论文总字数：19868字

目 录

1 绪论 1

1.1系统开发背景 1

1.2国内外研究现状 1

1.3系统开发目的及意义 1

1.4本章小结 1

2 CIPAS介绍及其主要功能分析 2

2.1 CIPAS概述 2

2.2 CIPAS主要功能 2

2.3 CIPAS关键技术 3

2.4未来发展 5

2.5本章小结 5

3 需求分析及相关技术介绍 5

3.1需求分析 5

3.1.1业务流程分析 5

3.1.2功能需求分析 5

3.1.3系统角色分析 6

3.1.4性能需求分析 6

3.1.5界面需求分析 6

3.2相关技术概述 7

3.2.1 ASP.NET介绍 7

3.2.2 C#介绍 7

3.2.3控件介绍 7

3.3本章小结 8

4 系统原理 8

4.1系统架构 8

4.2系统工作原理 9

4.2.1服务器端工作原理 9

4.2.2浏览器端工作原理 9

4.3本章小结 9

5 系统设计 10

5.1数据库设计 10

5.1.1数据库概念设计 10

5.1.2数据库表结构设计 10

5.2 Web服务器设计 11

5.3浏览器端设计 14

5.3.1登录功能实现 14

5.3.2查询功能实现 15

5.4本章小结 16

6 系统部署与软件测试 16

6.1登录功能测试 16

6.2气象要素查询功能测试 17

6.3气象要素统计测试 18

6.4气象要素GIS分析测试 18

6.5本章小结 19

7 总结 19

参考文献 20

致谢 21

江苏省基于CIPAS2.0的气象要素监测系统

赵明

，China

Abstract: With the development of meteorological technology. The monitoring of meteorological

elements gradually entered people's life. Accurate and timely meteorological information is the basis of meteorological forecasting. Therefore, this thesis aims to design a system based on CIPAS2.0. It is used to monitor the basic meteorological elements in Jiangsu, such as temperature, precipitation, air pressure, humidity, sunshine and various weather phenomena. The system can make statistics on historical meteorological elements, and can find the graph of various meteorological elements. CIPAS is an important part of meteorological disaster monitoring and warning. Meteorological elements monitoring module can monitor and count weather conditions. It is conducive to the analysis of meteorological elements. And it lays the foundation for the meteorological warning module. The main content of the graduation project has the following points: Understand the development background and significance of the system and carry out feasibility analysis. Perform requirement analysis, which is the function and performance requirements analysis of the system. Overall design and abstract generalizes the method of developing the system. Carry out detailed design and give concrete operation step and function realization. At last, Carry out the comprehensive test and use various tests to make the system meet the predetermined requirements. Through the above steps, the weather monitoring system that meets the requirements can be completed.

Key words: CIPAS; Monitoring system; Meteorological elements

1 绪论

1.1系统开发背景

随着技术的发展，人们的生活发生巨大的变化，而对气象的监测预测是人们正常生活的保证。对气象要素进行统计与监测，有利于人们对极端天气的预警，并在尊重自然规律的条件进行合理的生产活动。

1.2国内外研究现状

尽管近年来我国气象监测与预测系统在不断的完善与发展，但由于缺乏一套完整的信息标准和没有较好的顶层设计标准，因此多年来一直未能形成国家级的气象监测预测分析诊断业务的应用平台。于是，国家气候中心推出了面向气象监测、统计、诊断、分析、预测等业务的气候信息交互显示与分析平台（Climate Interactive Plotting and Analysis System ，CIPAS）的建设，并向实现软件通用化、系统结构网络化、数据共享标椎化、交互式工具人性化等基础目标进行奋斗^[1]。国内的CIPAS具备了以下功能：多维度显示分析、气候数据查询与分析和统计诊断产品生成，这一成果在试点省市的成功运行与试用显示其良好的应用能力，同时具有相当大的发展前景[2]，对于全球地面气候的情况和大气环流基本状况，我国建立了一个相对完善符合需求的监测与分析系统，因此取得了相当大的成果和进展。

国外的如俄罗斯针对日本核事故建立了环境辐射监测与分析系统，系统对该事故的可能后果进行了预测，并因此得出了俄罗斯生态环境的评估结果。同时，国外还有一些较为成熟的气候系统，譬如美国大气海洋局地球系统实验室研发的在线气候分析系统（PSD），美国国际气候研究院IRI的CPT^[3]，美国能源部科学办公室资助下的气候模式诊断和分析小组的CDTA^[4]，以及日本东京气候中心TCC的LTACS，无论是系统框架、功能还是技术发展方向这些系统均值得借鉴。

1.3系统开发目的及意义

系统开发的目的是设计出一个基于CIPAS2.0的系统，用于监测江苏省基本气象要素，基于CIPAS的系统可以对历史气象要素进行查询统计与GIS分析，并且可以查询到各种气象要素的曲线图；而CIPAS对气象灾害的预警起到了十分重要的作用，气象要素监测模块可以对天气情况进行监测和统计，这有利于对气象要素的分析，并为气象预警模块奠定了基础。

1.4本章小结

本章介绍了系统开发背景、国内外研究现状和系统开发的目的及意义。在国内外研究现状中，主要介绍了国外国内的CIPAS的发展和之间的差距，以及CIPAS的一些具体应用，并指出了国外的某些系统具有借鉴意义。

2 CIPAS介绍及其主要功能分析

2.1 CIPAS概述

CIPAS （Climate Interactive Plotting and Analysis System）气候信息交互显示与分析平台，是将气候监测、预测、预警等功能融为一体的基础业务平台，属于功能较为齐全的、应用较为复杂的、用户范围较为广泛的综合应用系统，并将逐步满足国家气候部门的数据综合检索、多维显示、统计分析、信息标准化，并兼顾系统运行维护、平台定制以及二次开发等多类用户的多层次需求。CIPAS充分运用了数据库技术、地理信息系统(GIS)、计算机信息技术、分布式等技术，而我国从该平台的功能实现上坚持自主创新的原则。CIPAS确保后台与前端资源的有效利用，实现了良好的负载平衡。CIPAS设计了一个二次开发接口，CIPAS有一个跨操作系统(平台)的能力，为国家气候部门的软件和硬件环境提供了快速的搭建和部署能力。CIPAS的建设将遵循整体设计的基本设计理念：逐步实施、统一的环境、标准化的业务、先进的技术和安全可靠的技术。CIPAS面向业务的基本需求，如气候监测、预测，它使用自顶向下的层次设计，因此它的功能设计分为面向数据库和应用服务器、业务应用服务器和窗口程序三个实体组件，它是一种典型的多层体系结构^[4]。

2.2 CIPAS主要功能

结合CIPAS的总体框架，其系统的主要功能设计如图2.2所示^[5]。

图2.2 CIPAS主要功能示意图

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