区域自动气象站实时监测查询统计系统设计与实现

林　凯，倪伏跃，吴英姝（阳原县气象局，河北阳原075800）

区域自动气象站实时监测查询统计系统设计与实现

林凯，倪伏跃，吴英姝
（阳原县气象局，河北阳原075800）

近年来，随着“三农”气象服务专项以及山洪灾害防治等项目的实施，两要素自动站、多要素自动站、暴雨站等区域自动气象站迅速增加，为充分发挥区域自动气象站在气象灾害监测中的作用，开发了区域自动气象站实时监测查询统计系统，通过两年的运行表明该系统功能实用、运行稳定、查询速度快，适合在基层业务部门推广应用。

三农；自动气象站；雨量

1　引言

近年来，为贯彻落实“中央一号”文件提出的“健全农业气象服务体系和农村灾害防御体系，充分发挥气象服务‘三农’的重要作用”和国务院关于全国山洪灾害防治规划的批复国函 〔2006〕116号提出的“在山洪灾害重点防治区初步建立以监测、通信、预报、预警等非工程措施为主并与工程措施相结合的防灾减灾体系，减少群死群伤事件和财产损失”的要求，张家口区域自动气象站2005年首批建设了60套，到现在已有521套，为有效利用已建成自动气象站资料，充分发挥新建自动气象站资料高时空分辨率的特点，为中小尺度天气分析和气象信息服务提供更多的实时观测数据，结合日常业务运行流程和公众服务的需求，研发了一款能够在一个平台上查询显示统计所有类型自动气象站监测数据的软件，该软件使用GIS技术，实现了地图无级放缩，叠加区域内地质灾害隐患点、水库、尾矿库信息，所有站点雨量等多要素显示、统计、查询、导出等功能，特别是雨量的极值、平均值、雨强查询和等值线图制作功能，能极大地方便业务服务工作，也能为政府防汛抗旱提供更为优质服务。

2　系统设计

2.1系统结构

该系统在.NET4.0环境下利用C#语言，采用C/S架构依托省局数据库实现实时数据显示、历史数据查询、数据统计分析等功能。系统界面采用MDI多文档窗体设计，各项功能分别由相应的子窗体实现。

2.2系统功能

根据区域自动气象站的观测数据，以及基层气象台站日常数据查询及显示的要求，本着方便实用、易于操作的原则，以便提供针对性更强的本地气象服务，系统由实时数据监测、数据查询显示、数据统计、数据状态监控、参数设置5个主要模块组成。

2.2.1实时数据监测模块

该模块运用GIS技术实现对区域自动气象站的实时监测。实现了地图无级缩放、快速移动窗口、增减要素操作等功能。实时监测的内容包括区域自动气象站各要素的实时值、降水量颜色等级、温度颜色等级、地质灾害隐患点、水库、尾矿库信息等等。针对汛期气象服务实际工作的需要，又增加了降水量、温度、大风等阈值报警功能，报警阈值可以由用户自己设定。以雨量查询为例，选择“雨量”要素时，系统图形显示界面将显示前一天20时—当前时间各站的累计雨量数据；选择时段雨量查询时，图形显示界面便显示这段时间内各站的累计雨量数据。当累计数据达到设定的预警阈值后系统会报警，累计雨量数值按照设定的等级颜色显示。

2.2.2数据查询显示功能

数据查询模块实现区域自动气象站实时数据、历史数据查询。查询任意时间段的降水累计值，任意时间点的温度、风向、风速、气压、湿度值以及任意时间段的平均值、最大值和最小值。将最新或历史的各要素的数据直观地提供给用户。显示方式主要有地图显示、列表显示和Surfer图填充显示和文本文件四种，地图显示可将查询的各站点的要素值显示在地图中，可以形象地表达某一区域的具体天气特征，非常直观地了解各站的各个要素情况。列表显示系统可将查询的各站点的要素值显示在图表中，方便业务人员使用。Surfer图显示可以直观的看出各要素的分布情况。Surfer图使用Surfer8.0提供的ActiveX自动化对象，嵌入到本系统二次开发，从查询到的数据表格中读取绘图数据，包括数值如降水量、台站号，经纬度等生成绘图数据，再调用相应区县的Surfer边界图以及色彩填充文件，生成图形并显示，还可以输出Surfer图用于制作气象服务材料。文本文件是系统把查询且甄别后的数据自动生成一段文本内容并显示在文本框中。把文本框中的内容复制后再粘贴到服务材料 （如河北省气象灾害预警应急服务系统），减少了手工录入出错的机率。

2.2.3数据统计功能

数据统计的主要功能是按照需求查询任意时间段的区域自动气象站要素并统计各要素（气温、降水、湿度、气压、风向、风速）统计值，如雨量的极值、阈值、平均值、雨强等。统计的结果按照区县名和台站号排列显示在列表中，点击导出数据可保存为Excel或Word文档，极大地提高了业务人员统计气象要素的效率。

2.2.4数据状态监控功能

为了确保自动气象站的正常运行和通信畅通，需要对区域自动气象站的网络在线情况进行监控。由于设备厂家入库的状态格式不统一，两要素有电源状态和网络状态之分，无锡厂的多要素只有采集器是否在线字段，而北京华创的多要素站和天津气象仪器厂的暴雨站没有状态字段，只能根据数据的入库时间去判断，对以上三种情况整合后系统实现了区域自动气象站运行状态的实时监控。使基层台站的维护人员能及时掌握区域自动气象站的运行状态和故障情况，提高了工作效率。

2.2.5参数设置功能

参数是维护系统正常运行的基础，所有参数都自动保存在ini配置文件中，包括数据库的链接、预警阈值、预警音乐、温度、雨量等级颜色、Surfer色价的设置等。变更后的参数经系统保存后在系统内即刻生效，无需重启软件。不同的用户根据自己的地域特性，通过改变参数，可使系统出现不同的效果，具有通用性、灵活性。

3　小结

该系统于2013年6月正式进入业务化运行，经过基层台站两年多时间使用，期间对系统进行了多次修改完善，现已成为实用气象业务软件。由于实用性强，河北省其他市局也陆续使用该系统，但是目前该系统只能在32位的操作系统下运行，有待于日后完善。

林凯（1982-），男，河北省张家口市人，河北师范大学，本科生，工程师.

1002-252X（2015）04-0025-02

2015-9-1