气象预警系统开发报告.doc

1 概况 本文档是“国家级地质灾害气象预警预报”项目的工作报告，它给出了模块从需求分析、系统设计到系统的部署,操作的详细说明。 随着互联网技术的不断普及，通过网络获取信息的方式深入人心.而该系统将能够利用、在第一时间直接面向公众发布气象预警信息, 从而提高气象预警信息发布的有效性。 本文档具体包括以下几个方面：概况、需求分析、系统设计、数据库结构，模块开发与运行环境、操作手册、模块部署说明等。2 需求分析 “国家级地质灾害气象预警预报”的需求分析工作是软件开发的重要环节，由于数据（包含雨量和空间数据）是系统进行开发基础，因此我们先从气象数据入手，分析气象数据的构成及其特点，然后再论述模块的应用需求。2.1国家级地质灾害气象预警预报系统数据的构成（1） 空间数据类如图2-1数据类型数据格式数字高程*.grd,*.det遥感影像*.msi,*.tif境界*.wp,*.wl,*.wt易发程度图*.wp,*.wl,*.wt标注*.wt 表2-1 空间数据类型 （2） 非空间数据：主要包括雨量实况数据和预报数据，雨量预报模版等。格式主要为*.000,*.024,*.doc等。2.2国家级地质灾害气象预警业务需求在本系统中，首先依据日期从服务器上下载气象数据文件，然后把解析雨量数据文件，把解析结果导入到数据库中，同时生成预报雨量线。 数据导入数据库后，依据8点实况雨量，14点实况雨量，20点预报雨量数据进行站点预报计算，从而生成预报雨量等级图层。 数据导入数据库后，依据8点实况雨量，14点实况雨量，20点预报雨量数据，计算出累计雨量，利用预报雨量线生成一个区文件，然后利用区图层和潜势度图层做叠加分析，并给分析结果赋属性值，再结合累计雨量值进行区域地灾计算。区域地灾计算的结果是生成了预报产品线，结合实际情况对预报产品线进行编辑，编辑结束后生成预报产品区。 利用预报产品线生成发布数据。利用系统地图和生成的预报产品区生成300dpi的发布图片，并利用此图片，填写预报词， 最终生成预警报告。 3 系统设计 该系统是在MAPGIS K9 IGServer 平台基础上研发的BS系统。因此MAPGIS K9 IGServer 的体系架构可以反映出本系统的体系。图3-1 MAPGIS K9 IGServer 体系架构图 如图所示，系统分为五级：DCSerer，IGServer 内核，IGServer 服务和Flex客户端1. 本系统在客户端采用的是Flex技术，任意一台pc机只要安装了IE和Flash player插件就可以浏览本系统了。2. Web 服务器层采用的先进的WCF服务，WebService服务等，它需要PC上安装IIS发布后，供客户端调用。3. MAPGIS IGServer内核提供专业的GIS 服务，例如地图服务，地图编辑。但本系统在研发过程中，结合业务需求，采用了GIS服务器插件的方式开发，这种方式满足业务需求同时又提高了系统的性能。例如预报雨量线，区域地灾预警计算都是采用这种方式。4 GIS数据服务器层的平台是Windows NT。它完成数据的定义存储、检索、完整性约束以及有关的数据库管理工作，它接收到Web服务器的数据请求，并将处理结果交送Web服务器。3.2国家级地质灾害气象预警预报结构设计本系统采用最常见的四体系架构。从下至上分别为：数据访问层、业务逻辑层、WCF服务层。如图3-2：图3-2 系统结构设计 数据访问层：图3-3 数据访问流程图 在数据访问层（DAL）中，采用IDAL抽象出数据访问逻辑，并以DAL Factory作为数据访问层对象的工厂模块。对于IDAL而言，分别有支持MS-SQL的SQL Server DAL和支持Oracle的Oracle DAL具体实现。而Model模块则包含了数据实体对象。在本系统中，我们只实现了SQL Server DAL。业务逻辑层：图3-4 业务逻辑流程图业务逻辑层包含了整个系统的核心业务。在业务逻辑层中，不能直接访问数据库，而必须通过数据访问层。注意图中对数据访问业务的调用，是通过接口模块IDAL来完成的。既然与具体的数据访问逻辑无关，则层与层之间的关系就是松散耦合的。如果此时需要修改数据访问层的具体实现，只要不涉及到IDAL的接口定义，那么业务逻辑层就不会受到任何影响。毕竟，具体实现的SQLServerDAL和OracalDAL根本就与业务逻 辑层没有半点关系。另外，此处也包含对数据的缓存依赖层。表示层：图3-5 表示层 表示层主要负责对页面控件的数据绑定，处理简单的页面逻辑。其主要功能均调用BLL。4 数据库结构系统用户表：表名为userInfo，表结构如图4-1：图4-1 userInfo表 雨量数据表：表名如“dt_110802”，其中110802代表2011年8月2号。表结构如图4-2：图4-2 dt_110802表 雨量站表：表名为“tabStation”，表结构如图4-3：图4-3 tabStation表 短信信息表：表名为“PublicMessage”，表结构如图4-4：图4-4 PublicMessage表5功能模块5.1 系统结构图5-1 系统结构图本系统采用B/S结构，任何一台PC机只有装了浏览器和Flash 播放器都能浏览和查找不同比例尺的地质地图数据，根据不同的选项来选择定购的地图数据，再通过后台管理员审核和确认后，可根据用户的要求把实际的矢量地图进行提取和裁剪，最后打包给最终的定购用户。5.1.1涉及到的数据库Sql Server数据库：负责记录系统相关的数据，如雨量数据，用户信息数据，发布预报结果数据等空间数据库：存储系统底图数据，预警预报系统生成的空间数据。5.2 主要模块开发5.2.1 系统登录 在登录页面，输入已录入到系统的用户名，密码，点击登录系统跳转到系统的主页面上，在系统主页面要先设置所要进行业务的日期。n 系统登录流程图图5-2 系统登录流程图5.2.1 地图显示 在系统主页面设置系统日期后，系统会加载一个全中国的底图。此模块采用MapGISIGServer 平台专业地图服务接口。5.2.2图层列表 图层列表模块主要包含一个图层树目录，该树目录有三种类型数据：第一种就是通过业务计算实时生成的存在空间数据库的数据，例如气象预报雨量，预报产品区，预报产品线，第二种就是存储在Sql数据库的数据，如站点8点实况雨量，站点14点实况雨量，第三种是已存在的存储在空间数据库的数据，如地质环境目录下的图层和各省易发区图下的图层。图5-3 图层控制模块5.2.3雨量数据管理 雨量数据管理模块主要包含四个功能：气象雨量数据提交，雨量数据自动导入，雨量数据点击查询，雨量数据拉框查询。图5-4 雨量数据管理模块 雨量数据提交：就是根据系统时间，把用户机器上的对应时间的雨量数据上传到服务器上。 雨量数据自动导入：依据系统时间，自动从服务器Ftp上下载雨量数据，并解析雨量数据，将解析结果报错到Sql数据库和空间数据库中。 从气象局FTP服务器报文获得雨量数据,并将雨量数据存入数据库。从FTP服务器获取气象数据可采用以下方式： 手动在客户端触发获取气象数据事件。 通过定时器按既定事件实时从气象局FTP服务器获取数据。 通过服务器上Window任务方式获取数据。n 业务流程图图5-5 数据上载流程图雨量数据点击查询：将导入到Sql数据库雨量数据，依据系统时间和鼠标点击范围进行查询，并将查询结果展现出来。雨量数据拉框查询：将导入到Sql数据库雨量数据，依据系统时间和拉框范围进行查询，并将查询结果展现出来。5.2.4地质灾害预警预报 地质灾害预警预报模块主要包含10个功能：站点地灾预警计算，区域地灾预警计算，一站式计算，生成发布数据，生成发布图片，生成预警报告，生成签报单，网上发布，手机短信发送，下载预报结果到本地。如图5-6和图5-7：图5-6 地质灾害预警预报图5-7 地质灾害预警预报5.2.5右键菜单右键菜单主要包含地图基本操作，如放大，缩小，移动，复位，更新，清楚状态，清楚标注，属性查询等功能。图5-8 右键菜单5.2.6用户管理 用户管理主要包含添加用户，用户管理两个功能。添加用户就是增加一个可以登录本系统的系统。用户管理是对本系统的所有用户进行修改和删除。图5-9 用户管理模块5.2.7工具栏 工具栏主要包含系统日期设置，所有雨量站点，预报站点等级，气象数据自动导入，预报线图层的编辑，生成发布数据，生成发布图片，生成预警报告，省市县定位，地边界，线边界图层开关，全图显示等功能。如图5-9图5-9 工具栏6 系统部署环境6.1硬件环境要求系统服务器包括应用服务器和数据服务器，服务器的台数可根据实际需求增加数量。应用服务器参考配置如表6.1所示，数据服务器参考配置如表6.2所示。表6.1应用服务器参考配置名称类别指标处理器CPU类型AMD/IntelCPU频率3000MHz处理器数量2个二级缓存2G内存内存大小2G以上硬盘硬盘大小100G以上显卡无具体要求光驱无具体要求软驱无具体要求显示器无具体要求网络网卡双千兆以太网接口总体性能要求同时在线数3000并发用户数100CPU利用率=256M硬盘硬盘大小=256M显卡无具体要求光驱无具体要求软驱无具体要求显示器无具体要求网络网卡双千兆以太网接口总体性能要求同时在线数无具体要求并发用户数无具体要求CPU利用率无具体要求内存利用率无具体要求无故障运行的平均时间间隔7-24 h6.2软件环境要求本系统基于B/S模式开发，在应用服务器和数据服务器上需要对应部署如下软件，应用服务器软件环境参考如表6.3所示，数据服务器软件环境参考如表6.4所示。表6.3 应用服务器软件环境参考配置名称型号备注操作系统Windows Server 2003/2008/7必选其一WebGIS支撑平台MapGIS IGServer必选运行环境IIS必选Sql Server2005必选Microsoft .NET Framework 2.0及以上版本必选Windows office 2003/2010必选IE 6.0及以上版本（IE插件Adobe Flash Player Active 10）必选其一Firefox3.5及以上版本（FF插件：Adobe Flash Player Plugin 10）表6.4 狗许可证书服务器软件环境参考配置名称型号备注操作系统Windows Server 2003 SP2/XP SP2/2008/7必选其一运行软件MapGIS许可证书必选6.3系统所需端口1：端口号 10001： MapGIS 许可证书所需的端口号2：端口号 5141： MapGIS IGServer矢量地图服务所需的端口号3：端口号 5142： MapGIS IGServer 瓦片地图服务所需的端口号4：端口号 8080： MapGIS IGServer 负载均衡所需的端口号5：端口号 1818： 国家级突发地质灾害气象预报系的WCF 服务所需的端口号6：端口号 80：国家级突发地质灾害气象预报系的Web服务器所需的端口号7：端口号 21： 国家级突发地质灾害气象预报系的Ftp数据下载所需端口号8：端口号 1433： Sql Server 2005 所需的端口号7 系统开发环境 系统设计采用成熟的先进技术，数据库及软件平台支撑工具采用较好的主流产品。系统结构设计合理、技术先进，采用当今流行的栅格化地图加载体系结构；在传统B/S结构中增加当今流行WCF、Flex技术，支持分布式发布、支持大用户量的并发。系统采用了开放的系统结构，支持一定时间内的结构性升级，并且在系统设计过程中，充分考虑系统的扩展性，与以后其他办公系统进行信息交换，具有良好的扩展能力。图7-1 系统开发环境图8操作手册8.1用户操作说明8.1.1系统登录图8-1 系统登录8.1.2系统日期设置在系统登录页面输入用户名，密码，点击登录，系统会去验证用户名，密码若验证成功，则系统跳转到主程序界面，如图8-2：图8-2在主页页面首先设置系统日期,如图8-3：图8-3设置系统日期后,预警系统根据日期生成地图名，如图8-4图8-48.1.3图层控制展开树目录图层，默认所有图层都是关闭的，如图8-5：图8-5当勾上历史灾害点图层，潜势度图层时，显示如图8-6：图8-68.1.4雨量数据上载点击“气象雨量数据提交”功能，出现如图8-7：图8-78.1.5雨量数据自动导入气象数据导入是从ftp服务器或本地下载雨量数据，并生成预报雨量线图层，8点实况雨量图层，14点实况雨量图层，并提供站点预报和区域预报所需数据。点击“气象数据自动导入”如图8-8和图8-9：图8-8图8-9雨量数据导入后，可浏览当前系统日期的气象预报雨量图层，如图8-10：图8-10雨量数据导入后，可浏览8点实况雨量，如图8-11：图8-11雨量数据导入后，可浏览14点实况雨量，如图8-12：图8-128.1.6站点地灾预警计算气象数据导入后，可进行站点地灾预警计算。点击站点预警计算如图8-13和图8-14：图8-13图8-14站点地灾预警计算后，可浏览雨量站点预报等级图层，如图8-