气象信息网络系统需求分析说明书.doc

气象信息网络系统需求分析说明书一．系统分析 11.1 系统背景分析 11.2 系统功能分析 21.2.1 实现目标 21.2.2 系统权限划分 41.2.3 任务简要说明 41.2.4 系统主要功能设计 41.2.5 系统可行性分析 10二．需求分析 112.1 用户需求分析 112.2 系统性能分析 132.3 气象信息网络系统E-R图 152.3.1 逻辑模型 152.3.2 物理模型 15三．数据库 163.1 数据库的创建 163.2 表的创建 163.2.1 为用户信息创建表 163.2.2 为试验站创建表 163.2.3 创建自动站信息表 173.2.4 为设备信息创建表 173.2.5 为设备运行情况创建表 183.2.6 为实时报文资料创建表 183.2.7 为云观测传感器创建表 193.2.8 为地面凝结传感器创建表 193.2.9 为闪电资料创建表 193.2.10 为降雨传感器创建表 203.2.11 为雨凇雾凇传感器创建表 203.2.12 为闪电定位仪创建表 213.2.13 为观测场全景CCD创建表 213.3 创建约束 223.3.1 为AutoStation增加外键约束 223.3.2 为Cloud增加外键约束 223.3.3 为Coagulation增加外键约束 223.3.4 为Lighting增加外键约束 223.3.5 为Message增加外键约束 223.3.6 为Rainfall增加外键约束 233.3.7 为Rime&Verglas增加外键约束 233.3.8 为RunningCondition增加外键约束 233.3.9 为Sight增加外键约束 233.3.10 为TestStation Message增加外键约束 233.3.11 为ViewField增加外键约束 243.4 视图的创建 241绪论气象信息网络系统是气象业务系统系统中的核心系统，其主要功能是对大量的气象数据进行存储管理、显示、查询、分析和加工，是气象预报等日常作业的主要应用软件系统。

本系统主要完成中心站对试验站的资料调用、查询，对试验站的参数设置，对试验站的设备监控通过本系统将实现集约化天气现象观测，辅助中心站观测人员完成天气现象编码工作，同时终端也可供管理人员、预报人员及服务人员进行天气现象查询，提高决策、预报和服务效益一．系统分析1.1 系统背景分析气象信息网络系统是气象业务系统的中枢和纽带，是现代气象业务体系的重要基础支撑，是国家信息基础设施的重要组成部分中国的气象信息网络系统也是世界气象组织全球通信系统的重要节点近年来，我国公共气象服务、预测预报、综合气象观测等业务飞速发展，对气象信息网络系统提出了更高的要求但是，近年来，气象信息网络系统不适应现代气象业务发展的问题越来越严重，主要表现为顶层规划设计滞后，技术系统更新缓慢，软件和应用管理落后，尤其是资料收发共享能力，资料的质量控制和数据质量以及资料的应用服务能力不适应业务需求的问题越来越突出所以我们迫切需要建成结构合理、集约高效、技术先进、功能完备、稳定可靠的气象信息网络系统1.2 系统功能分析1.2.1 实现目标1) 实验站组成及功能:试验站组成如下图：试验站将完成如下功能：Ÿ 完成34种天气现象自动化采集，并将观测数据及图像上传中心站；Ÿ 实现对降水类天气现象（雨、阵雨、毛毛雨、雪、阵雪、阵性雨夹雪）、地面凝结现象（露、霜、雾凇、雨凇、积雪、结冰）、视程障碍天气现象（雾、霾、扬沙、浮尘、沙尘暴）、其他天气现象（雷电（雷暴、闪电）、大风、飚线）等20种天气现象的自动识别，并将识别结果及参数上传中心站；Ÿ 完成常规气象6要素（温度、湿度、气压、风向、风速、雨量）的观测，并将观测数据上传中心站；Ÿ 完成天气现象报文除天气现象代码外其他内容的编报，并上传中心站。

2) 中心站组成及功能:中心站组成如下图:中心站值班员系统采取双机热备份，以保障系统稳定可靠运行，而浏览者系统在硬件配置上与值班员系统一指致，但权限不同，可根据需要设置多个浏览者权限中心站将实现如下功能：Ÿ 存储10个试验站上传资料及数据；Ÿ 实时显示10个台站天气现象自动化观测设备的图像、数据资料及自动站观测资料；Ÿ 调用显示10个台站天气现象自动化观测设备的实时视频资料；Ÿ 显示闪电定位系统资料；Ÿ 实时监控10个台站天气现象自动化观测设备运行状态；Ÿ 实时修改10个台站天气现象自动化观测设备的参数；Ÿ 通过人机交互方式，按天气现象编报规范完成编码或编报1.2.2 系统权限划分本系统权限分为两个等级：值班员和浏览者，各权限划分如下：Ÿ 值班员：为中心站进行天气现象集约化观测人员，是系统完全权限拥有者，除完成资料的使用和查询外，拥有对系统参数设置权限、编报权限Ÿ 浏览者：为业务管理人员、预报预测人员和从事气象服务人员，仅拥有对天气现象观测资料的实时显示和历史观测资料的查询权限1.2.3 任务简要说明系统处理流程如下：l 业务监控l 数据采集à报文生成à数据传输à数据存储à数据处理à产品展示（GIS,表格,文本）l 设备监控l 系统管理1.2.4 系统主要功能设计1. 总体结构图气象信息网络系统负责气象台全部资料的存储、数据管理以及气象信息的显示查询、预报分析，将作为专业气象台的骨干业务系统，系统的总体结构如下图：2. 系统主要功能设计业务流程图系统功能流程图2.1 实时显示功能实现实时显示某市地区的10个台站天气现象自动化观测资料、自动站观测资料和闪电定位资料。

1) 实时数据显示实时显示台站观测的温度、湿度、气压、风向、风速、雨量、台站初步判别天气现象种类及相关参数（如台站未实现判别，则显示未判别），同时单击任一要素可实现过去24小时变化曲线2) 实时图像显示实时显示天气现象自动化观测设备观测图像3) 闪电资料显示基于GIS系统实时显示某市为中心周边200km的闪电监视情况，显示时以“+”作为正闪发生、“-”作为负闪发生，同时实时统计该分钟、过去1小时、过去3小时、过去6小时、过去24小时闪电发生数量、正闪数量、负闪数量4) 综合显示基于GIS系统实时显示某市地区天气现象发生情况，天气现象以图标形式显示在站点上，鼠标放置图标上空时应以文字显示天气现象名称、发生时间、相关参数以及该站点自动站观测的温、湿、压、风向、风速、雨量等6要素观测）2.2 历史资料查询功能1) 分时段历史数据查询Ÿ 可动态查询任意台站、任意时间段温度、湿度、气压、风向、风速、雨量的观测记录，并以曲线的形势显示，同时显示该台站在该时间段内发生的天气现象种类及其开始时间、结束时间、相关参数；Ÿ 可动态查询任意时间段某一天气现象发生情况（是否有发生、发生站点、开始时间、结束时间、相关参数）； 2) 分时段历史图像查询可动态查询任意台站、任意时间段的图像观测资料，图像停留时间可设置。

3) 分时段闪电资料查询可动态查询任意时间段闪电发生情况，基于GIS系统显示某市为中心周边200km的闪电监视情况，显示时以“+”作为正闪发生、“-”作为负闪发生，同时统计该时间段闪电发生数量、正闪数量、负闪数量2.3 视频显示功能可实时调用任意台站视频监视资料，同时可对该台站的摄像头进行选择2.4 参数修改功能可实现以下参数的修改：Ÿ 试验站：试验站天气现象自动化观测设备及识别软件的参数设置，各CCD传感器的采样时间，试验站网络选择；Ÿ 中心站：主界面历史资料浏览的时间间隔，中心站网络选择，报警参数的选择；2.5 报文生成功能目前台站需编发的报文及说明见下表：报文名称说明发报时次是否涉及天气现象观测陆地测站地面天气报告（GD-01III）国际通用的陆地测站地面天气报告每日02、08、14、20时四次基本天气报05、10、17、23时四次补充天气报正点后三分钟内必须发出，特殊情况可顺延，但不超过正点后六分钟现在天气现象编码（ww）过去天气现象编码（W1W2）919MvDa组（过去六小时出现海、陆、尘龙卷）925SS组（08时出现积雪）934RR组（过去6小时出现雨凇或雾凇）939nn组（过去6小时出现冰雹加密气象观测报告（GD-05）承担加密天气观测和加密雨量观测的测站使用08时为全国统一编发加密报时次，其余时次由省（区、市）确定重要天气报告（GD-01II）陆地测站编发降水、大风、龙卷、积雪、雨凇和冰雹等重要天气报告时使用。

采取定时和不定时两种发报；降水（累计降水量除外）、积雪、雨凇采取定时发报；大风、龙卷、冰雹（以及累计降水量）采取不定时发报，即观测到后10分钟发出航空天气报（GD-21II）每小时一次的，从50分开始观测，正点前发出；半小时一次的，从20分开始观测，30分钱发出；有现在天气现象编码（ww）危险天气报（GD-22II）一旦达到危险天气标准，5分钟内发出；与天气现象相关的有大风、恶劣能见度、冰雹、雷暴、龙卷航空报和危险报预约电报陆地测站地面气候月报（FM 71-XCLIMAT）气象旬（月）报（HD-03）目前约定中心站应完成天气报和加密报中天气现象编码工作，其工作流程如下：本系统应在分析自动站、天气现象观测资料及其他相关资料后完成7wwW1W2的编码工作，并插入到天气报及加密报相应位置中编码编报原则参见《地面气象电码手册》同时本系统应根据雷电定位资料得出10个试验站是否有雷暴天气，原则是以试验站所在行政区域内有雷电发生则认为有雷暴天气2.6 数据接口要求l 本系统可在气象局内网或固定公共网（Internet）或移动公共网（3G）网络下实现数据的读取和传输，对于网络的选择按照以下原则：l 默认情况下测试3种网络速度，选择速度最大的网络；l 可通过参数设置选择网络；l 当正在使用的网络因故中断后，自动使用其他网络，保证系统稳定运行。

l 本系统可实现对台站自动站观测数据的读取、天气现象观测设备观测数据的读取、闪电定位资料的读取等功能2.7 设备监控功能可实现对试验站降水CCD传感器、地面凝结CCD传感器、视程障碍传感器、雨凇雾凇CCD传感器、观测场全景CCD传感器、云观测设备、自动站、网络通信等运行状况的监控（若有设备未给出监控参数，则通过数据来判断是否正常运行）2.8 报警功能当以下状况发生时，系统进行报警，报警方式可通过闪烁、声音或短信息（方式的的选择由系统参数确定）等方式进行：Ÿ 设备故障：当监控到设备故障时；Ÿ 灾害性天气：当有灾害性天气发生时（灾害性天气种类由系统参数设置）；Ÿ 时间预警：当在规定的发报时间（时间由系统参数设置）前15分钟1.2.5 系统可行性分析①　 运行可行性分析：随着计算机知识的普及和推广，越来越多的人掌握了计算机的基本使用方法随着Internet的发展，用户对于网络、Windows等环境下的软件使用比较熟悉，故此系统拥有极大的运行可行性②　 经济可行性分析：2011年是“十二五”开局之年，也是推进现代气象业务全面发展的关键之年今年初，中国气象局出台了《。