简介:文章介绍了利用计算机、数据库等技术,面向业务科研需要,建立基于基数据的西藏地区多普勒天气雷达资料管理及共享服务系统的实现方法。关键词多普勒雷达;基数据;管理中图分类号TL822+.6文献标识码A文章编号1007-9599(2010)04-0000-02DesignandImplementationofInformationManagementandSharingSystemBasedonRawDataofTibetDopplerRadarLiChunyan,LiuYong,CiRenCuoMu(TibetMeteorologicalInformation&NetworkCenter,Lhasa850000)AbstractThispaperintroducestheuseofcomputers,databasetechnology,business-orientedresearchneedstoestablishbasicdataonTibetDopplerweatherradardatamanagementandsharingsystemrealization.KeywordsDopplerradar;Rawdata;Management一、引言新一代多普勒天气雷达(CINRAD)采用了目前世界上先进的雷达技术、计算机技术、数字信号处理以及图像处理等高新技术,具有全天候和高时空分辨率的探测能力,是监测跟踪中小尺度天气系统发生、发展、成熟、消亡过程的有效探测工具。对多普勒天气雷达资料的广泛应用可以大大加强对中小尺度天气系统的探测和预警能力,为开展短时灾害性天气系统及洪涝灾害的监测和预警、人工影响天气、中尺度数值预报奠定坚实基础。随着中国气象局“新一代天气雷达发展规划”的全面实施,西藏地区已相继建成了四部多普勒天气雷达,并逐步投入业务运行。建立有效收集、管理、使用多普勒天气雷达资料系统,实现资料的共享,是最大限度地发挥新型探测设备作用的关键。二、西藏地区多普勒天气雷达资料的管理及共享系统的实现(一)系统设计原则针对目前西藏地区多普勒天气雷达资料管理分散、无统一的数据管理系统、资料使用效率不高等问题,面向业务科研需要,设计合理的多普勒雷达资料管理策略,对资料进行有效的存储管理,并搭建资料管理和共享服务系统,通过网络将资料进行方便、快捷的共享。(二)数据管理策略多普勒天气雷达资料主要包括基数据(既雷达体扫文件,该数据含雷达反射因子Z、径向风速度V、谱宽W等信息,为二进制文件格式),还有基于基数据经过各种气象算法和数字图像处理生成的产品,如组合反射率因子(CR)、垂直液态水(VIL)、回波顶(ET)、谱宽剖面产品(SCS)等丰富的天气雷达二次产品。由于多普勒天气雷达基数据数据量大,一个站点一天数据约为2.9G,其衍生产品可达三十多种,如何对这些资料进行有效分类,并进行科学的存储及管理是本项目需解决的重要问题之一。针对多普勒雷达资料基数据文件大、数据产品种类多等特点,系统研究制定了针对西藏地区多普勒雷达资料的管理策略1.根据业务需要及该资料的特点,确定资料存储管理的重点为雷达基数据资料,因为该资料为雷达运行的基础资料,其中包含天气变化信息、雷达运行状况信息、雷达所在环境信息等,所有的衍生产品均是基于此数据;2.由于基数据为二进制数据格式,需要专业的软件才能读取其中的有用信息,为便于该资料的共享使用,系统开发后台资料处理系统,实时提取基数据中最重要的雷达反射因子Z、径向风速度V、谱宽W三种数据,并运用图形图像技术,形成直观的图像,在共享系统上共享应用;3.根据现有资料的传输情况,对业务要求传输的资料进行存储管理及共享;4.由于基数据量大,为便于存储,系统采用压缩技术,开发资料自动压缩处理模块,对基数据进行有效压缩后存储;5.为便于资料的共享使用,与相关自动站站点资料结合,提供按时间和按天气类型两种方式进行资料检索;6.为便于历史资料的使用,系统开发了针对下载后的雷达资料显示软件。(三)技术实现针对多普勒雷达资料特点,系统采用B/S(浏览器/服务器模式)和C/S(客户端/服务器模式)结合的方式开发,其中数据共享应用系统采用B/S方式开发,资料管理系统采用C/S方式开发。1.系统流程为便于资料管理,本系统按时间将资料分为实时资料和历史资料两部分进行管理。(1)实时资料库为近期雷达资料,库中含①实时雷达基数据既雷达体扫文件;②宽带网实时传输的五种数据图;③基数据初步分析的四种数据产品图像回波强度、谱宽、径向速度、无定证回波强度。(2)历史资料库为非实时库中所有的雷达基数据,采用压缩格式存储,以天为单位,全天数据一个压缩包。为便于使用,提供两种检索方式①按时间检索、下载;②按天气要素检索、下载(与相关自动站资料相结合)。下图为系统资料管理流程及结构图。图1.资料管理流程图2.系统开发技术方法系统开发主要分为三部分资料管理系统、资料共享应用系统、基数据图像显示软件三部分。(1)资料管理系统系统采用C++BUIDER6.0作为开发工具,结合MYSQL数据接口技术、WINZIP软件的命令行工具(WZZIP.EXE和WZUNZIP.EXE)、目录监控技术以及利用MICPAS3系统中西藏各县的经纬度数据,实现了全区多普勒天气雷达资料的自动处理和存储。主要有以下模块1)多普勒天气雷达资料的监控和接收模块。2)多普勒天气雷达基数据的显示处理模块。3)多普勒天气雷达基数据图像化处理模块。4)多普勒天气雷达基数据图像的地图叠加模块。5)多普勒天气雷达基数据图像的自动生成模块。6)多普勒雷达基数据及图形产品自动入库模块。7)雷达数据自动入库和维护。8)历史多普勒雷达基数据的压缩存贮模块。(2)资料共享应用系统该系统以B/S模式采用PHP、MYSQL等工具开发,实现对雷达资料的网络浏览、共享、查询及下载等功能。主要有以下模块1)数据关联模块。2)共享系统数据演示模块。3)资料查询及下载模块。(3)雷达基数据显示程序以Windows系统作为操作系统系统,采用C++BUIDER6.0作为开发系统。(四)系统主要实现的功能1.资料管理系统(1)实现对西藏地区多普勒雷达资料的自动收集、分类、入库,监控;(2)实时处理基数据资料,并生成四种雷达图像产品实时入库;(3)实现了对实时资料和历史资料的可控管理,既实时资料的保留时间可根据实际需要进行调节,调节范围在1-21天之间;(4)图像压缩质量可根据资料存储状况进行调整;(5)实现了对历史资料的自动按天压缩、存储、入库;(6)实现了对雷达站相关自动站资料的自动收集、入库。2.数据共享应用系统(1)对实时传输的5种整点图形资料的动画显示;(2)对实时传输基数据的4种分析图像产品的动画显示;(3)实时基数据的查看、下载;(4)实时库中5种整点图形资料的回放;(5)实时库中4种分析图像产品的回放。3.资料应用软件针对已下载解压后的多普勒雷达基数据文件,实现基数据文件的图形显示,包括单个基数据文件的图形显示和多个基数据文件的动画显示,显示包括多个要素(回波强度、径向速度、谱宽、无订正回波强度),多个显示范围(240公里、120公里、60公里、30公里),多个层次(九个层次)。(五)运行情况系统于2009年9月正式投入业务运行,系统运行稳定。经相关单位应用,在气象业务及科研中,发挥了较好的作用。三、结论(一)系统采用计算机、数据库等技术针对多普勒雷达资料特点,以C\S和B\S模式相结合方式开发建设系统。数据管理科学规范,易于管理和共享、应用,为面向全区雷达资料的广泛应用奠定了基础。(二)系统采用开放式网络环境、标准化协议以及通用系统开发工具,使系统具有良好的可移植性,易于实现和其他系统的互操作,有利于系统未来的发展。(三)应用界面友好用户只需要浏览器即可初步使用该资料,显示、浏览、查询、下载、使用方便,操作简单、明了。参考文献1高梅,张文华,接连淑,阮征等.基于气象信息共享系统的雷达资料网络数据库.气象科学.第30卷第1期2002年2月
简介:随着社会各界对教育的重视和政府财力的投入,各地教育现代化稳步推进,教育信息化也随之蓬勃发展,教学资源库的建设已势在必行。本文以洪泽县教育城域网中信息技术课程网络教学资源库建设为例,试着对网络教学资源库的建设作一些研究和探讨。关键词教育信息化;城域网;资源库;建设中图分类号C41文献标识码A文章编号1007-9599(2010)04-0000-01StudyonDisciplineTeachingResourcesdatabaseOfWeb-basedEnvironment------InformationTechWebResourcesofHongzeEducationMANAsanExampleLvFubing(HongzeTeaching&ResearchOffice,Hongze223100,China)AbstractWiththecommunity'semphasisoneducationandgovernmentfinancial,themodernizationofeducationadvancessteadilyinallplaces,educationalinformationalsowillvigorouslydevelop,andteachingresourcedatabaseconstructionhasbecomeimperative.Inthispaper,takinganexampleofinformationtechnologycoursesnetworkeducationresourcedatabaseconstructioninHongzeCountyMANEducationwetrytomakesomestudyanddiscussionontheconstructionofthenetworkteachingresourcedatabase.KeywordsEducationalinformation;MAN;Resourcedatabase;Construction2005年6月,江苏省委省政府颁发《关于加快建设教育强省率先基本实现教育现代化的决定》,明确提出到2010年,江苏率先基本实现教育现代化,江苏省教育厅也制定了详细具体的《县(市、区)教育现代化建设主要指标》,由全省统一部署的“校校通”工程实施完成也助推了各地教育信息化驶入快车道,教育城域网的建设规模日益壮大,但仍有部分地区对教育城域网建设只考虑硬件环境建设,忽视了应用软件和教学资源的统一开发和管理,学校各自为政,重复购买软件,造成资源的浪费,对教学资源在地区范围内快速、有效的共享重视不足,缺少对教学资源的建设模式的研究和探讨。一、教学资源库建设的意义教学资源主要是指为教学的有效开展提供的数字化的多媒体类的信息资源。包括教材、案例、视频、图片、课件等,教学资源建设是教育信息化的基础,是教育网络建设项目的重要组成部分,是一项需要长期建设与维护的系统工程。为了适应中小学信息技术发展和新课程改革对网络教学资源的需要,减轻教师在多媒体网络教学中的负担,避免教育教学资源的重复建设,洪泽县教育局根据省教育厅关于教育现代化建设标准要求,开始着手规划本地区的中小学教学网络资源库建设,洪泽县教研室信息教研组承担了全县中小学信息技术课程资源库建设任务,并成立了专门的课题组申报了《中小学信息技术课程教学资源建设研究》市级课题,旨在通过课题研究,构建资源开发与应用的新机制,并集中本地名校、名师的优势力量,利用教研系统的管理优势,调动各学校的积极性,共同研究开发适应学校需要的网络课程资源。二、教学资源库分类及内容教学资源库的建设主要是素材类教学资源的建设,根据我国《教育资源建设技术规范》可以分为以下九类(1)媒体素材媒体素材是传播教学信息的基本材料单元,可分为五大类文本类素材、图形(图像)类素材、音频类素材、视频类素材、动画类素材;(2)题库题库是按照一定的教育测量理论,在计算机系统中实现的某个学科题目的集合,是在数学模型基础上建立的教育测量工具;(3)试卷素材各个学科有典型意义的试卷集合;(4)课件与网络课件课件与网络课件是对一个或几个知识点实施相对完整教学的用于教育、教学的软件,根据运行平台划分,可分为网络版的课件和单机运行的课件,网络版的课件需要能在标准浏览器中运行,并且能通过网络教学环境被大家共享。单机运行的课件可通过网络下载后在本地计算机上运行;(5)案例案例是指有现实指导意义和教学意义的代表性的事件或现象;(6)文献资料文献资料是指有关教育方面的政策、法规、条例、规章制度,对重大事件的记录、重要文章、书籍等;(7)常见问题解答常见问题解答是针对某一具体领域最常出现的问题给出全面的解答;(8)资源目录索引列出某一领域中相关的网络资源地址链接和非网络资源的索引;(9)网络课程网络课程是通过网络表现的某门学科的教学内容及实施的教学活动的总和,它包括两个组成部分按一定的教学目标、教学策略组织起来的教学内容和网络教学支撑环境。三、教学资源库建设的要求为了保证所建设的网上教学资源库的先进性、完善性和可扩充性,在规划和设计资源库系统时,必须遵循一系列的设计原则,这些原则主要有系统的开放性原则、保密性原则、可靠性和稳定性原则、前瞻性和兼容性原则、安全性原则、标准化原则。根据上述原则,结合《现代远程教育工程教育资源开发标准》制订符合本地的教学资源库建设标准。四、教学资源库建设方式与途径(一)上级配发资源。国家、省、市各级教育部门配发了各类教学光盘资源,通过卫星接收的资源等等,通过整理可以加入到资源库中。(二)网上整合。随着互联网上的数据不断膨胀,其中不乏大量有价值的教育教学资源,众多的教育网站和个人网站是建设资源库重要的资源来源。每位教师可以从互联网上查找并下载与我们教学相关的优质资源,或通过修改、整理后可以成为适合我们的教学资源并加入资源库中。(三)自创特色。这是获取教学资源的主要方式,也是打造具有我县特色的资源库建设的主要途径。各个学校的学科骨干教师是资源库建设的主力军,由全县各学科教师共同参与完成。各中小学教师制作出教学所需的各类教学资源,通过学校、学区、县级有关单位的逐层评优、筛选,最终由电教信息中心对各学区(校)的教学资源进行收集、总结、分类、修改处理后添加到教学资源库中。(四)外部采购。按照新课程改革的需求,可以根据学科和教育的需要,选择实用性比较强的资料购买,充实到教育教学资源库中。五、教学资源库的维护和更新随着教学资源库逐步建设完成并投入使用,因为技术或网络的原因可能会出现意想不到的情况,需要一个团队去更新维护。我县目前已经拥有一支稳定的信息技术教师师资队伍,但要合理科学的利用现有的资源,制定详实的网络资源库维护及奖励管理办法,明确每位教师都有建设资源库的义务和责任,教师自己开发的课件、教案等不是自己的私人物件,而是集体的智慧财富,应该积极把自己的课件等资源及时添加到我县的资源库中,来提高全县整体的科研水平。参考文献1顾鹏尧.校园网教育资源中心的建设.中小学电教J.2003,52付培之.基于宽带区域网络环境的教育资源建设与应用研究.信息技术教育,2006,83教育部.教育资源建设技术规范