅｌｄｓ”，ｌｉｄｓ） ＡｘＭａｐ１．Ｌａｙｅｒｓ．Ａｄｄ（ＱｘＬａｙｅｒＩｎｆｏ，１） ａｄｄ ｔｈｅ ｎｅｗ ｌａｙｅｒ ｔｏ ｔｈｅ ｔｏｐ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｐ ｍａｋｅ ａ ｄａｔａｓｅｔ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｎｅｗ ｌａｙｅｒ ａｎｄ ｇｅｔ ｉｔｓ ＲｏｗＶａｌｕｅｓ ｃｏｌ— ｌｅｃｔｉｏｎ Ｄｉｍ ｆｔｒＮｅｗ Ａｓ ＭａｐＸＬｉｂ．Ｆｅａｔｕｒｅ Ｄｉｍ ｆｆ Ａｓ ＭａｐＸＬｉｂ。ＦｅａｔｕｒｅＦａｃｔ０ｒｖ Ｄｉｍ ＱｘＬａｙｅｒＩｎｆｏ Ａｓ Ｎｅｗ ＭａｐＸＬｉｂ．ＬａｙｅｒＩｎｆｏ Ｄｉｍ ｒｖｓ Ａｓ Ｎｅｗ ＭａｐＸＬｉｂ．ＲＯＷＶａｌｕｅｓ ｌｙｒＮｅｗ—ＡｘＭａｐ１．Ｌａｙｅｒｓ．Ｉｔｅｍ（”观测要素名称”） ｄｓ—ＡｘＭａｐ１．ＤａｔａＳｅｔｓ．Ａｄｄ（ＭａｐＸＬｉｂ．ＤａｔａｓｅｔＴｙｐｅＣｏｎｓｔａ— ｎｔｓ．ｍｉＤａｔａＳｅｔＬａｙｅｒ，ｌｙｒＮｅｗ，”ＤａｔａＳｅｔ Ｎａｍｅ”） ｒｖｓ—ｄｓ．ＲＯＷＶａｌｕｅｓ（Ｏ） Ｄｉｍ ｄｓ Ａｓ ＭａｐＸＬｉｂ．Ｄａｔａｓｅｔ ｆｆ—ＡｘＭａｐ１．ＦｅａｔｕｒｅＦａｃｔｏｒｙ ｍａｋｅ ｄａｔａｂａｓｅ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｇｅｔ ａ ｒｅｃｏｒｄｓｅｔ，ｗｅｌｌ ｕｓｅ ｆｅａｔｕｒｅ ｆａｃｔｏｒｙ ｌａｔｅｒ ｆｌｄｓ．ＡｄｄＳｔｒｉｎｇＦｉｅｌｄ（”ＳｔａｔｉｏｎＮａｍｅ”，１ ４） Ｄｅｆｉｎｅ ｔｈｅ ｃｏｌｕｍｎｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｎｅｗ ｔａｂｌｅ ｗｅ ｒｅ ｇｏｉｎｇ ｔｏ ｃｒｅａｔｅ ＲＥＭ开始写入ＭａｐＩｎｆｏ表 ＡｘＭａｐ１．ＤｅｆａｕｌｔＳｔｙｌｅ．ＳｙｍｂｏｌＦｏｎｔ．Ｎａｍｅ＝’’Ｍａｐ Ｓｙｍｂｏｌｓ” １Ｏ５６ 气 象 科 技 第４１卷 了对区域气象观测站资料查询、统计、分析、显示等 气象服务的流程化和自动化；系统可输出多样化的 数据格式，方便使用其他软件共享气象信息，提高了 业务工作效率；并为极端气候事件和气象灾害的预 警预报提供重要帮助。系统自投入业务应用以来， 为重大社会活动提供了准确及时的气象保障服务， 提高了部分灾害性天气监测预警水平，增强了当地 气象服务能力。 参考文献 岳艳霞，陈静，郭志斌，等．区域自动站雨量资料质量控制方法 及应用［ＪＪ．气象科技，２００９，３７（４）：４５２—４５６． ［２３ 江海生，易圣才，陈章法，等．区域气象站降水资料在地质灾害 预警中的应用＿Ｊ］．高原山地气象研究，２００９，（１）：卜ｌ０． 图５要素报警流程图 李增义，谢映海，李刚，等．红河州区域气象观测站监测预警系 统设计与开发［Ｊ］．云南地理环境研究。２００７，（１），１７９—１８１． 滕水昌，王生元，王荣酷．基层台站地厩气象资料数据管理检 索系统［Ｊ］．气象科技，２０１２，４Ｏ（Ｉ）：６１ ６４． 周钦强，李源鸿，李建勇，等．自动气象站探测网实时监控关键 导出观测产品，产品可以是逐次观测数据报表，类似 地面观测月报表，也可以是汇总报表，如月降水总 计、平均气温、最高气温等，产品输出方法是将观测 数据导出到Ｅｘｃｅｌ电子表格的方法，需打印可以在 Ｅｘｃｅｌ中打印，这样做既可以调整报表布局，又可以 技术［Ｊ］．气象科技，２０１１，３９（４）：４７７—４８２． ［６］ 杨晓武，黄兴友，徐平．加密自动气象站实时监控与查询显示 形成常用的电子文档，还可以在电子表格中加工成 直观的图表，为进一步的资料应用提供方便。 ４ 结语 系统［Ｊ］．气象科技，２００８，３６（４）：５０６—５０９． ［７］ Ｍａｐｌｎｆｏ．Ｍａｐｌｎｆｏ ＭａｐＸ５．０开发人员指南［Ｍ］．Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ： Ｍａｐｌｎｆｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，２００２：１０卜１０５． ［８］ 宋关福，钟耳顺．组件式地理信息系统的研究和开发［Ｊ］．中国 图像图形学报，１９９８，（４）：３１３ ３１７． 本系统集成数据库和地理信息系统优势，实现 ｒｎ］ 寿绍文．天气学分析ＥＭ］．北京：气象出版社，２００２：１１０—１２０．Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｒｅｇｉｏｎａｌ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ｄａｔａ Ｌｉｕ Ｇｕｏｐｉｎｇ Ｓｈｉ Ｂａｏｌｉｎｇ Ｍａ Ｘｕｅｗｅｎ （１ Ｋｕｍｍｉｎｇ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｅｒｖｉｃｅ，Ｋｕｍｍｉｎｇ ６５００３４；２ Ｐｕ’ｅｒ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｅｒｖｉｃｅ，Ｙｕｎｎａｎ，Ｐｕ’ｅｒ ６６５０００） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｄａｔａ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｂｙ ｔｈｅ Ｐｕ’ｅｒ ｍｕｎｉｃｉｐａｌ ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｒｖｉｃｅ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｗａｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ａｓ ａ ｅｌｉｅｎｔ／Ｓｅｒｖｅｒ ｆｒａｍｅｗｏｒｋ，ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ ＳＱＬｓｅｒｖｅｒ Ｄａｔａｂａｓｅ ｔｏ ｓｔｏｒｅ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｄａｔａ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ —ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｏｆ Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ ａｎｄ Ｍａｐｉｎｆｏ Ｍａｐｘ ａｃｔｉｖｅＸ，，ａｎ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｗａｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ．Ｔｈｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｍｏｄｕｌｅｓ ａｒｅ ａｂｌｅ ｔｏ ｄｉｓｐｌａｙｉｎｑｕｉｒｅ，ａｎａｌｙｚｅ，ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓ ｖａｒｉｏｕｓ ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｅａ１ ｄａｔａ，ｓｕｃｈ ａｓ ｃｏｎｔｏｕｒ ｌｉｎｅ ｄｒａｗｉｎｇ ｆｏｒ ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｌｅｍｅｎｔｓ．ｗｅａｔｈｅｒ ｒａｄａｒ ｅｃｈｏ ｄｉｓｐｌａｙｉｎｇ，ａｎｄ ａｕｄｉｂｌｅ ｏｒ ａｎｉｍａｔｅｄ ｇｒａｐｈｉｃ ａｌａｒｍｉｎｇ．Ｔｈｅ ｍａｊ ｏｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔｓ ｉｎ ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｒｖｉｃｅｓ ａｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｔａｔｉｏｎ，ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｄａｔａ，ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｓｏｆｔｗａｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
