架构图界面表示层数据中心设计器设计的系统应用框架,配置系统菜单工具条。功能插件层分为地图视图插件资源管理器插件文档视图插件。地理数据库使用地理数据库存储地理数据,包括地区各点线面气象信息设施分布等。数据库用于存储系统管理员基本信息工作人员基本信息等。界面表示层功能插件层数据层数据中心视图插件功能插件人员管理工程管理气象管理地图基本操作地理数据库数据库降雨量预测模型的研究与应用系统体系结构该气象管理信息管理系统主要分四大模块,分别包括基础信息模块地理信息模块人员管理模块和气象管理模块。应用层的操作通过的组件层传递到数据层,再分别通过数据库反馈给界面层显示。图系统体系架构图数据访问层应用层地理信息模块基础信息模块气象信息管理用户认证用户权限管理字典信息管理文档图表输出操作异常管理组件层地图视图插件功能菜单插件文档管理器插件字典信息管理资源管理器插件空间数据库组件组件数据层空间信息数据库基础信息数据库气象信息分析气象数据输入降雨量预测降雨量预测模型的研究与应用气象系统功能设计气象数据是由分布在不同地区的观测站观测数据并进行汇总,进行计算得来的。其中包括如下常用的字段温度风力湿度雨量等。基于的气象管理信息系统,除了具备放大缩小平移属性查询等基本的地理信息功能外,还应具备以下功能气象数据输入功能气象数据编辑功能气象数据存储与管理功能空间查询与分析功能气象信息图像化功能历史对比分析功能数据显示与输出功能等。气象数据输入功能录入的气息信息为点文件,输入的信息主要包括气象站编号监测人编号观测时间降水量最低温光照强度风速相对湿度蒸发量般性气象等。输入气象信息时,在系统在左侧资源管理器上选中气象图层,点击地图视图,选择地图上的气象站,单击右键弹出添加气象信息对话框,对气象信息进行添加。气象数据编辑功能气象数据编辑与更新是针对时空数据库的,只要权限足够,用户可以直接修改库中数据。对原始格式的气象数据文件,系统不提供编辑修改功能。提供的编辑功能有气象信息的增加删除修改查看等。其中包含的气象信息有气象站编号监测人编号观测时间降水量最低温光照强度风速相对湿度蒸发量般性气象等信息。空间查询与分析功能空间查询与分析除了基本地理背景信息的查询分析之外,重点支持气象数据的查询检索空间内插和专业分析模型,对气象部门应用较少的空间分析功能如路径分析网络分析及统计分析等做简化处理。本系统提供了对包括基本地面观测站观测资料补充地面观测资料等气象资料的实时收集情况历史降水量查询统计功能。用户可以通过选择资料的类型日期和时次来查询相关信息同时还可以在图上直接查询,并以统计图表显示到地图上相应的位置上。此外,本系统还提供了查询特定时刻的地区范围内任分站点的温度值和雨量值,及定时间范围内任分站点雨量值的数值范围或平均值等功能。降雨量预测模型的研究与应用气象信息图形化功能可视化分析论在试图把信息可视化方面的技术方法与有关数据计算转换与和分析方面的技术方法结合起来。目前,信息可视化本身已经成为用户与计算机之间的直接界面的组成部分。通过如下六种方式,信息可视化放大了人类的认知能力增加认知资源如利用种可视资源来提高人类的工作记忆能力减少搜索范围如利用少量空间来表达大量数据加强模式识别如按照信息自身的时间关系在空间中对信息加以组织易化对于各种关系的知觉推理否则,归纳起来会更加困难对大量的潜在事件加以知觉监控提高种便于操作的,不同于静态图的媒介,从而成就对于参数取值空间的探索。信息可视化的这些能力,在与计算型数据分析相结合的情况下,可以应用于分析推理过程,从而为意会过程提供支持。数据查询结果的图形化,主要包括时间序列分布图空间分布图功能。当进行图上查询时,被查询的气象站,以点的形式闪烁显示。当进行统计分析时,可显示时间序列分布图,其中纵轴为降雨量。除此之外还可将历史降雨量及实时降雨量以柱状图显示,进行对比分析。数据显示与输出功能地理信息系统表现出来的各种各样的现象代表了现实世界。人们通过对各种各样的地理现象进行观察抽象综合取舍,得到实体目标,然后对实体目标进行定义编码结构化和模型化,最后以数字形式存入计算机内。显示处理平台主要功能是可以按照不同的气象要素,展示地区的气象站数据,使其成为临近预报和精细预报的重要参考。利用的空间显示和空间分析功能,将集成的气象要素数据实时地显示在相应的空间位置上,并与河流植被土壤巡护路线等图层进行叠加,以柱状图表格等表现形式,生动直观地展现在气象业务人员面前。通过对各模块中数据的分析,可按时间顺序进行展示,并呈现出历史对比分析。主要显示的气象要素有气温数据,气压数据,风向数据,降水量数据,湿度数据。电子地图采用栅格数据格式与矢量相结合的空间数据表达形式。地形和降雨量分布采用栅格数据格式,这有利于对数据进行统计分析研究,而土壤和河流等地理信息则采用矢量数据的格式,可以准确的表达地理实体的边界位置。将气象要素数值根据地图比例尺和单元网格大小标注在数据集上,以便于快速降雨量预测模型的研究与应用准确地进行分析。充分利用地理信息系统的浏览工具,如放大缩小自由缩放漫游全图等,实现分布图的无极缩放。数据库设计基于的气象信息系统数据库不仅是进行系统开发的基础和前提,更是整个过程中最重要,最复杂的工作之。系统数据库中的数据多是来源于各个气象测报站雷达影像等的属性数据,由于数据般历时数十年,并且来源广泛,因此数据的标准化数据输入的工作量都十分巨大。气象信息系统的核心内容是建立空间数据库和属性数据库,并且借以对数据库中的数据进行各类操作。因此数据库的建立质量将直接影响后续分析的结果和研究的进展。可以说,空间分析在很大程度上是基于数据自身性质的,无论是数据的可靠性亦或是数据量的大小均会对分析结果产生直接影响。因此,建设好个数据库的第步是要考虑数据库的模块化管理数据容量以及数据库的工作效率等相关因素,接下来在需求数据和查询应用三者分析的基础上,根据系统建立目标实际数据特点以及查询应用方便快捷的要求进行数据库的设计。数据库设计的核心任务是确定空间数据库和属性数据库的数据模型以及数据结构,在此基础上提出数据库相关功能的实现方案,并且要充分考虑到数据库的安全性可扩展性开放性和易维护性。总体数据流设计保护区气象管理信息系统采用与传统数据库结合的开发方式,实现用户在正常存储需求之外的图形查询图形分析图形统计需求,紧密结合保护区管理与建设,做到真正的智能化。图数据流程示意图数据库数据库模型操作数据查询数据编辑数据分析图形查询图形编辑图形分析用户界面数据查询输出数据编辑交互数据分析输出图形查询输出图形编辑交互图形分析输出降雨量预测模型的研究与应用总体数据存储结构设计气象信息涉及到的空间数据,不仅包括基础地理数据,还包括大量的气象观测数据中间数据预报结果以及气象卫星遥感影像数据数据量非常大,随着应用的深入,数据量还会不断增长。为了管理海量数据,将气象数据库分为地理数据库气象空间数据库。时空数据库统采用。其中基础地理数据库,包括河流植被道路等矢量数据算机信息田红,陆维松,吴必文,基于的气象灾害监测与评估集成系统气象科学,李艳萍,地理信息系统与气象的融合应用广西气象吴信才,地理信息系统原理与方法北京电子工业出版社陈述彭,鲁学军,周成虎地理信息系统导论葛春林,人工增雨天气预报应急指挥系统开发南京信息工程大学,樊建勇,张建萍,殷剑敏,在气象领域中的前景与分析科技广场边红娟,雷宏军,王勇,灰色理论在区域降雨量预测中的应用安徽农业科学,年,期王洋,吴家阳,王敏,加权马尔科夫链在泰安地区年降雨量预测方面的应用安徽农业科学魏凤英,曹鸿兴,长期预测的数学模型及其应用气象出版社,袁本荷,利用均生函数预测模型作降水预报四川气象,同济大学数学系编,工程数学线性代数第五版高等教育出版社,刘思峰,灰色系统理论的产生与发展南京航空航天大学学报曹鸿兴,魏凤英,基于均值生成函数的时间序列分析数值计算与计算机应用,,,,,采用企业管理器方式存储,支持在标准的数据库管理系统中存储和管理地理数据。气象空间数据库指常规气象站的观测资料经过空间插值的数据卫星数据和雷达数据等,转换为兼容的栅格数据,通过空间数据引擎存储于空间数据库中。气象数据库总体结构如图所示。图气象数据库总体结构气象监测表设计表气象监测表表名字段名称数据类型不可为空主键说明自动编号气象记录字符串气象站字符串提交人姓名数字提交人日期型观测时间字符串般性气象气象数据库基于气象数据集成显示系统气象空间数据库基础地理信息库气象站观测资料植被河流降雨量预测模型的研究与应用数字平均年降水量数字平均月降水量数字最高温数字最低温字符串光照强度数字风速数字相对湿度字符串备注气象系统实现及运行效果系统开发过程中,采用快速原型法即首先按照系统的总体设计结构,先编制系统的最基础模块,再快速构建出子模块,待子模块构建完毕以后,将构造的子模块逐个拼接,逐步确定和设置各种功能菜单,接着在填入数据内涵的同时不断优化和扩充该系统,直至最终完善。采用相同的方法,相继完成其他子系统的构建,最后将这些子系统集成为总的基础信息系统。图系统登录界面气象信息管理在气象图层中,单击气象管理主菜单,选择气象信既在列表视图显示气象信息。降雨量预测模型的研究与应用添加气象信息在气象图层中,单击气象管理主菜单,选择,弹出添加气象信息对话框,单击确定,完成气象信息的添加。图气象信息添加修改气象信息在气象图层中,单击气象管理主菜单,选择,弹出修改气象信息对话框。修改气象信息,完成修改后,点击