论文总字数：25699字

目 录

1 绪论 1

1.1 课题背景 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 研究意义和主要内容 2

1.4 论文的组织结构 2

2 相关技术与理论介绍 3

2.1 牛顿插值算法 3

2.1.1 插值的含义 3

2.1.2 牛顿插值公式 3

2.2 SSM框架集 4

2.2.1 Spring 4

2.2.2 SpringMVC 5

2.2.3 MyBatis 5

3 需求分析 5

3.1 功能性需求分析 5

3.1.1 用户权限 5

3.1.2 计算功能 6

3.2 非功能性需求分析 6

3.3 系统用例图 6

3.3.1 用户登录用例描述 7

3.3.2 退出登录用例描述 8

3.3.3 查询温度列表用例描述 8

3.3.4 四季查询用例描述 8

3.3.5 四季折线图查询用例描述 9

3.3.6 注册用例描述 9

3.3.7 上传导入数据用例描述 10

3.3.8 计算温度缺测用例描述 10

3.3.9 计算四季用例描述 10

3.3.10 修改温度用例描述 11

4 系统设计 11

4.1 软件程序设计 11

4.1.1 系统流程 11

4.1.2 功能结构 12

4.1.3 按照功能模块设计 13

4.1.4 包图 14

4.2 数据库设计 15

4.2.1 数据库表结构设计 15

4.2.2 系统E-R图 17

5 系统实现 17

5.1 数据库连接部分 17

5.2 注册、登录功能的实现 18

5.2.1 注册模块 18

5.2.2 登录模块 19

5.3 解析导入数据库功能的实现 19

5.3.1 解析数据文件 19

5.3.2 导入温度数据到数据库 20

5.4 计算缺测数据 21

5.5 计算四季开始日期和持续时间 22

5.6 查询功能的实现 24

5.6.1 查询某站指定时间段的日均温 24

5.6.2 查询某站某年的四季时间 25

5.6.3 查询某站历年的四季持续时间（以折线图的形式展示） 26

5.7 界面实现 27

5.8 用户管理功能 28

6 总结 29

参考文献 30

致谢 31

基于信息扩散算法的气象数据查询系统

曹阳

，China

Abstract：This research aims to study how to design and implement meteorological data system based on Web. This system is written by java-web language under IDEA to achieve the following functions: quire the daily average temperature in each site over the country and calculate the start time of four deasons in different sites and different years. It uses SSM (Spring SpringMVC MyBatis) frameset which is popular now and effective and is combined with MySQL dataBase. The system is divided into ordinary user module and administrator module. The administrator can analysis the information files with the average temperature of each site in TXT format and import them into database, which will be used to calculate the start time of four deasons in different sites and different years. For ordinary users, this system only provides the jurisdiction of querying information.

Due to the complexity and difficulty of meteorological information collection, the meteorological information data can be missing, eading the calculation of the start time of four deasons in different sites and different years to encounter problems. To solve the problem, this system uses newton interpolation which is based on information diffusion theory to estimate missing measurement to realize the function of calculating the start time of four deasons.

The paper firstly starts with technical and theoretical background of the system. Then it carries on the demand analysis and introduces newton interpolatio. Finally, the paper explains the overall architecture design, detailed implementation of function modules and the design of database.

Key word: Newton interpolation; SSM; MySQL; Meteorological data query

1 绪论

1.1 课题背景

随着信息社会和经济社会的发展，气象事业与人们的生活愈加密不可分，应对复杂天气气候的能力也对社会各个领域的影响愈加深远，因而，气象事业的发展受到了党和国家的高度重视。2015年9月，在《全国气象现代化发展纲要（2015-2030年）》中，中国气象局规划了我国未来气象事业发展的蓝图，明确了要在2020年基本实现气象现代化。就现实意义来说，对气象数据进行较完整的搜集、有规划的管理以及深入的分析是非常重要的。现代社会气象灾害频生，统计历史天气温度信息，并对之进行总结与归纳，可以有效地帮助预测现时温度变化，不仅方便人们日常生活，也是国家经济建设、社会发展、国防建设、环境保护、生态建设和人民生活不可或缺的重要信息。如今，web技术的应用愈加广泛，各种基于web的信息资料共享系统应运而生。本系统正是基于web的气象数据查询系统，极大的方便了用户对气象信息的查询与管理，从而推动了气象服务的发展。

但是由于气象信息数据监测与收集的复杂性与困难性，气象数据大多稀疏。零散，甚至缺测严重，即使有了web平台技术的支持，我们仍然难以通过这些数据进行气象变化的分析与总结。在自然灾害中收集数据信息时，尤其是在评估地震、泥石流等强灾害、小样本的事件中，“信息扩散”理论可以解决收集信息不完备的状况。信息扩散可以将单值样本转换成模糊集值样本，这种集值样本以概率形式表达，可以有效处理不完备的样本信息。信息扩散思想恰好能弥补气象信息缺测的困难现状，从而有助于我们对其进行计算和分析。

1.2 国内外研究现状

现阶段，我国许多部门之间的气象数据交换是通过ftp传输，或者各种其他传统芥子进行传输，而随着气象业务的不断发展，不止是专业人员需要这种气象信息，普通人也越来越关注这方面的信息，传统的气象数据通过报纸，或者媒体主动发布已经不能满足信息传递的实时性，与需求者的自主性，而通过web技术进行人们的主动查询却正好的填补了这方面的不足，而这方面查询的网站却不为人们所知，或者太过数据专业性，并不为人们所接收，所以急需一款可以为人们所知，给予方便，数据展示通俗易懂的web气象数据查询系统。

国外气象业务将自动化观测、管理和分析数据、制作预报形成发展为一个完整的自动化系统，可以进行比较专业的信息查询；相比较于国内，国外更早接触并研究这方面，对各种专业信息的接受能力和研究深度也较国内更高；加之web技术也来自于国外。因此，在气象业务方面，国外的发展成就高于国内。

1.3 研究意义和主要内容

气象数据的研究，不仅与气候系统密切相关，更是社会主义经济建设、社会主义生态文明建设和人民生活繁荣发展的重要数据信息保障。应党和国家的号召建设气象服务平台，管理和分析气象科学数据是非常重要的，气象学通过对这些数据的研究，统计和计算，可以更好的服务大众，促进气象事业的发展，推动社会主义国家的建设。基于web的这些气象数据，以互联网为平台，非常方便用户查询。本人研究的系统正是基于web的气象数据查询系统，方便有效的查询和系统自带的分析功能都是比较有意义的存在。

本课题研究的是基于web的气象数据查询系统，可查看各自动气象站点历史的日平均气温数据。同时可实现对春、夏、秋、冬四季的开始日期的计算，供用户查询。

系统主要功能：

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