三峽庫區(qū)降水資料分析處理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

1、    “三峽庫區(qū)降水資料分析處理系統(tǒng)”的設(shè)計與實現(xiàn)    劉瑩摘 要 三峽水庫氣候變化復雜，是災(zāi)害性天氣和暴雨的多發(fā)地區(qū)。為了能預警三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害從而減少災(zāi)害造成的傷亡，設(shè)計開發(fā)了“三峽庫區(qū)降水資料分析處理系統(tǒng)”，為三峽庫區(qū)監(jiān)測預警分析和指揮系統(tǒng)應(yīng)用提供氣象數(shù)據(jù)支撐。該系統(tǒng)基于oracle關(guān)系數(shù)據(jù)庫建立了三峽庫區(qū)降水資料數(shù)據(jù)庫及氣象產(chǎn)品集，并建立了基于arcgis平臺的三峽庫區(qū)氣象資料查詢、檢索、統(tǒng)計系統(tǒng)，實現(xiàn)各類資料的統(tǒng)計、分析和顯示功能。關(guān)鍵詞 三峽庫區(qū)；氣象預警信息；數(shù)據(jù)庫：p462 ：a ：1671-7597（2014）13-0014-02三

2、峽水庫地處長江上游， 氣候變化復雜，是災(zāi)害性天氣和暴雨的多發(fā)地區(qū)1。建立較為完備的三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預警防治指揮系統(tǒng)，基本消除庫區(qū)范圍特大型地質(zhì)災(zāi)害隱患點的威脅，使地質(zhì)災(zāi)害造成的人員傷亡明顯減少，任務(wù)迫切而艱巨23。“三峽庫區(qū)降水資料分析處理系統(tǒng)”依據(jù)國家發(fā)改委批準的“三峽庫區(qū)三期地質(zhì)災(zāi)害防治監(jiān)測預警工程崩塌滑坡專業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)和預警指揮系統(tǒng)專項”及資金投資計劃（文件號：發(fā)改地區(qū)2006899號）而開展的建設(shè)工作。建設(shè)主要任務(wù)是：1）收集處理三峽庫區(qū)氣象站歷年降水資料和多普勒雷達歷史資料；2）分析降水時空分布特征；3）建立降水資料數(shù)據(jù)庫及其統(tǒng)計加工顯示系統(tǒng)；4）為三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預警提供氣象

3、歷史信息，為監(jiān)測預警分析和指揮系統(tǒng)應(yīng)用提供氣象數(shù)據(jù)支撐。1 系統(tǒng)設(shè)計“三峽庫區(qū)降水資料分析處理系統(tǒng)”系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括氣象預警信息分析顯示軟件、自動站降水信息格點數(shù)據(jù)生成模塊、自動站降水資料數(shù)據(jù)傳輸與監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)入庫管理模塊。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖見圖1。1.1 氣象預警信息分析顯示軟件氣象預警信息分析顯示軟件部署于三峽地質(zhì)災(zāi)害防治指揮部，用于數(shù)據(jù)的分析、查詢與顯示。包括產(chǎn)品圖片生成子模塊、氣象信息入庫子模塊和氣象信息web發(fā)布子模塊。產(chǎn)品圖片生成子模塊包括短時臨近預報產(chǎn)品圖片生成功能和精細化預報產(chǎn)品圖片生成功能；氣象信息入庫子模塊包括自動站小時觀測數(shù)據(jù)入庫功能、未來3-12小時降水預報產(chǎn)品入

4、庫功能和降水釋用預報產(chǎn)品入庫功能；氣象信息web發(fā)布子模塊包括以下功能：衛(wèi)星資料數(shù)據(jù)查詢顯示、自動站實時數(shù)據(jù)查詢顯示、自動站數(shù)據(jù)統(tǒng)計、降水釋用預報查詢顯示、中尺度數(shù)值模式降水預報查詢顯示、過去1小時降水估算查詢顯示、未來2小時降水預測查詢顯示、未來3-12小時預測查詢顯示。1.2 自動站降水信息格點數(shù)據(jù)生成模塊自動站降水信息格點數(shù)據(jù)生成模塊部署于湖北省氣象局，負責生成自動站降水信息格點數(shù)據(jù)。該模塊從數(shù)據(jù)庫獲取自動站站點降水信息，如果該時次沒有降水則不繪制，如果有降水則根據(jù)站點信息生成點圖層，并用克里格算法插值生成降水格點數(shù)據(jù)。1.3 三峽庫區(qū)降水資料數(shù)據(jù)傳輸與監(jiān)控模塊三峽庫區(qū)降水資料傳輸與監(jiān)控

5、模塊部署于湖北省氣象局，負責傳輸所有實時資料與產(chǎn)品數(shù)據(jù)至三峽地質(zhì)災(zāi)害防治指揮部，并對數(shù)據(jù)傳輸情況進行監(jiān)控查詢顯示，以及對數(shù)據(jù)傳輸情況進行統(tǒng)計。1.4 數(shù)據(jù)采集模塊數(shù)據(jù)采集模塊部署在湖北省氣象局，用于采集觀測數(shù)據(jù)和預報產(chǎn)品，按規(guī)定文件格式生成觀測數(shù)據(jù)文件，并按一定的目錄結(jié)構(gòu)存儲觀測數(shù)據(jù)和預報產(chǎn)品。包括自動站逐小時資料生成程序、自動站逐小時降水量（micaps第三類格式）數(shù)據(jù)生成程序、衛(wèi)星資料采集程序。1.5 數(shù)據(jù)入庫管理模塊數(shù)據(jù)入庫管理模塊部署在三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治指揮部，用于氣象觀測數(shù)據(jù)和預報產(chǎn)品解讀入oracle數(shù)據(jù)對應(yīng)的庫表中，并對完成入庫操作后的數(shù)據(jù)文件按月歸檔。包括自動站小時觀測數(shù)據(jù)入

6、庫管理程序、降水釋用預報產(chǎn)品入庫管理程序、未來3-12小時降水預報產(chǎn)品入庫管理程序。2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計數(shù)據(jù)庫設(shè)計包括文件庫存儲管理設(shè)計和關(guān)系數(shù)據(jù)庫存儲管理設(shè)計。非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲在文件庫，結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲管理在基于oracle10g的三峽庫區(qū)氣象資料關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，為“三峽庫區(qū)降水資料分析處理系統(tǒng)”顯示平臺提供數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)管理。重點需要解決資料的預處理問題，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動入庫，數(shù)據(jù)加工統(tǒng)計，數(shù)據(jù)管理。2.1 數(shù)據(jù)流程設(shè)計三峽庫區(qū)氣象資料數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)流程，包括數(shù)據(jù)預處理、數(shù)據(jù)入庫、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)備份與恢復、數(shù)據(jù)歸檔。數(shù)據(jù)流程圖見圖2。圖2 三峽庫區(qū)氣象資料數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)流程圖2.2 文件庫文件庫管理文件包括，實

7、時衛(wèi)星云圖、實時降水預報產(chǎn)品、4部多普勒天氣雷達建站以來的定量估測降水資料數(shù)據(jù)集。文件庫存儲管理分為兩種方式，一種方式是基于氣象部門現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程，采用文件目錄結(jié)構(gòu)方式臨時存儲管理；另一種方式是采用oracle數(shù)據(jù)庫lob（large object）類型來存儲大數(shù)量文件，用blob類型存儲管理圖像文件，如實時衛(wèi)星云圖、等值線圖等，用bfile類型存儲管理文本文件，如實時降水預報產(chǎn)品、雷達估測降水資料數(shù)據(jù)集等。2.3 關(guān)系數(shù)據(jù)庫基于oracle10g數(shù)據(jù)庫為平臺，移植了用于系統(tǒng)建設(shè)時期web開發(fā)所使用的waf框架所需的21張表，設(shè)計建立了關(guān)系數(shù)據(jù)庫表17個。管理數(shù)據(jù)主要包括，站點信息、自動氣象站資

8、料、08時降水釋用預報產(chǎn)品站點數(shù)據(jù)、20時降水釋用預報產(chǎn)品站點數(shù)據(jù)、未來3-12小時降水預報產(chǎn)品站點數(shù)據(jù)，以及各類觀測數(shù)據(jù)、預報產(chǎn)品監(jiān)控日志，該部分庫表的設(shè)計原則為方便數(shù)據(jù)分發(fā)監(jiān)控及統(tǒng)計頁面查詢及統(tǒng)計。3 主要功能模塊設(shè)計與實現(xiàn)3.1 三峽庫區(qū)降水資料數(shù)據(jù)傳輸與監(jiān)控模塊數(shù)據(jù)分發(fā)監(jiān)控及統(tǒng)計頁面的傳輸統(tǒng)計欄提供數(shù)據(jù)傳輸統(tǒng)計功能，根據(jù)用戶選定的時間段統(tǒng)計一段時間內(nèi)各類資料應(yīng)到、實到和達到率的具體情況，顯示在監(jiān)控統(tǒng)計欄內(nèi)。另外還提供excel表格生成功能，可將查詢結(jié)果生成excel表格，保存到本地。數(shù)據(jù)分發(fā)監(jiān)控及統(tǒng)計頁面的傳輸監(jiān)控欄對每一類資料的傳輸情況進行實時的監(jiān)控，頁面顯示一天資料傳輸?shù)那闆r，已正

9、確傳輸?shù)挠镁G顏色圓點表示，還未到達傳輸時間的用黃顏色圓點表示，到了傳輸時間未正確傳輸?shù)挠眉t顏色圓點表示。除提供顏色告警功能外還提供聲音告警功能，以提醒值班員檢查數(shù)據(jù)傳輸狀況。另外還提供半年內(nèi)歷史信息查詢功能，選擇日期后可查詢該日數(shù)據(jù)傳輸情況。1分鐘后該頁面自動返回實時監(jiān)控狀態(tài)。3.2 氣象預警信息分析顯示軟件氣象預警信息分析顯示軟件用于數(shù)據(jù)的查詢與顯示，采用b/s模式，使用c#語言開發(fā)，webgis部分基于 esri arcims組件進行二次開發(fā)。該軟件實現(xiàn)降水資料、蒸發(fā)資料、雷達資料、衛(wèi)星資料、降水釋用預報、中尺度數(shù)值模式降水預報、過去1小時降水估算、未來2小時降水預報、未來3-12小時降水

10、預報等預報產(chǎn)品的發(fā)布與歷史和實時的查詢。其中降水資料、蒸發(fā)資料以webgis形式發(fā)布，實現(xiàn)放大、縮小、漫游、定區(qū)域查詢功能。4 總結(jié)“三峽庫區(qū)降水資料分析處理系統(tǒng)”實現(xiàn)了三峽庫區(qū)氣象觀測數(shù)據(jù)、預報產(chǎn)品的實時接收、傳輸、處理、圖表化顯示以及數(shù)據(jù)的監(jiān)控等功能，經(jīng)過兩年的業(yè)務(wù)運行驗證，該系統(tǒng)運行穩(wěn)定、布局美觀、操作方便，為三峽庫區(qū)降水預報提供了重要的參考基礎(chǔ)，已在三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治監(jiān)測預警工作中發(fā)揮了重要作用。參考文獻1陳鮮艷，張強，葉殿秀，等.三峽庫區(qū)局地氣候變化j.長江流域資源與環(huán)境，2009（01）.2郭起豪.建立三峽庫區(qū)氣候變化監(jiān)測系統(tǒng)n.中國氣象報，2010.3苗艷麗.三峽庫區(qū)防災(zāi)減災(zāi)添

11、保障n.中國氣象報，2009.endprint摘 要 三峽水庫氣候變化復雜，是災(zāi)害性天氣和暴雨的多發(fā)地區(qū)。為了能預警三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害從而減少災(zāi)害造成的傷亡，設(shè)計開發(fā)了“三峽庫區(qū)降水資料分析處理系統(tǒng)”，為三峽庫區(qū)監(jiān)測預警分析和指揮系統(tǒng)應(yīng)用提供氣象數(shù)據(jù)支撐。該系統(tǒng)基于oracle關(guān)系數(shù)據(jù)庫建立了三峽庫區(qū)降水資料數(shù)據(jù)庫及氣象產(chǎn)品集，并建立了基于arcgis平臺的三峽庫區(qū)氣象資料查詢、檢索、統(tǒng)計系統(tǒng)，實現(xiàn)各類資料的統(tǒng)計、分析和顯示功能。關(guān)鍵詞 三峽庫區(qū)；氣象預警信息；數(shù)據(jù)庫：p462 ：a ：1671-7597（2014）13-0014-02三峽水庫地處長江上游， 氣候變化復雜，是災(zāi)害性天氣和暴雨的多

12、發(fā)地區(qū)1。建立較為完備的三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預警防治指揮系統(tǒng)，基本消除庫區(qū)范圍特大型地質(zhì)災(zāi)害隱患點的威脅，使地質(zhì)災(zāi)害造成的人員傷亡明顯減少，任務(wù)迫切而艱巨23?！叭龒{庫區(qū)降水資料分析處理系統(tǒng)”依據(jù)國家發(fā)改委批準的“三峽庫區(qū)三期地質(zhì)災(zāi)害防治監(jiān)測預警工程崩塌滑坡專業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)和預警指揮系統(tǒng)專項”及資金投資計劃（文件號：發(fā)改地區(qū)2006899號）而開展的建設(shè)工作。建設(shè)主要任務(wù)是：1）收集處理三峽庫區(qū)氣象站歷年降水資料和多普勒雷達歷史資料；2）分析降水時空分布特征；3）建立降水資料數(shù)據(jù)庫及其統(tǒng)計加工顯示系統(tǒng)；4）為三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預警提供氣象歷史信息，為監(jiān)測預警分析和指揮系統(tǒng)應(yīng)用提供氣象數(shù)據(jù)支撐。1

13、 系統(tǒng)設(shè)計“三峽庫區(qū)降水資料分析處理系統(tǒng)”系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括氣象預警信息分析顯示軟件、自動站降水信息格點數(shù)據(jù)生成模塊、自動站降水資料數(shù)據(jù)傳輸與監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)入庫管理模塊。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖見圖1。1.1 氣象預警信息分析顯示軟件氣象預警信息分析顯示軟件部署于三峽地質(zhì)災(zāi)害防治指揮部，用于數(shù)據(jù)的分析、查詢與顯示。包括產(chǎn)品圖片生成子模塊、氣象信息入庫子模塊和氣象信息web發(fā)布子模塊。產(chǎn)品圖片生成子模塊包括短時臨近預報產(chǎn)品圖片生成功能和精細化預報產(chǎn)品圖片生成功能；氣象信息入庫子模塊包括自動站小時觀測數(shù)據(jù)入庫功能、未來3-12小時降水預報產(chǎn)品入庫功能和降水釋用預報產(chǎn)品入庫功能；氣象信息web發(fā)布子模塊

14、包括以下功能：衛(wèi)星資料數(shù)據(jù)查詢顯示、自動站實時數(shù)據(jù)查詢顯示、自動站數(shù)據(jù)統(tǒng)計、降水釋用預報查詢顯示、中尺度數(shù)值模式降水預報查詢顯示、過去1小時降水估算查詢顯示、未來2小時降水預測查詢顯示、未來3-12小時預測查詢顯示。1.2 自動站降水信息格點數(shù)據(jù)生成模塊自動站降水信息格點數(shù)據(jù)生成模塊部署于湖北省氣象局，負責生成自動站降水信息格點數(shù)據(jù)。該模塊從數(shù)據(jù)庫獲取自動站站點降水信息，如果該時次沒有降水則不繪制，如果有降水則根據(jù)站點信息生成點圖層，并用克里格算法插值生成降水格點數(shù)據(jù)。1.3 三峽庫區(qū)降水資料數(shù)據(jù)傳輸與監(jiān)控模塊三峽庫區(qū)降水資料傳輸與監(jiān)控模塊部署于湖北省氣象局，負責傳輸所有實時資料與產(chǎn)品數(shù)據(jù)至三

15、峽地質(zhì)災(zāi)害防治指揮部，并對數(shù)據(jù)傳輸情況進行監(jiān)控查詢顯示，以及對數(shù)據(jù)傳輸情況進行統(tǒng)計。1.4 數(shù)據(jù)采集模塊數(shù)據(jù)采集模塊部署在湖北省氣象局，用于采集觀測數(shù)據(jù)和預報產(chǎn)品，按規(guī)定文件格式生成觀測數(shù)據(jù)文件，并按一定的目錄結(jié)構(gòu)存儲觀測數(shù)據(jù)和預報產(chǎn)品。包括自動站逐小時資料生成程序、自動站逐小時降水量（micaps第三類格式）數(shù)據(jù)生成程序、衛(wèi)星資料采集程序。1.5 數(shù)據(jù)入庫管理模塊數(shù)據(jù)入庫管理模塊部署在三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治指揮部，用于氣象觀測數(shù)據(jù)和預報產(chǎn)品解讀入oracle數(shù)據(jù)對應(yīng)的庫表中，并對完成入庫操作后的數(shù)據(jù)文件按月歸檔。包括自動站小時觀測數(shù)據(jù)入庫管理程序、降水釋用預報產(chǎn)品入庫管理程序、未來3-12小時

16、降水預報產(chǎn)品入庫管理程序。2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計數(shù)據(jù)庫設(shè)計包括文件庫存儲管理設(shè)計和關(guān)系數(shù)據(jù)庫存儲管理設(shè)計。非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲在文件庫，結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲管理在基于oracle10g的三峽庫區(qū)氣象資料關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，為“三峽庫區(qū)降水資料分析處理系統(tǒng)”顯示平臺提供數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)管理。重點需要解決資料的預處理問題，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動入庫，數(shù)據(jù)加工統(tǒng)計，數(shù)據(jù)管理。2.1 數(shù)據(jù)流程設(shè)計三峽庫區(qū)氣象資料數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)流程，包括數(shù)據(jù)預處理、數(shù)據(jù)入庫、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)備份與恢復、數(shù)據(jù)歸檔。數(shù)據(jù)流程圖見圖2。圖2 三峽庫區(qū)氣象資料數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)流程圖2.2 文件庫文件庫管理文件包括，實時衛(wèi)星云圖、實時降水預報產(chǎn)品、4部多普勒天氣雷達建站以來的

17、定量估測降水資料數(shù)據(jù)集。文件庫存儲管理分為兩種方式，一種方式是基于氣象部門現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程，采用文件目錄結(jié)構(gòu)方式臨時存儲管理；另一種方式是采用oracle數(shù)據(jù)庫lob（large object）類型來存儲大數(shù)量文件，用blob類型存儲管理圖像文件，如實時衛(wèi)星云圖、等值線圖等，用bfile類型存儲管理文本文件，如實時降水預報產(chǎn)品、雷達估測降水資料數(shù)據(jù)集等。2.3 關(guān)系數(shù)據(jù)庫基于oracle10g數(shù)據(jù)庫為平臺，移植了用于系統(tǒng)建設(shè)時期web開發(fā)所使用的waf框架所需的21張表，設(shè)計建立了關(guān)系數(shù)據(jù)庫表17個。管理數(shù)據(jù)主要包括，站點信息、自動氣象站資料、08時降水釋用預報產(chǎn)品站點數(shù)據(jù)、20時降水釋用預報產(chǎn)品

18、站點數(shù)據(jù)、未來3-12小時降水預報產(chǎn)品站點數(shù)據(jù)，以及各類觀測數(shù)據(jù)、預報產(chǎn)品監(jiān)控日志，該部分庫表的設(shè)計原則為方便數(shù)據(jù)分發(fā)監(jiān)控及統(tǒng)計頁面查詢及統(tǒng)計。3 主要功能模塊設(shè)計與實現(xiàn)3.1 三峽庫區(qū)降水資料數(shù)據(jù)傳輸與監(jiān)控模塊數(shù)據(jù)分發(fā)監(jiān)控及統(tǒng)計頁面的傳輸統(tǒng)計欄提供數(shù)據(jù)傳輸統(tǒng)計功能，根據(jù)用戶選定的時間段統(tǒng)計一段時間內(nèi)各類資料應(yīng)到、實到和達到率的具體情況，顯示在監(jiān)控統(tǒng)計欄內(nèi)。另外還提供excel表格生成功能，可將查詢結(jié)果生成excel表格，保存到本地。數(shù)據(jù)分發(fā)監(jiān)控及統(tǒng)計頁面的傳輸監(jiān)控欄對每一類資料的傳輸情況進行實時的監(jiān)控，頁面顯示一天資料傳輸?shù)那闆r，已正確傳輸?shù)挠镁G顏色圓點表示，還未到達傳輸時間的用黃顏色圓點表

19、示，到了傳輸時間未正確傳輸?shù)挠眉t顏色圓點表示。除提供顏色告警功能外還提供聲音告警功能，以提醒值班員檢查數(shù)據(jù)傳輸狀況。另外還提供半年內(nèi)歷史信息查詢功能，選擇日期后可查詢該日數(shù)據(jù)傳輸情況。1分鐘后該頁面自動返回實時監(jiān)控狀態(tài)。3.2 氣象預警信息分析顯示軟件氣象預警信息分析顯示軟件用于數(shù)據(jù)的查詢與顯示，采用b/s模式，使用c#語言開發(fā)，webgis部分基于 esri arcims組件進行二次開發(fā)。該軟件實現(xiàn)降水資料、蒸發(fā)資料、雷達資料、衛(wèi)星資料、降水釋用預報、中尺度數(shù)值模式降水預報、過去1小時降水估算、未來2小時降水預報、未來3-12小時降水預報等預報產(chǎn)品的發(fā)布與歷史和實時的查詢。其中降水資料、蒸發(fā)

20、資料以webgis形式發(fā)布，實現(xiàn)放大、縮小、漫游、定區(qū)域查詢功能。4 總結(jié)“三峽庫區(qū)降水資料分析處理系統(tǒng)”實現(xiàn)了三峽庫區(qū)氣象觀測數(shù)據(jù)、預報產(chǎn)品的實時接收、傳輸、處理、圖表化顯示以及數(shù)據(jù)的監(jiān)控等功能，經(jīng)過兩年的業(yè)務(wù)運行驗證，該系統(tǒng)運行穩(wěn)定、布局美觀、操作方便，為三峽庫區(qū)降水預報提供了重要的參考基礎(chǔ)，已在三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治監(jiān)測預警工作中發(fā)揮了重要作用。參考文獻1陳鮮艷，張強，葉殿秀，等.三峽庫區(qū)局地氣候變化j.長江流域資源與環(huán)境，2009（01）.2郭起豪.建立三峽庫區(qū)氣候變化監(jiān)測系統(tǒng)n.中國氣象報，2010.3苗艷麗.三峽庫區(qū)防災(zāi)減災(zāi)添保障n.中國氣象報，2009.endprint摘 要 三峽

21、水庫氣候變化復雜，是災(zāi)害性天氣和暴雨的多發(fā)地區(qū)。為了能預警三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害從而減少災(zāi)害造成的傷亡，設(shè)計開發(fā)了“三峽庫區(qū)降水資料分析處理系統(tǒng)”，為三峽庫區(qū)監(jiān)測預警分析和指揮系統(tǒng)應(yīng)用提供氣象數(shù)據(jù)支撐。該系統(tǒng)基于oracle關(guān)系數(shù)據(jù)庫建立了三峽庫區(qū)降水資料數(shù)據(jù)庫及氣象產(chǎn)品集，并建立了基于arcgis平臺的三峽庫區(qū)氣象資料查詢、檢索、統(tǒng)計系統(tǒng)，實現(xiàn)各類資料的統(tǒng)計、分析和顯示功能。關(guān)鍵詞 三峽庫區(qū)；氣象預警信息；數(shù)據(jù)庫：p462 ：a ：1671-7597（2014）13-0014-02三峽水庫地處長江上游， 氣候變化復雜，是災(zāi)害性天氣和暴雨的多發(fā)地區(qū)1。建立較為完備的三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預警防治指揮系

22、統(tǒng)，基本消除庫區(qū)范圍特大型地質(zhì)災(zāi)害隱患點的威脅，使地質(zhì)災(zāi)害造成的人員傷亡明顯減少，任務(wù)迫切而艱巨23?！叭龒{庫區(qū)降水資料分析處理系統(tǒng)”依據(jù)國家發(fā)改委批準的“三峽庫區(qū)三期地質(zhì)災(zāi)害防治監(jiān)測預警工程崩塌滑坡專業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)和預警指揮系統(tǒng)專項”及資金投資計劃（文件號：發(fā)改地區(qū)2006899號）而開展的建設(shè)工作。建設(shè)主要任務(wù)是：1）收集處理三峽庫區(qū)氣象站歷年降水資料和多普勒雷達歷史資料；2）分析降水時空分布特征；3）建立降水資料數(shù)據(jù)庫及其統(tǒng)計加工顯示系統(tǒng)；4）為三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預警提供氣象歷史信息，為監(jiān)測預警分析和指揮系統(tǒng)應(yīng)用提供氣象數(shù)據(jù)支撐。1 系統(tǒng)設(shè)計“三峽庫區(qū)降水資料分析處理系統(tǒng)”系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括氣

23、象預警信息分析顯示軟件、自動站降水信息格點數(shù)據(jù)生成模塊、自動站降水資料數(shù)據(jù)傳輸與監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)入庫管理模塊。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖見圖1。1.1 氣象預警信息分析顯示軟件氣象預警信息分析顯示軟件部署于三峽地質(zhì)災(zāi)害防治指揮部，用于數(shù)據(jù)的分析、查詢與顯示。包括產(chǎn)品圖片生成子模塊、氣象信息入庫子模塊和氣象信息web發(fā)布子模塊。產(chǎn)品圖片生成子模塊包括短時臨近預報產(chǎn)品圖片生成功能和精細化預報產(chǎn)品圖片生成功能；氣象信息入庫子模塊包括自動站小時觀測數(shù)據(jù)入庫功能、未來3-12小時降水預報產(chǎn)品入庫功能和降水釋用預報產(chǎn)品入庫功能；氣象信息web發(fā)布子模塊包括以下功能：衛(wèi)星資料數(shù)據(jù)查詢顯示、自動站實時數(shù)據(jù)查詢顯示

24、、自動站數(shù)據(jù)統(tǒng)計、降水釋用預報查詢顯示、中尺度數(shù)值模式降水預報查詢顯示、過去1小時降水估算查詢顯示、未來2小時降水預測查詢顯示、未來3-12小時預測查詢顯示。1.2 自動站降水信息格點數(shù)據(jù)生成模塊自動站降水信息格點數(shù)據(jù)生成模塊部署于湖北省氣象局，負責生成自動站降水信息格點數(shù)據(jù)。該模塊從數(shù)據(jù)庫獲取自動站站點降水信息，如果該時次沒有降水則不繪制，如果有降水則根據(jù)站點信息生成點圖層，并用克里格算法插值生成降水格點數(shù)據(jù)。1.3 三峽庫區(qū)降水資料數(shù)據(jù)傳輸與監(jiān)控模塊三峽庫區(qū)降水資料傳輸與監(jiān)控模塊部署于湖北省氣象局，負責傳輸所有實時資料與產(chǎn)品數(shù)據(jù)至三峽地質(zhì)災(zāi)害防治指揮部，并對數(shù)據(jù)傳輸情況進行監(jiān)控查詢顯示，以

25、及對數(shù)據(jù)傳輸情況進行統(tǒng)計。1.4 數(shù)據(jù)采集模塊數(shù)據(jù)采集模塊部署在湖北省氣象局，用于采集觀測數(shù)據(jù)和預報產(chǎn)品，按規(guī)定文件格式生成觀測數(shù)據(jù)文件，并按一定的目錄結(jié)構(gòu)存儲觀測數(shù)據(jù)和預報產(chǎn)品。包括自動站逐小時資料生成程序、自動站逐小時降水量（micaps第三類格式）數(shù)據(jù)生成程序、衛(wèi)星資料采集程序。1.5 數(shù)據(jù)入庫管理模塊數(shù)據(jù)入庫管理模塊部署在三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治指揮部，用于氣象觀測數(shù)據(jù)和預報產(chǎn)品解讀入oracle數(shù)據(jù)對應(yīng)的庫表中，并對完成入庫操作后的數(shù)據(jù)文件按月歸檔。包括自動站小時觀測數(shù)據(jù)入庫管理程序、降水釋用預報產(chǎn)品入庫管理程序、未來3-12小時降水預報產(chǎn)品入庫管理程序。2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計數(shù)據(jù)庫設(shè)計包括文件

26、庫存儲管理設(shè)計和關(guān)系數(shù)據(jù)庫存儲管理設(shè)計。非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲在文件庫，結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲管理在基于oracle10g的三峽庫區(qū)氣象資料關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，為“三峽庫區(qū)降水資料分析處理系統(tǒng)”顯示平臺提供數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)管理。重點需要解決資料的預處理問題，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動入庫，數(shù)據(jù)加工統(tǒng)計，數(shù)據(jù)管理。2.1 數(shù)據(jù)流程設(shè)計三峽庫區(qū)氣象資料數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)流程，包括數(shù)據(jù)預處理、數(shù)據(jù)入庫、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)備份與恢復、數(shù)據(jù)歸檔。數(shù)據(jù)流程圖見圖2。圖2 三峽庫區(qū)氣象資料數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)流程圖2.2 文件庫文件庫管理文件包括，實時衛(wèi)星云圖、實時降水預報產(chǎn)品、4部多普勒天氣雷達建站以來的定量估測降水資料數(shù)據(jù)集。文件庫存儲管理分為兩種方式，一種方式是基于氣象部門現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程，采用文件目錄結(jié)構(gòu)方式臨時存儲管理；另一種方式是采用oracle數(shù)據(jù)庫lob（large object）類型來存儲大數(shù)量文件，用blob類型存儲管理圖像文件，如實時衛(wèi)星云圖、等值線圖等，用bfile類型存儲管理文本文件，如實時降水預報產(chǎn)品、雷達估測降水資料數(shù)據(jù)集等。2.3 關(guān)系數(shù)據(jù)庫基于oracle10g數(shù)據(jù)庫為平臺，移植了用于系統(tǒng)建設(shè)時期web開發(fā)所使用的waf框架所需的21張表，設(shè)計建立了關(guān)系數(shù)據(jù)庫表17個。管理數(shù)據(jù)主要包括，站點信息、自動氣象站資料、08時降水釋用預報產(chǎn)品站點數(shù)據(jù)、20時降水釋用預報產(chǎn)品站點數(shù)據(jù)、未來3-