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        計算機數據論文基于GIS的海量氣象數據預處理技術研究

        發布時間:2015-08-20   |  所屬分類:計算機網絡:論文發表  |  瀏覽:  |  加入收藏

        這篇計算機數據論文發表了基于GIS的海量氣象數據預處理技術研究,建立氣象數據庫有助于很好的解決大量的氣象數據和問題,地理信息系統在氣象氣候領域中得到了應用,數據庫的建立為更好的數據分析做了準備。

        摘要:由于氣象觀測數據種類多,文件存儲數目大,一般難以對海量氣象數據進行深入的處理,挖掘和分析。該文通過對氣象數據類型,文件種類等進行研究,通過建立氣象數據庫并連接GIS軟件進行數據分析,較好的解決了海量數據分析和處理問題。該方法利用編程軟件,數據庫軟件和GIS技術對海量氣象數據進行預處理,為海量氣象數據分析提供高效、精準的數據存儲和管理。并最終將數據庫直接連接入強大的分析處理軟件ArcGis。經過測試表明,該方法可靠性和可操作性很強,成功實現了對海量氣象數據的預處理。

        關鍵詞:計算機數據論文發表,GIS,數據庫,氣象數據,預處理,ArcGis

        中圖分類號:P409 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2015)07-0009-04

        Abstract: Because meteorological observation data has more kinds and large number files to store. Generally , Mass meteorological data is difficult to process ,mine and analyze for further. This paper introduces a method of data analysis through the establishment of meteorological database and the connection of GIS software, based on the type of meteorological data,file type and so on. It is better to solve the problems of massive data which should be analysed and processed. This method uses the programming software, database software and GIS technology to preprocess the massive meteorological data. It provides efficient and accurate data storage and management for mass analysis of meteorological data. And finally the database connects directly into the analysis software ArcGIS, which is good at data processing. According to test results, the reliability and maneuverability is very strong, it is successful to achieve the pre-processing of the massive meteorological data.

        Key words: GIS; Database; Meteorological data; Pretreatment; ArcGis

        1 引言

        地理信息系統(GIS)作為一門重要的信息技術,近年來在氣象氣候領域內引起了廣泛的關注并得到了初步應用。[1]特別是隨著現代氣象觀探技術的迅速發展,各級氣象業務部門可獲得的氣象數據容量越來越大,海量的氣象數據背后隱藏許多重要信息。但是在傳統的氣象數據庫應用系統中,用戶無法發現氣象數據中存在的某種關系和規則,同時缺乏發現氣象數據背后隱藏知識手段,從而出現“數據爆炸而知識貧乏”現象。[2]此外氣象數據庫系統作為氣象信息共享平臺的重要管理系統,其體系結構和技術的復雜程度均是前所未有的,需要在集約化和標準化原則下,充分利用成熟的商業數據庫技術和大氣科學領域的相關技術加以構建。[3]而GIS技術具有很好的數據分析和海量數據支持的能力。本文將GIS引入氣象領域,同時GIS在氣象領域的應用也是一個新的嘗試。利用GIS提高了氣象數據管理的可視化程度和人機對話功能。[4] 嘗試利用GIS技術為詳細分析氣象數據的組織結構、表達和處理方法做準備。[5]針對氣象數據的存儲和處理,目前有很多技術手段包括王楊剛等以面向對象的思想,運用C++技術設計并制作了自動氣象站數據處理程序,它可以對22項氣象數據進行預處理。[6]吳文玉以ArcGIS Desktop9.3為地理信息系統平臺,通過在ArcGIS下與遠程氣象數據庫的連接方法,將數據庫數據直接應用到GIS中,實現GIS與氣象數據庫的數據融合,具有較強的實用性。[7]無論哪種方法對氣象數據庫系統的建設是氣象信息系統(氣象信息共享平臺)建設的核心和基礎。[8]所以最有效的保存和交流使用數據的途徑就是應用計算機技術建立數據庫系統來歸整,管理這些重要氣象數據。[9]然后直接連接GIS軟件使用GIS技術對氣象數據進行處理。因為地理信息系統技術可以將氣象數據所具有的空間特征、屬性特征及時間特征等特點較好地表現出來,是實現空間數據管理的有效手段。[10]本文通過對氣象數據的文件類型,存儲格式進行研究后提出了一條采用GIS技術對海量氣象數據進行預處理的方法。

        2 問題的提出

        氣象數據一般為多年的觀測數據,數據的種類多,觀測年限長,數據的存儲文本文件多。如中國氣象共享網下載的1970-2013年日值氣象數據為例,數據時間跨度有44年,826個氣象站臺,分為7大類數據,超過15000天的觀測數據,7000萬行的記錄數據,4億多數據單元。數據總量達到5.9G之多。對海量氣象數據進行存儲,分析,管理和處理成為一個難題。目前的處理方式主要有兩種方式:(1)在數據量不大的情況下,對數據進行人工篩選,然后導入Excel中進行處理。(2)根據要求通過編程實現對TXT格式的氣象數據的處理。

        氣象數據的記錄文件數量巨大,數據類型眾多,文本格式數據的數據單元幾乎都是采用空格的方式進行隔離,而Word無法對txt格式數據進行批量處理,Excel只能根據特殊符號或者根據一個空格一個格的形式進行數據導入而且數據的行數有限制也無法滿足數據的批量入庫和處理;利用編程的方式需要對數據進行大量的預處理,編程工作量較大。對于氣象數據的分析往往需要地理信息數據,在現階段基于GIS的氣象數據預處理已經被廣泛應用。針對于此,本文提出一種解決問題的思路:首先利用批處理命令處理文本數據,然后建立數據庫并利用ArcSDE與ArcGIS相連實現數據的存儲為數據分析做準備。

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