电子技术期刊论文firebird数据库系统的区域站资料整理软件设计
摘要：为便于对区域自动气象观测站资料进行统计处理，提高区域自动气象观测站资料的利用率，对区域自动气象站实时地面气象数据进行统一处理和存储，开发区域自动气象站历史资料处理软件十分必要。
关键词：电子技术期刊论文,firebird数据库系统,区域站,资料整理,软件设计
1 资料现状
区域自动气象观测站资料大多保存的是各要素整点数据，每个站每天就有24个文件，每个省的区域站数量达到了2千个，每天各省收到的区域站资料文件数就已经达到了2万以上，如此大的数据量，还以这种离散的数据文件的形式来保存，是不利于区域站数据的检索和应用的，将这种离散的数据文件整理成一个统一格式的数据包是此软件完成的主要任务之一。
2 整理方法
2.1 软件的工作流程
此软件系统的处理流程分为三个阶段：将不同格式的区域站资料自动批量导入到FireBird数据库中，在导入的过程中对数据资料进行格式检查;然后，将数据库中的数据进行内部处理，利用数据库的统计功能计算饱和水汽压等统计项，同时按照预先在数据库中台站信息表中设定的气候极值对个数据要素进行质量控制;最后，按照用户选择的时间段输出区域站文本资料。
2.2 Firbird数据库
Firbird数据库是一个跨平台的开源数据库系统，其设计定位是面向企业开放源代码数据库，是一个全功能的、高效的、轻量级、免维护的数据库。
2.2.1 Firbird数据库开发单机版软件的优势
MSSQL、Oracle、My SQL等传统的大型数据库软件发布和维护成本高，不易移植，软件的部署和安装需要先预安装数据库系统，然后附加数据库实例，与数据库连接的软件也要做相应的设置，通常应用于大型的企业软件和网络软件。与传统的数据库相比，Firebird数据库在开发单机版软件方面具有以下优点：发布简易;功能强大且高效稳定;存储量大;支持SQL 标准;高度可移植性;编译环境良好。
2.2.2 Firbird数据库的访问方式
Firebird 支持多种数据库访问方式，各种应用都能通过Firebird 动态库fbclient.dll 访问数据库;对于各种编译器访问Firebird 应用，可通过ODBC/ADO/JDBC 接口访问;对于Firebird 自身应用，可通过自身解释器执行语句直接进行访问;如果Firebird 要直接访问，则可通过Firebird的C、C++ 和JAVA 等接口直接访问。
2.3 区域站资料数据库基础表结构
如图1所示，区域站资料数据库基础表由台站信息表、气候区域阈值表、全要素数据表、分钟雨量数据库组成。其中，台站信息表保存有台站号、台站经纬度、拔海高度、台站历史沿革信息、观测要素数、所属气候区域键值等字段;气候区域阈值表的数据字段包括气候区域名称、区域键值、以及以要素的气候极值;数据表存放所有台站的观测要素数据。
2.4 区域站资料解析入库和格式检查
区域站的资料解析入库是从区域站历史数据资料中，提取各数据要素的数值，并将其保存到数据库表中的过程。在数据解析入库的过程中，此软件要对数据文件做格式检查。格式检查是逐一检查气象数据文件名称、时间、内容排列是否符合此种数据格式的标准。主要检查文件中的文件结构、台站参数格式、要素顺序及完整性、数据长度及合法性、数据行数与组数的合法性等。
2.5 基于视图的统计量计算及质量控制
视图是数据库中基于SQL语句结果集的虚拟表，其字段来自一个或多个数据库中的真实字段，也可以向视图中添加SQL函数，就像这些数据来自某个单一的表。
2.5.1 质量控制
质量控制的原理是按照台站之间的位置关系和气候极值特征将相邻台站分成若干个区域，将观台站测值和所属区域的气候极值进行比较，若观测值超出气候极值则不合格。
如图1所示，这些区域及气候极值保存在气候区域阈值表中，其地域ID号与台站信息表中的区域ID相互关联，通过台站号就能直接找到其气候极值。因此，将台站信息表、气候区域阈值表、全要素数据表三张表通过台站号、外键字段区域ID相关联并组成视图，就能直接对数据要素进行质量检查，输出质控后结果。以下统计量的计算就是基于质量控制之后的视图实现的。
2.5.2 区域站资料统计值计算
区域站资料统计值计算包括十分钟雨量、逐小时统计值、日统计值。其中，逐小时统计值有海平面气压、水汽压、过去3小时雨量、过去6小时雨量、过去12小时雨量、过去24小时雨量;日统计值包括日平均气压、日最高气压及出现时间、日最低气压及出现时间、日平均气温、日最高气温及出现时间、日最低气温及出现时间、日平均水汽压、日平均相对湿度、12时-12时小时降水、0时-0时小时降水。
3 总结和展望
此软件系统在内蒙、湖北、甘肃等省进行了试点运行，试点省认为软件的功能和正确性已经达到了预期目标。随着新一代气象信息共享平台(CMMIS)逐步向全国部署，此软件系统也会向全国各省推广使用。本文实现了区域站资料整理软件，并利用气候极值做了一定的质量控制功能，但在质量控制方面还可以做进一步的改进，可将观测序列的数据处理、不同时段选择不同气候极值、空间数据库等方法应用其中，提高质量控制的效果。
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