【摘要】：隨著社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展,氣象預(yù)報(bào)對(duì)人們生產(chǎn)、生活的影響越來越大,人們對(duì)氣象預(yù)報(bào)的要求也越來越高。以前,采集的氣象數(shù)據(jù)量較少且數(shù)據(jù)精度不高,氣象預(yù)報(bào)系統(tǒng)采用單一的數(shù)據(jù)庫和服務(wù)器,而且沒有指導(dǎo)預(yù)報(bào)數(shù)據(jù);氣象預(yù)報(bào)員主要根據(jù)自己的主觀經(jīng)驗(yàn)來制作小范圍的氣象預(yù)報(bào),氣象預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率和制作效率較低。隨著氣象科學(xué)、雷達(dá)衛(wèi)星事業(yè)的飛速發(fā)展,氣象預(yù)報(bào)理論研究更趨于理論化和規(guī)范化,數(shù)據(jù)采集設(shè)備更加的精確化和多樣化。為了更加理論化和規(guī)范化的制作氣象預(yù)報(bào),完善氣象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理,提高預(yù)報(bào)制作效率并簡(jiǎn)化制作流程,進(jìn)行氣象預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的開發(fā)。國內(nèi)外進(jìn)行氣象預(yù)報(bào)制作的方法有很多,當(dāng)今比較流行方法的是格點(diǎn)化全范圍覆蓋預(yù)報(bào)。本系統(tǒng)應(yīng)用此方法來實(shí)現(xiàn)區(qū)域全范圍定點(diǎn)定時(shí)預(yù)報(bào)。本系統(tǒng)氣象預(yù)報(bào)過程如下:首先,通過FTP客戶端定時(shí)請(qǐng)求自動(dòng)站的原始報(bào)文站點(diǎn)數(shù)據(jù)和指導(dǎo)預(yù)報(bào)數(shù)據(jù);然后,將站點(diǎn)數(shù)據(jù)運(yùn)用插值算法轉(zhuǎn)換為二維格點(diǎn)數(shù)據(jù),并通過Gis技術(shù)將格點(diǎn)數(shù)據(jù)展示在地圖中;然后,預(yù)報(bào)員以展示的站點(diǎn)數(shù)據(jù)為參考,運(yùn)用格點(diǎn)制作工具訂正預(yù)報(bào)指導(dǎo)數(shù)據(jù),進(jìn)行氣象預(yù)報(bào)格點(diǎn)制作,制作過程中借助格點(diǎn)協(xié)同方案來簡(jiǎn)化制作流程;最后,以制作的格點(diǎn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),根據(jù)服務(wù)需求和服務(wù)制作規(guī)則來制作不同的服務(wù)。本系統(tǒng)根據(jù)上述氣象預(yù)報(bào)過程進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)。系統(tǒng)根據(jù)功能需求分為四大模塊,綜合分析,預(yù)報(bào)制作,服務(wù)制作,預(yù)報(bào)檢驗(yàn)。本文主要工作如下:1)研究了氣象預(yù)報(bào)系統(tǒng)開發(fā)所需的相關(guān)技術(shù),包括分布式系統(tǒng)搭建,Java線程池,Mod_jk中間件,Memcache技術(shù),MyCat技術(shù),系統(tǒng)業(yè)務(wù)相關(guān)技術(shù)等。2)運(yùn)用以上技術(shù)搭建了分布式系統(tǒng)框架,借助Modjk和MyCat中間件來搭建系統(tǒng)開發(fā)所需的分布式服務(wù)器集群,并借助Memcache來優(yōu)化系統(tǒng)性能。3)根據(jù)系統(tǒng)需求設(shè)計(jì)了系統(tǒng)整體功能模塊,包括綜合分析,預(yù)報(bào)制作,服務(wù)制作和預(yù)報(bào)檢驗(yàn)四大模塊。根據(jù)具體的業(yè)務(wù)需求進(jìn)行每個(gè)模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),其中綜合分析包括天氣實(shí)況和數(shù)值預(yù)報(bào),預(yù)報(bào)制作根據(jù)格點(diǎn)預(yù)報(bào)制作流程進(jìn)行開發(fā),其間借助空間和時(shí)間協(xié)同算法來提高制作效率,服務(wù)制作以預(yù)報(bào)制作的格點(diǎn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)并根據(jù)天氣現(xiàn)象規(guī)則進(jìn)行服務(wù)制作,預(yù)報(bào)檢驗(yàn)根據(jù)區(qū)域、要素、檢驗(yàn)規(guī)則來分類檢驗(yàn)歷史預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)。4)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)氣象數(shù)據(jù)管理功能模塊,包括氣象數(shù)據(jù)收集(一種是FTP請(qǐng)求報(bào)文數(shù)據(jù),一種是HTTP請(qǐng)求CIMISS數(shù)據(jù))、歸一化處理(將報(bào)文數(shù)據(jù)和中間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為特定氣象格式的文件,.nc格點(diǎn)文件或.mic氣象文件)等設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P45;TP311.52
【圖文】：

東南大學(xué)碩士學(xué)位論文逡逑對(duì)被執(zhí)行任務(wù)透明，線程池工作方式如圖２－２所示。逡逑Ｔａｓｋ邋Ｑｕｅｕｅ逡逑—？0邐逡逑Ｔ＝ｄ邋回回回回回回逡逑Ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ邋Ｔａｓｋｓ逡逑ｃ（（（（（（（（（（（（）邋＾邐逡逑圖２－２線程池工作圖逡逑２．２．２邋Ｍｏｄｊｋ邋中間件逡逑系統(tǒng)采用分布式服務(wù)器集群，管理集群需要借助負(fù)載均衡，本系統(tǒng)通過Ｍｏｄｊｋ中間件實(shí)現(xiàn)負(fù)載逡逑均衡。Ｍｏｄｊｋ也叫ＪＫ，是一款Ａｐａｃｈｅ／ＩＩＳ用來連接后臺(tái)Ｔｏｍｃａｔ的模塊，支持集群和負(fù)載均衡。逡逑通過Ｍｏｄｊｋ的配置文件配置各Ｔｏｍｃａｔ的權(quán)重來設(shè)置每個(gè)服務(wù)器的任務(wù)量比例，從而實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。逡逑Ｍｏｄｊｋ是一個(gè)比較針對(duì)Ｔｏｍｃａｔ集群的中間件，因?yàn)椋裕铮恚悖幔舻模龋裕裕刑幚聿糠侄加桑剩幔觯峋帉戝义希ǎ担担保舶姹疽院蟪霈F(xiàn)了邋ｎａｔｉｖｅ庫，用以提高其Ｉ／Ｏ和ＳＳＬ的性能）。因?yàn)椋粒穑幔悖瑁鍖?duì)于靜態(tài)文件的逡逑處理能力比Ｔｏｍｃａｔ強(qiáng)，所以Ｔｏｍｃａｔ開發(fā)組開發(fā)了一套與Ａｐａｃｈｅ結(jié)合使用的模塊一Ｍｏｄｊｋ中間件。逡逑通過Ａｐａｃｈｅ作為請(qǐng)求代理，把ＨＴＴＰ協(xié)議的請(qǐng)求轉(zhuǎn)化為ＡＪＰ協(xié)議包，并發(fā)送到后端的Ｔｏｍｃａｔ服務(wù)逡逑器進(jìn)行處理。Ｍｏｄｊｋ和Ａｐａｃｈｅ現(xiàn)在通常使用ＡＪＰ協(xié)議

ＭｙＣａｔ的主要特點(diǎn)是它介于數(shù)據(jù)庫和業(yè)務(wù)應(yīng)用之間，是進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和交互的中間服務(wù)，可以逡逑實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)分片所得的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理，數(shù)據(jù)來源可以多樣化，但對(duì)于應(yīng)用系統(tǒng)來說呈現(xiàn)的仍然只逡逑有一個(gè)數(shù)據(jù)庫。ＭｙＣａｔ交互機(jī)制如圖２－３所示。逡逑（邋主機(jī)＊１邐）邐（邋主機(jī)２邋Ｊ邐（邋主機(jī)３邋Ｊ逡逑圖２－３邋ＭｙＣａｔ中間件逡逑ＭｙＣａｔ是用來連接數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的中間件，通過此中間件可以實(shí)現(xiàn)分庫分表和讀寫分離，比較逡逑適用于氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)中單表數(shù)據(jù)量較大的情況，例如，將氣象降水分鐘表數(shù)據(jù)按月存放在多張表中，逡逑通過中間件，在應(yīng)用層操作中使用的是一張邏輯數(shù)據(jù)表，實(shí)際查詢的是數(shù)據(jù)庫中的多少張表。逡逑２．３系統(tǒng)業(yè)務(wù)相關(guān)技術(shù)逡逑為了提高預(yù)報(bào)員進(jìn)行氣象預(yù)報(bào)格點(diǎn)制作的效率，系統(tǒng)采用協(xié)同算法來優(yōu)化制作過程。氣象預(yù)報(bào)逡逑系統(tǒng)對(duì)天氣要素采用空間協(xié)同和時(shí)間協(xié)同算法。采用空間協(xié)同算法能夠?qū)崿F(xiàn)地理位置的格點(diǎn)化全范逡逑圍覆蓋，提高預(yù)報(bào)精度；時(shí)間協(xié)同算法有利于提高氣象預(yù)報(bào)制作的效率。逡逑１）

東南大學(xué)碩士學(xué)位論文逡逑史氣象數(shù)據(jù)。歷史庫通過Ｘｔｒａｂａｃｋｕｐ工具接收實(shí)時(shí)庫傳輸過來的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)一直保留在庫中。逡逑數(shù)據(jù)庫管理結(jié)構(gòu)如圖４－１２所示。逡逑報(bào)文數(shù)據(jù)／Ｃｉｍｉｓｓ逡逑數(shù)據(jù)逡逑Ｉ逡逑解析入庫逡逑ｉｒ邐邋邐逡逑實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫邐＾—g蝸低騁滴皴義鮮莞粗棋偽荊掊義襄危掊五錱義俠肥菘忮澹煎五義賢跡矗保彩菘夤芾斫峁瑰義掀渲�，实使P菘饈譴媧⑹凳苯郵盞鈉笫藎饕墻笫萁馕鋈肟猓菘飩馕齙鞫儒義現(xiàn)饕墓ぷ魅撾袢縵攏

本文編號(hào)：2778736