海洋环境综合监测信息系统的设计与实现.pdf

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1、第35卷第4期2016年8月海洋技术学报JOURNALOFOCEANTECHNOLOGYV01．35．No-4Aug，2016doi：10．3969／j．issn．1003—2029．2016．04．009海洋环境综合监测信息系统的设计与实现李博，叶颖，王斌，张翼飞，成方林，郭海(国家海洋技术中心，天津300112)摘要：针对海洋观测预报与防灾减灾工作对海洋水文气象观测数据智能化管理的业务需求．提出了数据分级管理的技术方案。采用基于面向对象的软件工程思想和基于wPF框架的软件开发技术，实现了海洋水文气象管理信息系统的模块化设计与

2、智能化开发。该系统可实现数据实时获取、比对分析、记录查询、业务应用等。关键词：水文气象；智能化：wPF框架；海洋灾害中图分类号：x84文献标志码：A文章编号：1003—2029(2016)04—0044—0620世纪80年代以来，为了有效应对海洋灾害，提升海洋环境预报水平，在我国沿岸、部分海岛和海洋平台上建立了海洋观测站(点)，以长期、连续、实时在线的获取海洋水文气象数据⋯。然而，长期以来我国海洋水文气象观测数据在管理和使用上存在数据共享不畅通、数据格式不统一以及数据管理方式不合理等问题，严重影响了观测数据的质量，并影响到海洋灾

3、害预报的准确性。因此，开发出功能齐备、信息完整、界面友好的海洋环境综合监测信息系统，实现快速、有效、准确、标准化地对海洋水文、气象数据进行存储、处理、显示尤为重要。该系统基于SQL—Server数据库的数据管理技术，结合数据分级管理的方案对观测数据进行存储和处理，以基于uML的面向对象软件设计思想实现系统的分析与设计，以基于wPF—Framework的软件开发框架实现系统的灵活开发。1系统主要功能简介当前我国海洋环境监测系统大多参照《GBT14914—2006海滨观测规范》中的要求。观测要素包括风速、风向、气温、相对湿度、气压、

4、降雨、能见度等气象要素；海水温度、海水盐度、潮位等水文要素。其中，水文要素以北京时24时(不含24时)为日界，气象要素以北京时20时(不含20时)为日界。此外，系统还需为其他观测要素(如：叶绿素、溶解氧、波浪等)提供接口。因此，海洋环境综合监测信息系统要完成对多种来源、多种时相、多种精确度要求的海洋观测基础数据进行存储与管理，并具有一定的可扩展性。可满足实时数据、历史数据、整点数据的显示、查询、处理、补录等功能。同时，根据海洋观测预报的业务需求，可支持灵活生成各类报表。此外，该系统既可实现将观测数据上传至各级海洋环境预报部门，又

5、可满足海洋台站本地使用。根据系统模块化设计的需要，还需留有对外可进行二次编程的接口。系统功能分析用例图如图1所示。t晕参让呵毫{i握系统功能分析用例图收稿日期：2016一01一16基金项目：海洋公益性资助项目“海洋动力环境观测仪器设备综合测试平台技术研究与应用示范”(201305033)作者简介：李博(1984一)男，工程师，研究方向为计算机软件工程、海洋观测技术。E—mail：Ijut00l@126．com第4期李博，等：海洋环境综合监测信息系统的设计与实现452系统业务流程建模2．1建模方法研究目前在业务流程建模和管理领域，

6、比较常用并且有效的业务流程分析与建模工具有事件驱动过程链(EPC)、Petri网、uML活动图、业务流图、数据流图等[21。由于每种表示方法的复杂程度各不相同，它们的适用范围也不一样。其中，数据流图主要用于结构化的软件设计中，其优势在于描述数据在软件各模块之间的流程，并对其内部结构进行建模。UML活动图从角色行为的角度描述业务活动，主要适用于面向对象的系统分析与开发。业务流图主要用于系统需求分析，用来跟踪信息持有者交流以获取业务流程。数据流图、uML活动图以及业务流图均具有图形化的表示方法，与EPC和Petri网相比，它们表示方

7、法比较简单直观。其中，uML活动图在用户和软件设计人员中接受程度较高，可方便与用户交流并获取业务流程。因此，采用UML活动图对海洋监测综合系统的业务流程进行建模【3】。2．2业务流程分析对海洋环境综合监测信息系统的业务需求进行分析，采用UML的活动图对海洋环境综合信息系统的业务流程进行建模。主要的业务流程包括：(1)接收实时观测数据、数据存储与显示等基于实时数据的功能。(2)调用前端机中的历史数据完成对存储数据进行更新操作。(3)提供对外服务的接口，支持数据查询与智能化显示、数据报表生成与对外发布等H1。其中，数据存储的方式是多

8、重存储。体现在同一数据既要存储到本地数据库中又要存储到相应的文件中。存储在本地数据库中的数据既可用于本地管理与存储，也可用于数据的查找和对外提供二次开发接口。存储在文件中的数据以文本文件的格式被传输至海洋环境预报单位。此外，对进入数据库中的数据进行分级管理，细化