基于Android平台的移动端自动气象站系统研究设计

四川省遂宁市气象局 四川 遂宁 629000

前言

气象行业作为一个公益服务行业,对于社会稳定运行具有十分重要的作用。自动气象站作为获取气象数据的观测平台,数据信息的准确性与时效性十分重要。传统的气象数据信息获取方式存在一定局限性。移动互联网技术的广泛普及,在很大程度上推动了软件行业的发展,这为气象部门建设新型移动气象信息查询系统提供了有力条件。

一、自动气象站概述

所谓自动气象站是指根据地区实际情况,为满足气象服务需求,在当地所建设的可自动完成气象要素探测、自动生成报文,并将数据信息定时传输至中心站的气象站。自动气象站主要由系统软件和硬件两部分构成,系统软件通常包括采集软件、监控管理软件以及地面测报业务软件等,系统硬件则主要有采集器、传感器、通讯装置等。例如DZZ5自动气象站,其定型部件包括主采集器系统+常规六要素,地温分采集器系统+10层地温传感器,辐射采集器,系统结构及CAN通讯连接情况如图1所示。自动气象站数据采集全面、准确,具有较强的时效性和高效性,逐渐得到了越来越广泛的应用。

图1 DZZ5自动气象站系统结构及CAN通讯连接

二、系统总体设计

在设计自动气象站资料查询及控制系统时,客户端要选择Android系统,并且要满足以下几种设计需求。首先,该系统能够及时提供实况天气;再次,系统能够查询各要素数据资料;最后,系统可以对气象台站设备的运行情况和数据信息进行实时监测[1]。众所周知,Android系统在智能手机市场中占有很大的份额。开发人员可以利用该平台自由获取、修改源代码。根据Android应用程序的开发情况来看,JAVA 是程序开发过程中主要采用的语言,J2ME是一个经过高度优化处理过的JAVA 运行环境,当前不少主流客户端软件都是基于Android平台进行开发[2]。本查询系统基于Windows下的Intellij IDEA快速开发环境进行开发,采用Java编程语言。

(一)模块划分。该系统主要分两个模块。前台查询程序:实时显示当日的雨量、气温、湿度、气压等信息,根据选择查询日期查询实况数据;后台服务程序:对本市各个区域自动气象站气象信息进行监控,显示提示报警信息,如出现气象数据异常或站点异常数据,进行声音告警提示。

(二)运行流程。手机系统启动之后自动运行该程序的后台预警服务自动滑动求和统计24h气象资料以及对站点运行情况进行读取,前台界面同时将当日的实况信息显示到系统界面上,并根据查询的日期,向数据服务器发送http请求,获取新的HTML文件,解析出相应的数据元素显示到新的界面上。

三、系统功能实现

根据自动气象站数据监测系统的应用情况来看,在该系统中主要包含有天气预报显示、台站设备信息浏览、气象实况信息浏览等功能,笔者根据自身多年工作经验,从下述内容详细论述了有关自动气象站资料查询及控制系统的功能。

(一)气象资料查询。在该模块中,系统可以对气象信息进行实时查询,用户通过点击气象实况信息便可以对天气预报的实况信息进行查询。例如,当用户点击到相关信息时,便会自动跳转到信息显示界面。该系统中所有应用到的数据解析设备都为SAX解析器,该解析器在运行过程中主要采用流式处理方式,解析工作不仅速度快,占用内存还少,可以将相关冗余信息进行过滤,直接帮助用户找到指定标签。如果系统在运行过程中识别出来文档某个标签时便会自动生成一个事件,该事件会处理函数并做出相应动作。在解析数据的过程中,协议的制定要参考地面观测气象数据字典对数据格式的规范。

图2 主系统界面示意图

(二)数据及台站设备监测。在自动气象站数据监测系统运行过程中,与企业互联网平台的服务一样,都是采取客户机/服务机体系的结构方式。该系统要求用户在使用过程中,通过客户端与服务器之间建立连接,进而通过服务器传输、获取相关文件信息。但是用户在使用该系统时一定要注意,当系统客户端与服务器之间建立连接后,如果用户未被授权,那么没有取得的Password和User Name不能直接访问系统主机,基于此,客户在使用系统之前首先需要在服务器上为远端用户授权。通过远端控制台运行的程序,需要设定合理的时间,定时提取系统中的数据文件。如果系统中存在等待发送的数据文件,那么需要使用FTP方式。在此过程中,首先要检查系统网络,退出系统当前运行状态,等到下一次运行发送相关信息。

考虑到系统运行时的网络通信状况,通常情况下用户会将需要传输的文件信息暂时保存在软件的二级目录下,通过添加定时器控件的方式,设置科学合理的自动传输时间,定期开展检测工作。如果系统网络始终保持畅通,并且系统内部服务器空闲,那么需要及时上传相关文件,并且要通过系统日志详细记录传输结果。

通常情况下,系统传输文件模式选择自动传输方式,因为网络故障等因素需要补传时,可以在系统上的任务栏图标上点击鼠标右键,会弹出相关菜单,而后选择显示主窗口,确定人工传输方式之后,需要进一步确定补传的年月,随后点击确定按钮,切换到系统的自动传输方面,将相关图标方式最小化即可[4]。

结语

综上所述,在当前我国气象事业不断发展的过程中,想要将气象服务与移动互联网技术相结合,就需要从实际情况出发,利用移动终端便捷特性,对气象实况数据以及气象站数据运行状态进行监测,使得气象工作者不再受到时间、空间的限制,能够对设备以及报警信息进行处理,该系统在地面气象观测行业中具有良好的推广价值。