談自動站資料處理系統(tǒng)設(shè)計理論

1、談自動站資料處理系統(tǒng)設(shè)計理論 云團、云帶定量參數(shù)提取?？啥刻崛≡茙姸葏?shù)，對流云團不同tbb級別面積參數(shù)，自動站資料分析處理功能自動站資料分析的重點功能是中尺度分析，系統(tǒng)設(shè)計以中尺度變壓場分離為主，輔以其它要素的中尺度場分析，組成地面要素中尺度分析的基礎(chǔ)。（1）自動進行氣壓、溫度、濕度、風向風速、降雨量等填圖顯示。使用自動站實時或歷史資料，兼容傳統(tǒng)天氣學分析方法，可選擇任意時次的氣象要素值填圖顯示。（2）自動濾波分離中尺度變壓場，分別以填圖或色斑圖方式顯示。采用新型的實時氣壓模型和算法，濾除地理氣壓分量、大尺度氣壓分量和氣壓日變化分量后，分離中尺度變壓分量，靈敏準確反映中尺度系統(tǒng)的變化特征

2、。（3）自動濾波分離和生成標準溫度場。采用新型算法從我氣溫中濾除地理位置對溫度場的影響，靈敏地反映了復雜地理背景或弱溫度場條件下的溫度場分布特征，有利分析中尺度溫度場的結(jié)構(gòu)和演變過程。（4）自動單站要素時間序列分析。以曲線、直方圖、箭矢式顯示單站任意時段的氣壓、溫度、濕度、風向風速、降雨量等要素。（5）自動進行任意單要素或多要素填圖，方便進行合成分析。（6）系統(tǒng)自帶數(shù)據(jù)庫，分析數(shù)據(jù)可隨時入庫或調(diào)用。界面設(shè)計系統(tǒng)界面設(shè)計主要把系統(tǒng)特色功能、操作習慣和便利有機融合，輸出采用視窗界面，輸入和控制采用下拉式菜單和彈出式對話框。主視窗顯示衛(wèi)星云圖和自動站資料分析處理輸出的圖形或數(shù)值分析結(jié)果，對話框用于輸

3、入外部數(shù)據(jù)或選擇操作。結(jié)構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)主要由“系統(tǒng)界面”、“核心模塊”、“衛(wèi)星資料處理”和“自動站資料處理”4個大功能模塊和1個數(shù)據(jù)庫組成。（1）“系統(tǒng)界面”負責整個系統(tǒng)的人機交互界，用于接收指令輸入和分析處理結(jié)果輸出。（2）“核心模塊”負責整個系統(tǒng)的運行調(diào)度、運行監(jiān)控等，用于協(xié)調(diào)各個功能塊的運行。（3）“衛(wèi)星資料處理”由5個小功能塊組成，分別完成衛(wèi)星云圖的彩色增強顯示、tbb分級顯示、剖面線繪制、tbb面積計算和云系結(jié)構(gòu)描述等的分析處理任務。（4）“自動站資料處理”由6個小功能塊組成，分別完成根據(jù)自動站資料進行中尺度變壓場、溫度場、流場、濕度場、降雨分布和單站資料時間序列分析。（5）“數(shù)據(jù)庫”主

4、要存放各自動站標準氣壓值、地理信息等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以及存放mcs概念模型數(shù)據(jù)和系統(tǒng)分析處理的各種中間數(shù)據(jù)和結(jié)果數(shù)據(jù)。 編程語言的選擇為了實現(xiàn)系統(tǒng)的功能設(shè)計，以及模塊化的組成特點，以及良好可維護性和便于升級的要求，系統(tǒng)采用面向?qū)ο蟮挠嬎銠C編程語音，以類的方式表達各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特征，通過類的屬性和行為的描述表示各功能塊，利用類的獨立性、繼承性保護各功能塊的相對獨立和類的繼承擴展。為此，選擇功能強大、成熟穩(wěn)定、兼容性好和可用基礎(chǔ)代碼豐富的基于windows操作系統(tǒng)visualc60作為開發(fā)平臺。類、函數(shù)和變量的定義因面向?qū)ο蟮木幊陶Z音具有良好的封裝、繼承和多態(tài)性等特征，選擇好類與變量是實現(xiàn)其特征的重要措施

5、。為了實現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，根據(jù)類屬性相同原則，按系統(tǒng)功能進行定義如下幾類：系統(tǒng)運行控制類；天氣形勢類；大氣穩(wěn)定度參數(shù)類；云圖分析處理類；自動站資料分析處理類；一般繪圖功能類；時鐘類等。總之，在實現(xiàn)類的時候充分注意做好模塊化、數(shù)據(jù)抽象和信息隱藏、弱耦合、強內(nèi)聚和可重用等，組織好抽象的基類，然后通過類的繼承和派生等方式實現(xiàn)類對象功能。函數(shù)和變量的命名基本遵循“匈牙利”命名規(guī)則，安排好公共變量、局部變量、私有變量。使用規(guī)范化的函數(shù)接口，函數(shù)變量值的傳遞盡量使用形式參數(shù)傳遞方式，保證變量的封裝性和安全性，少用公共變量。數(shù)據(jù)庫和文檔的組織管理（1）數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)考慮到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫既要存放原始數(shù)據(jù)，又要存放中間數(shù)據(jù)和

6、結(jié)果數(shù)據(jù)，因此把數(shù)據(jù)庫組織成原始數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)兩大部分。原始數(shù)據(jù)存放衛(wèi)星資料和自動站資料，數(shù)據(jù)按時序以文件方式存放。為了提高處理速度，原始數(shù)據(jù)文件主要是二進制文件形式，文件屬性以文件名直觀表示。分析處理的中間或結(jié)果數(shù)據(jù)為了便于直接查閱和調(diào)用，主要以文本文件方式存放，用目錄名和文件名直接表示文件類型、屬性和時間等。（2）文檔組織管理系統(tǒng)文檔主要分為開發(fā)文檔、用戶文檔和管理文檔，在編寫文檔時要體現(xiàn)以下幾方面：準確；簡明；完整；靈活；有針對性；可追溯性。對各種文檔要盡量規(guī)范、標準，便于系統(tǒng)的管理、維持林墨，廖雪萍，林宗桂等：衛(wèi)星與自動站資料分析處理系統(tǒng)設(shè)計原理和實現(xiàn)和升級。 系統(tǒng)根據(jù)衛(wèi)星與自動站資料分析處理需求特點，在算法設(shè)計中充分注意算法的天氣學意義，保證了算法的可行性也體現(xiàn)了創(chuàng)新性。在系統(tǒng)功能和結(jié)構(gòu)設(shè)計中針對實際業(yè)務需求設(shè)計系統(tǒng)功能，運用了“軟件工程”的設(shè)計理念設(shè)計系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，保證設(shè)計合理可靠，有利系統(tǒng)實現(xiàn)。開發(fā)平臺采用了成熟穩(wěn)定面向?qū)ο缶幊陶Z言vc60開發(fā)平臺，按天氣分析性質(zhì)和習慣組織各類、定義函數(shù)和文件，以及做好數(shù)據(jù)庫和文檔的組織管理，使系統(tǒng)的設(shè)計得以實現(xiàn)。本系統(tǒng)僅是低版本的，各種功能和性能還有待不斷升級完善和加強，以更適合實際業(yè)務