基于NET和AJAX框架的精細化城市天氣預報查詢系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

1、基于NET和AJAX框架的精細化城市天氣預報查詢系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)第27卷第6期2021年11月科技通報BUI上.EN0FSCIENCEANDTECHN0L0GYVo1.27No.6NOV.2021基于NET和AJAX框架的精細化城市天氣預報查詢系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)張曉冬,張建敏(1.廣東省中心氣象臺,510140;2.浙江省大氣探測技術(shù)保障中心,310017)摘要:基于ASP.NET和AJAX技術(shù),采用三層架構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)精細化城市天氣預報查詢系統(tǒng).以龐大的天氣信息數(shù)據(jù)共享平臺為根底,結(jié)合實際工作中具體的預報效勞業(yè)務,確定了系統(tǒng)的設(shè)計思路,總體結(jié)構(gòu),模塊功能,完成了系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā).關(guān)鍵詞:ASP.NET

2、;AJAX技術(shù);三層架構(gòu);數(shù)據(jù)共享中圖分類號:P45文獻標識碼:A文章編號:10017119(2021)060849-04DesignandImplementationofaelaborationcitiesWeatherForecastSystemBased.NETandAJAXZhangXiaodong,ZhangJianmin(1.Guangdongprovincemeteorologicalbureau,Guangzhou510080,China;2.ZhejiangprovinceatmosphericsoundingTechnologySafeguardcenter,Hangzho

3、u310017,China)Abstract:ThispageintroducesaaelaborationcitiesWeatherForecastSystembaseonASP.NETandMAXtechnology,whichisdesignedbythree-tierapplieat.ionarchitecture.ThisSystemwasdevelopedonthebasisofalargeweatherinformationdata-sharingplatform.Accordingtothepracticalwork,specificforecastsservicestodet

4、erminethesystemdesign,overallstructure,modulefunction,completedthesystemdesignanddevelopment.Keywords:ASP.NET;AJAXtechnology;threetierapplication;datasharing0引言廣州作為華南政治,經(jīng)濟,科技,教育和文化中心.是我國最重要的交通樞紐之一和突出的國際性商貿(mào)大都市.而正是這個地處華南的大城市卻也飽受各種氣象災害的影響:雷雨大風,暴雨,臺風,城市積澇,灰霾.氣象防災減災,行業(yè)生產(chǎn),市民的生活出行都對氣象效勞提出了更高標準,更多樣化的需求.以往的預

5、報發(fā)布查詢系統(tǒng)是建立在原有的城鎮(zhèn)天氣預報業(yè)務根底之上的.其預報的精確性,時效性,系統(tǒng)的可操作性都已經(jīng)跟不上現(xiàn)代預報業(yè)務和氣象效勞的需求,不能及時的反響出真正意義上的精細化.造成大量的數(shù)據(jù)資源無法利用.鑒于城市精細化預報在廣州省中心氣象臺已經(jīng)全面的鋪開,本文結(jié)合龐大的數(shù)據(jù)共享平臺.研究開發(fā)一套基于.NET和AJAX技術(shù)的精細化城市天氣預報查詢系統(tǒng).收稿日期:2021-0520基金工程:亞運會基金工程資助.作者簡介:張曉冬(1987一)男,學士,從事計算機技術(shù)開發(fā)工作,Email:zxddxzgmai.COB通訊作者:張建敏,E-mail:zjzjm001163.tom850科技通報第27卷1系統(tǒng)

6、設(shè)計與分析1.1系統(tǒng)分析精細化城市天氣預報查詢系統(tǒng)針對的用戶為業(yè)務值班的預報員,預報員通過該系統(tǒng)可以方便的查詢實時天氣預報數(shù)據(jù);為了便于為各個媒體提供滿足各自需求的天氣預報,該系統(tǒng)應能將查詢的數(shù)據(jù)生成各種定制的報表;為了便于對歷史的城市天氣預報進行統(tǒng)計分析,該系統(tǒng)應能查詢歷史的城市天氣預報信息.鑒于該系統(tǒng)針對的用戶為業(yè)務值班的預報員.因此該系統(tǒng)不涉及精細化城市天氣預報的制作,錄入功能.該系統(tǒng)將從數(shù)據(jù)共享平臺中獲取精細化城市天氣預報數(shù)據(jù).精細化城市天氣預報查詢系統(tǒng)一共分為2個大模塊:天氣預報查詢模塊和天氣實況查詢模塊.每個模塊根據(jù)功能的不同又可劃分為幾個子精細化城市天氣預報查詢系統(tǒng)天氣預報查詢系

7、統(tǒng)Il天氣實況查詢系統(tǒng)歷史回憶圖形結(jié)構(gòu)顯刀查詢表格結(jié)構(gòu)顯示查詢歷史圖形結(jié)構(gòu)顯刀查詢表格結(jié)構(gòu)顯刀查詢圖1系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)模塊圖Fig.1Systemstructarediegram模塊.其中天氣預報查詢模塊包括實時天氣預報查詢模塊和歷史天氣預報回憶模塊;天氣實況查詢模塊包括圖形結(jié)構(gòu)顯示和表格結(jié)構(gòu)顯示模塊.系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)模塊如圖1所示.1.2功能分析本系統(tǒng)主要實現(xiàn)的是各大城市的精細化天氣預報查詢功能.主要用于給廣州市內(nèi)各家報紙媒體提供城市天氣預報效勞.主要分為幾大塊的功能.功能一:給予WEB的實時天氣預報查詢功能.由于各個報社媒體所面向的群體不同,所以他們所關(guān)注的城市也不同,有全國主要大城市的,有廣東省

8、內(nèi)各個地級市的,也有廣州市內(nèi)各個小地區(qū)的.不僅僅是用戶群的不同,也包括預報時效的不同.根據(jù)各家報社的要求,某些報社在特定的時間需要3天的預報,而某些時間段又只需要2天的預報.該功能可以根據(jù)不同的媒體所關(guān)注的城市以及預報時效,篩選出所對應的城市的精細化天氣預報,并為每個媒體自動生成定制的城市天氣預報報表.該功能的實現(xiàn)大大減少了天氣預報效勞的復雜程度,可以將整個系統(tǒng)的操作效率提至最高.功能二:歷史回憶功能.天氣預報信息不同于一般的信息,它具有一定的時效性,僅僅在時效范圍之內(nèi)時才具有預報效勞的作用.雖然超過時效范圍的天氣預報信息不再具有效勞效力,但是通過統(tǒng)計分析.這些歷史信息仍能為預報員提供預報經(jīng)驗

9、和思路.該系統(tǒng)提供了一個歷史回憶信息的功能,可以讓預報員查詢和分析過去任意一天的預報信息和實況信息,預報員可以根據(jù)這些信息對過去的預報進行訂正分析,改良預報效果.功能三:圖形,表格結(jié)構(gòu)顯示功能.氣象信息是由一推數(shù)字組成的,沒有專業(yè)預報員的翻譯,是很難能夠具有實際的意義.該功能能夠很好的把查詢到的數(shù)據(jù)信息進行翻譯.包括按照漂亮美觀的格式輸出顯示.當傳給各家報紙媒體機構(gòu)時,方便對方直接的查看所需要的信息.功能四:權(quán)限管理功能.該系統(tǒng)采用實名制權(quán)限模式.所有預報員根據(jù)職能賦予一定的權(quán)限,預報員在被賦予操作權(quán)限后才能進行特定的操作,如果所賦予的權(quán)限達不到某項操作的要求,那么不允許完成該項操作.這種實名

10、制的權(quán)限管理模式可以防止人為的越權(quán)操作所帶來的不可預知的結(jié)果.1.3設(shè)計思路經(jīng)過前期的調(diào)研分析.我們決定采用ASP.NET來實現(xiàn)該系統(tǒng),采用結(jié)構(gòu)化,模塊化的設(shè)計思想,如圖2所示.在這里我們還將引入AJAX的新型技術(shù).算法如下:判斷用戶登錄時輸入的用戶名與密碼是否合理,驗證后,得到一個Session對象,傳入查詢系統(tǒng),判斷是否具有權(quán)限.如果擁有權(quán)限,第6期張曉冬等.基于NET和AJAX框架的精細化城市天氣預報查詢系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)851那么可以進行接下來的操作.在頁面中的下拉框中選擇報紙源,單擊確定按鈕后.在后臺利用ADO.圖2系統(tǒng)流程圖Fig.2Flowchartofthesystemrepear

11、tNET中的Dataset對象,將從Oracle數(shù)據(jù)庫讀取出來的數(shù)據(jù)暫存在對象中.最后通過動態(tài)生成表格的方式顯示在頁面上.方便預報員發(fā)送郵件或者進行文字處理.2系統(tǒng)實施2.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)支持來自O(shè)racle數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)共享平臺.這個平臺的數(shù)據(jù)源是基于全國城鎮(zhèn)天氣預報業(yè)務中提供的精細化預報產(chǎn)品.2021年由中國氣象局預測減災司下發(fā)的58號文件7中說明:由國家氣象中心制作全國縣級以上城鎮(zhèn)的指導預報產(chǎn)品,并向全國分發(fā);各省級氣象部門在國家級指導預報的根底上,負責組織制作本省(市,縣)范圍內(nèi)城鎮(zhèn)天氣預報并上傳到北京.臺灣省城鎮(zhèn)天氣預報由福建省氣象臺負責提供,香港,澳門天氣預報由廣東省氣象臺

12、負責提供.通過這種統(tǒng)一的報文格式,本文設(shè)計了一套適合廣東的數(shù)據(jù)庫.數(shù)據(jù)庫的設(shè)計是采用月表的形式.從2021年l1月份開始,每一個月單獨生成一張獨立的月表,內(nèi)容包含了全國大局部的的臺站的預報信息,預報時效從l2小時開始起到168小時均有相應的數(shù)據(jù).除了這些根本信息外,本文的數(shù)據(jù)表里面包含了21種的氣象要素信息.2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)開發(fā)過程中采用微軟最新.NET三層架構(gòu)設(shè)計_6,即將系統(tǒng)分為頁面表示層,業(yè)務邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層.頁面表示層是最外層,用于顯示數(shù)據(jù),實現(xiàn)用戶與系統(tǒng)的交互.業(yè)務邏輯層是中間層,主要處理表示層的輸入或調(diào)用數(shù)據(jù)層返回的數(shù)據(jù)結(jié)果.數(shù)據(jù)訪問層是整個系統(tǒng)的最底層,是對后臺數(shù)據(jù)庫中的數(shù)

13、據(jù)進行查詢,修改,刪除等操作管理.三層架構(gòu)層次清楚.層與層之間不能跨越,提高了程序的可維護性和可擴展性,是目前應用最廣泛的一種軟件設(shè)計方式.在表示層中,采用動態(tài)制表的方法,根據(jù)從數(shù)據(jù)層中返回的數(shù)據(jù)不同,生成不同的表.具體利用TableRow和TableCell類進行層層的疊加組合,再在樣式表里面對各個表的樣式,大小,顏色等進行統(tǒng)一的定義.最后使之反響在頁面當中.在業(yè)務邏輯層中.最主要的就是定義了多個類,以保證業(yè)務流程完整,操作人性化等.例如建立了publicList<string>ReaderSource等四個類.以讀取不同的數(shù)據(jù)來源以及各個媒體機構(gòu)的不同要求.在數(shù)

14、據(jù)訪問層中.運用OracleConnection類建立于數(shù)據(jù)庫的鏈接.根據(jù)不同的查詢規(guī)那么,查詢標準和要求編寫不大量的SQL代碼,運用OracleDataAdapter類更新數(shù)據(jù)庫的一組數(shù)據(jù)命令和到數(shù)據(jù)庫的鏈接,填充到DateSet中暫存.完成數(shù)據(jù)處理工作.2.3系統(tǒng)采用的主要技術(shù)AJAX這個名詞是AsynchronousJavaScriptAndXML的縮寫.它由美國知名用戶經(jīng)驗參謀公司AdaptivePath的JesseGarrett于2005年首次提出.是指一種創(chuàng)立交互式網(wǎng)頁應用的網(wǎng)頁開發(fā)技術(shù).到現(xiàn)在只有5年的開展歷史2.AJAX的最大機遇在于用戶體驗.在使應用更快響應和創(chuàng)新的過程中.定

15、義Web應用的規(guī)那么正在被重寫;因此開發(fā)人員必須更注重用戶.現(xiàn)在用戶已經(jīng)逐漸習慣如何使用Web應用了.例如用戶通常希望每852科技通報第27卷一次按鈕點擊會導致幾秒的延遲和屏幕刷新,但AJAX正在打破這種長時間的狀況.所以在運用AJAX以后,頁面程序設(shè)計理念發(fā)生了改變.這些改變包括:客戶端事件為主,頁面中的應用程序只需將少量的頁面請求發(fā)送給Web效勞器即可取得某些信息,此舉將有效減少網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸量.并通過DOM技術(shù)來更改頁面中的數(shù)據(jù),整個頁面并不需要刷新,既可看到更新后的結(jié)果;異步:當頁面請求發(fā)送給Web效勞器時,還可以控制瀏覽器,如圖3所示.例如,用戶依然可以繼續(xù)拖拽地圖,而當一塊一塊的圖片

16、以異步方式加載完成之后.就會組成一張完整的地圖:控制任何對象:現(xiàn)今的瀏覽器與操作系統(tǒng)一樣.可以捕捉到大多數(shù)的用戶事件,這些事件會以異步方式向Web效勞器提出請求,進而與Web效勞器產(chǎn)生互動IBmwserclientIUserinterfaeeH.'IqP,re,questf(s)tlWebserver'datastoresbackendprocessinglcgacysysternsServer-sidesystemsClassicwebspplicstionmodelBrowserclientUserinterfaceItjaviplcalIlHTML+CSSdataJAja

17、xengineH訂)ttpP(sutreasntspolrtXMWebserver千datastoresbackendprocessinglcgacysystemsServer-sidesystemsAjaxwcbapplicationmodel圖3Aja×模型圖Fig.3AjgxmodeldiagramtI讎趕請枷瞎n月l2矗鞠時塞境R甘2ol睥I2月I3日jw瑩n胄t.tEll癌!l2月t4日州鼙l2片日2D時,R咐l報時頇校小霉特雕詛胡轉(zhuǎn)多云翻0麈多云轉(zhuǎn).z睫中簏tol!h緩爵lI4illdlll暖多云刪2暖多云嘲砸陣爵l刪畦陣帶j蛋蛙硐轉(zhuǎn)小礁鑊匪兩夾霉轉(zhuǎn)犬蕾捌嬡小中雨iO虞,

18、F孵嘲暖,N霸胄t曦.嘲鍍中太雨9堇Iu廈小芏I中啊轉(zhuǎn)小精疆Il暖小II薯刪礁一h刊中轉(zhuǎn)騫蓋.1翱目.tI度一刪."虞啊堋.1a虞硼l埋i坡一b孵穰I暖明轉(zhuǎn)多云2.劐3緩阱斡事云拱:攫h雨l捌鰍胡轉(zhuǎn)參暑l唰:幔限#多云Itlli.ll小雨I綢iI度圖4.查詢結(jié)果效果圖Fig.4Effecfofgueryresahs2.4系統(tǒng)實用中的效果圖正如前文介紹的那樣,系統(tǒng)將每日不同的天氣預報信息解讀出來,然后以固定的表格形式顯示出來,以2l世紀經(jīng)濟報為例.這份報紙媒體需要的是全國幾個重大城市的3天天氣預報.圖4為效果圖.3結(jié)語精細化城市預報查詢系統(tǒng)結(jié)合預報員日常的業(yè)務需求,把精細化城市天氣預報的查詢和對媒體的效勞業(yè)務自動化,大大提高了預報員的工作效率.由于該系統(tǒng)采用實名制權(quán)限模式的權(quán)限管理,防止的未經(jīng)授權(quán)的操作,并且便于查詢操作日志,符合信息化管理的開展方向.該系統(tǒng)在設(shè)計和開發(fā)過程中采用了最新的ASP.NET技術(shù)和Ajax頁面無刷新技術(shù),能在不更新整個頁面的前提下更為迅捷地響應預報員的查詢需求,給預報員提供了更好的用戶體驗.同時,系統(tǒng)采用的三層架構(gòu)模型使得程序設(shè)計更加清晰,為以后系統(tǒng)的維護升級帶來了很大的方便.目前此系統(tǒng)正在內(nèi)部進行試用,經(jīng)過測試,到達了預期的效果,也獲得了預報