江苏省基于CIPAS2.0的应用气候事件监测系统

 2022-01-17 11:01

论文总字数:30840字

目 录

一 绪论 3

1.1论文背景和研究意义 3

(1)论文背景 3

(2)研究意义 3

1.2本文主要内容 3

1.3本章小结 4

二 需求分析与ASP.NET技术 4

2.1应用气候事件监测需求 4

2.2 ASP.NET相关技术 4

2.2.1平台框架 4

2.2.2 ASP.NET程序组件 5

2.2.3 ADO.NET数据库访问技术: 7

2.3本章小结 8

三 系统原理 8

3.1 Asp.net 的工作原理 8

3.2 本章小结 11

四、 系统设计 11

4.1数据库设计 11

4.1.1数据库概念设计 11

4.1.2数据库表结构设计 12

4.2.平台构建 14

4.2.1 IIS服务器配置 14

4.2.2数据交互实现 15

4.3前端的设计 20

五、系统测试 28

5.1功能测试 28

5.1.2应用气象事件查询功能测试: 29

5.2本章小结 31

六、总结 31

参考文献: 31

致谢 32

江苏省基于CIPAS2.0的应用气候事件监测系统

姚宏民

,China

Abstract: With the development of lifes levles, more and more meteorological services are required. In order to further improve the professionalism and timeliness of meteorological services, the Climate Center of Jiangsu Province hopes to develop a climate business platform to meet the following business needs: daily average temperature stability through the first day, day of the week, accumulated temperature, season start and end times and length change, the platform was developed based on CIPAS2.0 In the application of meteorological event monitoring, users can find out the above three aspects of the data in Jiangsu province. It can be saved as an export file to facilitate archiving. It can provide convenience and save a lot of time for users to monitor the application of climate events in Jiangsu.

Keyword:Weather event monitoring ;data query and early warning

一 绪论

1.1论文背景和研究意义

(1)论文背景

CIPAS2.0即气候信息交互显示与分析平台(这个系统设计的初衷是为气候监测、诊断、预测等这类基础业务功能的优化而设计的),这个分析平台拥有着面向气候业务应用的集约化基础数据环境,在全时间的时间段中包含众多功能(地面常规观测、指数资料、再分析资料以及数值预报产品等),并提供了一个统一的简单访问接口,基于要素、层次、时间、范围、种类等查询参数来对系统进行访问和操作。整个系统的设计思路是采用多层次分布式架构,形成轻量级的客户端,客户端采用了组件和插件化的设计方法,囊括了数据、图形、分析处理、版面制图、配置管理等核心组件,形成可扩展和组装的基本业务功能模块和二次开发接口,并以工具箱的形式提供各种气候业务分析功能。[7]

5年前,国家气候中心开始进行信息化改革。首先它明确了其核心业务,以使整个业务流程更加流畅;其次是让科学家保有众创开发的态度参与业务发展,将科研和业务两个模块结合起来,切入点为CIPAS2.0。经过国家气候中心组织成立数据应用环境建设组、业务分析组等专家组对提交的数据、算法和产品规格进行全面验证。CIPAS2.0整合集成了动力与统计相结合气候预测系统、多模式集成气候预测系统、气候极端事件监测系统、ENSO(厄尔尼诺/拉尼娜)监测预测系统等一批原本分散的国家级气候监测预测业务系统,集成了430个气候算法,系统功能覆盖气候监测、预测、产品检验、产品制作和诊断分析等核心气候业务。CIPAS2.0基于“气候算法组件库”和“业务流程引擎”等技术[1]

为了能进一步提升气象服务的专业性和及时性,江苏省气候中心希望开发一个气候业务平台,能满足以下业务需求:日平均气温稳定通过某一摄氏度的初日、终日,积温,四季起止时间及长度变化。

(2)研究意义

系统基于CIPAS2.0来设计和实现一个能够通过浏览器来查询江苏省各地各区域站点的高初终日统计,站点高积温统计,四季起止时间及长度变化。并对主要信息进行筛选,提升专业性,为用户对江苏省应用气候事件监测提供方便,省去了传统记录所花费的大量时间,节省大量时间和人力资源。

1.2本文主要内容

本文目的是基于CIPAS2.0来设计和实现一个能够通过浏览器来查询气象事件监测。因此本文的主要工作就是气象事件监测系统的设计和实现。主要研究内容为:

(1)分析并阐述B/S(ASP.NET)平台的开发技术原理。

(2)其次是气象事件监测的查询和导出进行测试。

论文的组织结构:

第一章着重阐述论文的背景,分析平台基于的CIPAS2.0发展和气候中心的要求等。

第二章介绍用户对气象事件监测以及ASP.NET的相关技术和理论。

第三章主要阐述气象事件监测的总体设计理论及其工作原理。

第四章对服务器端以及浏览器的进行开发设计,主要是sql server数据库、web服务器及各个功能的实现。

第五章主要阐述系统发布方式和功能性测试结果。

第六章总结论文内容和整个过程中的收获。

1.3本章小结

第一章主要是对系统的研究背景和需求做了基本的介绍,并对CIPAS2.0发展和气象应用事件监测系统的现状进行了分析,最后简单介绍了文章内容部署。

二 需求分析与ASP.NET技术

2.1应用气候事件监测需求

为了能进一步提升气象服务的专业性和及时性,江苏省气候中心希望开发一个气候业务平台,能满足以下业务需求:日平均气温稳定通过某一摄氏度的初日、终日(此处温度值可以自由选择),积温(此处温度值可以自由选择),四季起止时间及长度变化。由于气象业务一直都关系民众民生。专业性和及时的气象信息总是十分重要的。而一款气候事件监测系统的需求亦是迫切的。

2.2 ASP.NET相关技术

2.2.1平台框架

ASP.NET系统的三层架构:

1:界面层(UI层):也可称为“可视化组件”。主要是指与用户交互的界面主要由HTML标记和控件标记组成。本部分主要用于定义应用程序中包含的页面显示特性和控件标识的外观,主要标识WEB方式,也可表示为winform方式。

2:业务逻辑层:主要针对具体的操作问题,亦可以理解成对数据层的操作,对数据业务逻辑处理。一个简单的比喻:数据层是建筑材料,逻辑层功能就是对这些材料的摆放。业务逻辑层是UI层和数据访问层(DAL)之间的通道,起到了承上启下的作用。对于数据访问来说,它扮演者调用者的角色;对于界面层而言,它则是被调用者。业务逻辑包含:验证、业务规则、数据计算等。

3:数据访问层:这个层次是对原始数据(数据库或者文本文件等存放数据的形式)进行操作的层次,操作的对象是数据而不是数据库,具体表现在业务逻辑层。主要实现对数据进行增、删、改、查。并将数据库内存储的数据提交给业务层,与此同时将业务层处理的数据保存到数据库。(操作是基于UI层的,用户的需求反映在界面(UI)上,UI将请求传递给业务逻辑层(BLL),BLL再将数据请求消息发送到数据访问层(DAL),DAL对数据进行操作,操作后再一一返回,返回到界面层来呈现给用户,让用户完成所需要的操作,诸如增加或者查找数据)。

简洁图示如图2.1所示:

图2.1

2.2.2 ASP.NET程序组件

在ASP.NET的网页中,用户的编程工作分为两个部分:可视元素和逻辑(即界面部分和程序代码部分)。ASP.NET为构造其页面的代码提供了两条途径:内联编码和隐藏编码(code—behind)模型。

ASP.NET - 服务器控件:

ASP.NET提供了一组方便、功能强大的服务器控件,控件就是一个可重用的组件或对象,是ASP.NET页面上能被服务器代码访问和操作的页面元素。服务器控件是可以被服务器理解的ASP.NET标签。每一个ASP.NET服务器控件都具有特定的属性、事件和方法。

有三种类型的服务器控件:

(1)HTML 服务器控件 :HTML服务器控件是在HTML网页标记基础上产生的,是服务器可理解的HTML标签,仅用于客户端编程。这是一个传统的服务器控件,在实际开发中,HTML控件已使用较少。

(2)Web 服务器控件:一个新的 ASP.NET 标签,具有很多内置功能,功能比HTML服务器控件更加强大。

(3)用户自定义服务器控件:自定义控件可由用户根据需要定义自己的控件,扩充系统能力。

◆ASP.NET - HTML 服务器控件:ASP.NET中的HTML元素被默认为文本进行处理。要想使这些元素能够编程,就需要向这些 HTML 元素添加如runat="server" 属性。该属性指示,此元素是一个服务器控件。同时要增加 id 属性标识该服务器控件。id引用的作用为操作运行时的服务器控件。

注意:所有HTML服务器控件必须位于带有 runat="server" 属性的 lt;formgt; 标签内。runat="server" 属性表示该表单在服务器处进行处理。同时指示包括其在内的控件可以被服务器脚本访问。

◆ASP.NET - Web 服务器控件

Web 服务器控件是服务器可理解的特殊 ASP.NET 标签。

类似 HTML 服务器控件,Web 服务器控件(以下简称Web控件)也在服务器上创建,同样需要 runat="server" 属性以使其生效。但是,Web控件不一定映射任何现有的HTML元素,它们代表更复杂的元素。Web控件不只包括对应HTML的表单(form)类型的控件(如按钮和文本框等),而且还包括特殊用途的控件(如按钮和文本框等)他们提供了更为丰富的用户界面和事件处理[3]。Web控件有详细分为:标准服务器控件,验证控件、导航控件、数据控件和登录控件等。

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