网络环境下气象数据管理系统设计及应用

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1、网络环境下气象数据管理系统设计及应用摘要本文阐述了气象资料数据管理系统的建设意义，针对气象资料数据特点和用途，系统功能、系统软、硬件配置、数据采集与处理以及系统安全等多角度对网络环境下气象数据管理系统的设计与应用进行了探讨。关键词网络环境；气象数据管理系统；设计与应用中图分类号P49文献标识码A文章编号1674-6708(2013)84-0196-020引言气象资料是我国重要的地球信息资源，其来源复杂、种类繁多。随着现代科学技术的进步，气象科研活动中积累的气象资料越来越多，管理难度越来越大。数据库是运用信息技术，

2、通过一定的方式将海量的、复杂的数据进行存储、管理和共享的软件系统，它可集专业数据采集、智能监控和科学管理于一体，用于分析、挖掘和共享各类气象数据。因此,如何针对气象数据的特点，将信息技术融入气象科学研究，构建网络环境下气象数据管理系统，充分发挥气象数据资料在气象预报等气象服务中的信息服务效能，为气象数据的科学分析和管理决策提供技术支撑，就变得尤为重要和迫在眉睫。1气象资料数据管理系统建设意义气象学是集数学、物理等多学科为一体的综合学科，卫星、雷达等现代科学技术的应用，使气象部门每日可积累大量的数据信息，传统的、单

3、一的数据查询与统计气象资料存储模式，已远远不能满足与信息社会相互融合的实际需求。网络环境下丰富、精确的气象信息资料，不仅在当前的气象预报和气象服务中有效预警气象灾害、为决策部门提供建议，也可通过气象科学数据的共享与加工为科研人员提供便于协同攻关的知识平台，为未来气象研究提供真实的、专业价值高的科学依据。2气象数据管理系统的设计与实现2.1气象数据种类、用途气象数据除了常规的温度、湿度、大气压等，还有生态环境监测、农业气象观测、卫星遥感以及图像等数据，气象数据管理系统是对多个气象部门气象数据资源的集成，将其按照科学

4、的分类方法进行系统分类、整合和深层次加工，形成富有专业化特征的数字产品。2.2气象数据管理系统设计原则气象信息具有明显的时间和空间特征，它是多维空间的点集，其采集、整理加工、著录格式等环节是科学、严谨而细致的工作，应突出专业特点，保证气象数据的权威性；还应体现以用户为主体的、操作简便、检索高效等设计原则。2.3气象数据管理系统设计与应用系统功能。气象数据管理系统是以气象数据资源为核心的综合业务系统，它以完善的计算机配套设施为基础设施，以用户的身份验证、访问授权作为其安全运行的基本保障，实现数据的采集、清洗、转换和

5、存储等功能，为用户提供各种技术手段，最大限度地实现从数据信息到分析评估，再到知识决策的循环，全面满足气象业务需求。气象数据管理系统设计模型，如图1。系统软、硬件配置。气象数据管理系统由路由器、服务器、交换机等系统硬件和Oracle、Sybase以及Ingres等数据库管理软件共同支持。考虑未来几年的发展要求，系统配置应有冗余，即当系统发生故障时，冗余配置的部件介入并在秒级间隔内承担故障部件的工作，减少系统的故障时间，保证气象数据管理系统的连续性和数据的真实性。图1气象数据管理系统设计模型数据采集与处理。气象数据采

6、集系统由传感器、预处理电路、数据处理器装置、数据通信模块等组成，各类气象数据通过各个采集子系统，按照资料来源和种类进入数据库。如图2所示，气象数据采集系统首先利用温度传感器、湿度传感器、气压传感器等采集温度、湿度、气压、雨量、风向、风速等气象要素，再将采集到的模拟量、频率量、触发脉冲信号以及数字信号等数据、传送至传感器信号预处理电路，经预处理电路对传感器输出信号进行放大、调制、计算等处理后，传输至人机接口。图2气象数据采集系统框图数据存储。根据需要，对数据管理系统数据采用分级存取的方式进行管理。对日常频繁使用的业

7、务数据，采用永久性存储；对气象年鉴、气象预报音像数据产品以及雷达、卫星云图或其它新型探测手段采集的资料，因资料量巨大，系统存储能力有限，可依赖于中国气象局等大型气象科技文献网站，采用过程性保存。数据质量控制。质量控制是气象数据管理系统的关键，它通过质量控制模块，对系统数据进行实时检查。检查内容包括数据间的逻辑关系检查、气候学界限值检查、气象数据内部一致性以及时间上的一致性检查等。2.4气象数据管理系统安全计算机网络系统信息通道多、分布广，系统更新不及时形成的漏洞、黑客非法入侵的恶意攻击以及人为的操作失误等都会使系

8、统感染病毒，对气象数据管理系统构成威胁，导致数据丢失甚至网络瘫痪。应选择不同的安全策略、安全级别和加密方法，对计算机进行实时监控和实施用户终端监控策略，定期对杀毒软件进行补漏和升级。3结论网络环境下气象数据管理系统的设计与应用，是一个知识密集型的工作。只有从气象学实际出发，建立科学的气象数据共享平台，并对其存储、处理和共享等实施有效管理，才能为现代专业气象研究、气象服务和