气象信息统计分析地图服务系统

论文总字数：23875字

目 录

第1章 绪论……………………………………………………………1

1.1研究背景与意义………………………………………………………………………1

1.2研究目标与内容………………………………………………………………………1

1.3国内外研究现状………………………………………………………………………2

1.4研究创新与特色………………………………………………………………………3

1.5理论模型与技术基础…………………………………………………………………3

第2章 模型算法与系统架构设计……………………………………4

2.1模型算法………………………………………………………………………………4

2.2详细设计………………………………………………………………………………5

2.2.1系统结构……………………………………………………………………… 5

2.2.2模块功能设计………………………………………………………………… 5

2.2.3数据库设计…………………………………………………………………… 6

第3章 系统实现技术与方法…………………………………………6

3.1相关技术与平台选择…………………………………………………………………6

3.1.1软硬件准备…………………………………………………………………… 6

3.1.2 JavaEE及其优势………………………………………………………………7

3.1.3 MySQL及其功能 …………………………………………………………… 8

3.1.4 Eaclipse及其功能 …………………………………………………………… 8

3.1.5百度地图API …………………………………………………………………8

3.2交互式页面布局与实现………………………………………………………………8

3.2.1页面布局……………………………………………………………………… 8

3.3.2页面实现……………………………………………………………………… 9

3.3数据装载与访问………………………………………………………………………10

3.3.1数据整理与导入……………………………………………………………… 10

3.3.2数据访问与操作……………………………………………………………… 10

3.4系统功能的实现………………………………………………………………………12

3.4.1百度地图的显示……………………………………………………………… 12

3.4.2数据查询……………………………………………………………………… 13

3.4.3概率计算……………………………………………………………………… 15

3.4.4统计分析……………………………………………………………………… 19

第4章 系统功能展示…………………………………………………20

4.1地图显示与浏览功能…………………………………………………………………20

4.2数据查询功能…………………………………………………………………………20

4.3概率计算功能…………………………………………………………………………21

4.4统计分析功能…………………………………………………………………………22

第5章 研究结论与展望………………………………………………23

5.1研究结论………………………………………………………………………………23

5.2研究展望………………………………………………………………………………23

参考文献 ………………………………………………………………23

致谢 ……………………………………………………………………25

气象信息统计分析地图服务系统

万家权

摘要：本文从气象信息服务的实际发展趋势出发，首先论述了传统气象信息服务的不足，已难以满足社会公众的需求，然后提出了互联网及其地理信息服务模式的发展为气象信息服务提供了新的方法，进而表明了基于互联网技术的气象信息统计分析地图服务系统的实现背景与意义。然后着重论述了作者依据已有的理论基础与技术手段，从算法模型分析，系统架构设计到实际代码编写，最终系统展示的具体过程。最后对全文进行了简要的总结并对系统发展与应用前景进行了实际的展望。

关键词：气象信息；统计分析；地图服务

Statistical analysis of meteorological information map service system

Abstract: This article from the actual development trends of meteorological information and services, firstly discusses the shortcomings of traditional meteorological information service, has been difficult to meet the public's needs, and then put forward the development of the Internet and its geographic information services provide a new model for the Weather Information Service method, and then it shows the background and significance of realization based on meteorological information on the Internet map service technology statistical analysis system. Then the author focuses on the theoretical basis and in accordance with the existing technical means, from an algorithmic model, system architecture design to actual coding, the final system show the specific process. Finally, the paper briefly summarizes the development and application prospects and practical vision system.

Key words: meteorological information; statistical analysis; mapping service

第1章 绪论

1.1研究背景和意义

在信息技术应用领域方面，气象数据的记载相对于其他行业具有记载年限较长、数据保存较为完整、数据量庞大且系统等的特征。随着气象观测技术不断创新，导致了气象观测方法的不断发展，从而使气象数据的来源越来越复杂多样，表现为数据格式与种类繁多，表现出来的形式更是多异。进而，现今的各类气象数据呈现出“海量”、“多源”、“异构”的诸多特点。

随着气象学科法发展及相关理论研究的丰富和深入，结合超级计算机、雷达、卫星、自动观测站等现代化观测技术的使用，大大提高了气象数据的实时观测和处理技术，不仅使得气象信息数据的海量获取成为现实，也使得各个时间尺度气象预报的准确率得到相应的提高，从而为气象信息服务水平的提高提供了一定的先决条件。虽然我国的气象信息服务水平与十多年前相比有了很大的进步^[1]。但是，我们必须清醒地认识到，我国现有的气象信息服务手段仍以固定时间的天气预报、广播报纸等传统服务手段为主，已不能满足社会的公众需求。因此，突破传统气象信息服务手段，找到可满足当下社会需求的气象信息服务方法意义重大。

互联网及其地理信息服务模式的发展为突破传统气象信息服务手段，实现网络化气象信息服务提供了新的技术方法。在“互联网 ”概念的指引下，在大数据、云计算的支撑下，实现气象信息服务网络化已具备了充分的条件基础。近年来，国内很多相关学术人员、科研人员、生产单位都已大力投身于实现气象信息服务网络化的热潮中，并在气象服务网站、气象应用App，气象信息多元化推送等方面取得了显著的成果。

虽然在国内众多气象相关人员的不断努力下，气象信息服务网络化取得了显著的成果，但是基于互联网技术的气象信息统计分析地图服务系统目前仍缺少研究及实践应用。气象信息若能够结合基本地理信息，将气象信息服务产品基于现代电子地图展示，并可通过人机交互对现有气象服务产品进行统计分析，形成更为直观准确的地图图形产品，则会使得气象信息的服务手段得到更进一步的提高，更有利于满足现代社会的公众需求。因此，本文则是在此思想的引领下，结合当前互联网应用主要实现技术，深入解析气象信息统计分析地图服务系统的理论基础，进而通过实际开发，实现易用易推广的系统产品。

1.2研究目标及内容

1)研究目标

第一,全面解析统计分析地图服务系统的内涵,明确统计分析地图服务系统的系统结构和架构方式。

第二,探索基于百度地图API和JavaEE技术构建统计分析地图服务系统的步骤和关键。

第三,明确统计分析地图服务系统在气象行业的实际应用,并未来发展做出展望与预测。

2）研究内容

一、气象信息统计分析地图服务系统的概念解析与架构方法描述

通过查阅相关文献、研究相关资料，总结气象信息统计分析地图服务系统的概念内涵、架构方法、服务对象、功能需求，形成气象信息统计分析地图服务系统的理论基础，并结合JavaEE技术学习解决数据库操作、系统架构、Web展示等核心技术问题。

二、气象信息统计分析地图服务系统的内容与框架构建

在上述理论基础的指导下，确定气象信息统计分析地图服务系统的功能组成，协调各模块在系统中的耦合关系，并明确各模块自身的架构体系。

三、气象信息统计分析地图服务系统的实现方法与过程

选择主流的JavaEE系统架构技术对系统的整体架构与模块内容进行技术实现，重点论述系统实现中的核心问题与构建顺序、实现步骤，最终呈现完整的产品。

四、气象信息统计分析地图服务系统的应用领域及价值

明确气象信息统计分析地图服务系统的应用领域和思路,并以案例分析等形式探讨气象信息统计分析地图服务系统的应用价值,并对“互联网 大数据 云计算”时代下的气象信息统计分析地图服务系统的应用提出展望与规划。

1.3国内外研究现状

目前，各国所使用的气象信息统计分析服务系统主要是基于计算机可视化技术的气象信息产品综合性服务系统。

在国外，较具代表性的气象信息统计分析服务系统之一是美国国家海洋和大气局的预报系统实验室开发的气象预报办公室的高级版，其特色是显示天气数据的三维图像。为此，该实验室开发了基于三维可视化技术的系统软件。通过多途径获取的海量气象原始数据可使用该系统进行处理和显示，并可基于显示结果进行实时跟踪和对当地的重要气象情况进行评估，从而做出及时准确的天气预报。Display 3D结合WFO-Advanced 协同工作，使得气象工作者可以在4小时内针对中小尺度区域做出未来12－18小时的气象预报。该软件还可以显示出动态图像、生成图像序列。十分逼真的云雾模拟是该软件的最大特点。Display 3D代表当今气象信息综合服务系统的前沿。^[2]

由天气图形技术公司开发的数字大气系统是另一个颇具代表性的气象信息综合服务系统。该系统被广泛应用于美国国家天气服务、空军、海军、电视台和商业气象服务公司，它支持世界气象组织的WMO FM 12 SYNOP、WMO FM 13 SHIP、WMO FM 15 METAR、WMO FM 18BUOY、WMO FM 35 TEMP、WMO FM 42 AMDAR、WMO FM 92-IX 数据格式及美国国家气象中的ASUS1 KWBC 等数据格式。^[3]系统主要用于天气预报分析和信息处理，并采用二维图像进行显示，使用该系统的前提是先安装系统客户端并从互联网上下载数据。

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