自动气象站下的软件技术研究论文

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自动气象站下的软件技术研究论文

篇1:自动气象站下的软件技术研究论文

自动气象站下的软件技术研究论文

1自动气象站常用软件的应用

(1)数据要素监控程序应用主要是利用对自动气象站分钟数据文件进行实时监测,然后由工作人员依据数据判断是否发送报警信息。应用软件程序在应用中发现问题,立即通过读取站号、短信告警手机号码、短信数据库IP地址等信息,并进行检查当日分钟数据文件是否存在,如果所检测若文件不存在,程序就会立即发送短信告警。一般情况下软件都会按照要素位长及排位顺序规则将数据记录中的日期、风、温、压、湿、地温、能见度等要素分离出来,然后根据程序需要对数据进行判断,如果发现出现缺测及超出阀值等,在满足系统报警条件的情况下,系统程序就会发送短信报警。并及时将运行情况记入运行日志后退出。

(2)网络传输监控程序应用中会对自动气象站所在的网络环境和自动站文件上传情况进行监控。该程序每五分钟运行一次。应用软件技术在应用中会对自动气象站终端微机、局域网交换机、路由器、文件接收服务器等进行有效测试,看是否设备运行正常。如果检测发现故障,系统软件会立即将详细故障信息发送短信告警。最后,将运行情况记入运行日志,程序退出。

(3)数据要素监控程序在应用时,会依据系统记录号公式选择当前记录并完成要素进行分离,然后对分离要素数据执行判断,根据规划规定,当正常观测要素位置出现“----”或者“////”时,就表明系统数据缺测,当超出阈值时,则表明数据失效,系统会针对这两种情况进行发送短信报警。

(4)主控机以WINDOWS作为操作平台,控制软件应用多为实时多任务方式,系统处理功能包含了目前台站的所有业务工作并实现了自动化。系统在应用中还增加了许多适应未来发展需求的扩展功能及气象服务功能。软件技术在应用时会实时进行采集控制,数据的最终计算处理、参数的修正、质量控制、报文编辑、数据存贮、数据显示,故障诊断等等,从而有效的检测系统的应用情况,以及及时进行故障报警。

2软件的维护

(1)采集器系统是在器材出厂前就安装好在单片机内,相对而言,系统的日常维护比较简单,一般情况下,平时只需要对采集器内部存在存储器进行检测维护就行,在维护时只要把因为长期运行而产生的电子碎片定期清空,避免采集器出现数据无法读取等错误就行。

(2)通讯组网接口软件中的“网络主通道”不可能一直为绿色,在重启软件后为红色是正常情况,只有传输正常后变为绿色,以后有两种情况:第一是一直保持为绿色,表示网络一直为连接;另一种是变成红色,也是正常情况,表示在空闲状态下,网络暂时中断,只要在传输时能够连接也可视为正常。

(3)对于地面气象测报业务软件的维护,则需要工作人员进行经常检查,看其运行时,系统的各项参数设置是否准确,是否需要及时地更新和下载升级及补丁程序,避免软件升级不及时或出现漏洞;在检测时一般要做好网络无法连接应对工作,应用中要注意在电脑上设置好拨号网络,如果在出现紧急情况,无法使用光纤时,要紧急地采用电话拨号上网的`方式保证自动站观测数据及时传送。

(4)系统实时监测新型自动气象站分钟数据文件,软件通过检测数据文件判断自动气象站及自动站终端微机的观测业务程序是否发生故障,通过检测数据文件中的各要素数据是否缺测以及是否超出阀值,从而进行判断采集器、相应传感器及线缆是否存在故障;通过监测自动站网络环境判断报文发送过程中经过的重要节点如自动站终端微机、局域网网络交换机、路由器以及省局报文接收服务器是否出现故障。经过检测,软件检测出故障后,立即以信息的方式报警,并发送给观测员,帮助他们快速的排除故障。

3结语

综上所述,虽然在软件应用上取得了一些成绩,但自动气象站在应用运行期间,会因为人工资料输入、日常维护及故障处理、软件重装等过程操作不当,或维护不及时,在运行中出现这样或那样的问题,仍然需要及时维护,以便保证自动站数据的实时性及准确性。

篇2:软件安全开发技术研究和实施论文

软件安全开发技术研究和实施论文

一、引言

随着信息社会的飞速发展,人们对软件的依赖已不可小视,尤其是软件不仅为人们带来了许多便利的同时,也对人们的生活方式带来了巨大改变。在我们生活中,数字视频、音乐、电子游戏等娱乐方式已经得到普及,而其和交通、通讯和医疗保健的联系也是非常普遍。因为软件在当前和人类有着不同以往的关系,因此,软件的安全问题更加应该引起重视,因此,下文本文将从软件安全开发的关键技术等方面展开探讨。

二、当前软件所面临的威胁

通过对软件产品所面临的安全威胁研究所知,当前严重威胁着软件安全威胁因素主要有两个方面:一方面是对软件产品的破解、非法传播和使用,而另一方面则来自于攻击者针对软件产品自身的安全漏洞进行的攻击。这两者中,无论是来自哪一方面的威胁,都将给企业带来巨大的损失。

(一)版权保护

通俗来说,版权保护问题也即是软件盗版的问题,它涉及到软件的非授权使用和非授权复制等两个主要方面。我们都知道,软件经常会带来很大的经济、社会效益,因此,它的价值就不言而喻,而这种高价值、低成本、易复制的特性,使得其非常容易受到攻击,当前,这种问题显得愈发突出了。

(二)安全漏洞

互联网的普及,使得网络服务越来越便利,尤其是随着云计算的概念的提出,用户更是享受到了前所未有的便捷,对于用户来说,也许仅仅需要安装一个浏览器,就可以享受到诸如娱乐和购物等多方面服务。但是在这种便利的背后,软件服务的漏洞却也存在着,对于数据的篡改、窃取等现象时有发生,甚至给用户或服务商带来巨大损失。

三、软件安全开发的关键技术分析

针对软件安全开发存在的问题,本文首先对其中涉及的关键技术进行分析:

(一)软件安全开发流程技术

当前,许多软件开发商都没有具备在软件构建中就采取足够的安全意识,他们往往将重心放在后期对软件的安全修复上,这是不可取的。由于软件的其他业务更容易获取利润,因此他们的重心有所偏离。本文经过笔者分析,要改变这种状态,使软件的安全性达到较高的水平,就应该将安全性纳入整个软件开发生命周期中来进行考虑。本文所采用的软件开发流程如下图1所示,在这个流程中,大致有五个阶段:(1)设计阶段;(2)编码阶段;(3)测试阶段;(4)发布阶段;(5)维护阶段。容易看出,在这个流程中,随着项目的进展,所有工作的核心都是以安全为主线,并且也可以和螺旋模型、瀑布模型等许多软件开发模型得到很好结合。因此,在软件生命周期中,几乎每一个阶段都会有不同的行为来提高软件系统的安全性能。图1基于改进的软件安全开发流程

(二)动态软件水印技术

当前,软件的知识产权保护成为人们原来越关注的一个焦点问题,尤其是随着互联网技术的迅猛发展,带宽的提高和各种资源分享技术的成熟,软件的传播也得到了极大便利,其带来的非授权现象也变成了非常常见的现象。传统对软件知识产权保护的方法主要加密狗保护、加密、加壳等方法,这些方法虽然也可以有效地防止软件被破解,但是实践证明,这些方法对软件的保护并不是长期有效的,在各种利益的`驱使下,电脑高手等人员对软件的破解只是时间而已。因此,随着软件技术的发展,另一种方法被提了出来,这就是动态水印技术。动态水印技术并不直接对软件进行保护,它的工作原理是将开发商的诸如版权保护信息、身份认证信息等隐藏到软件产品中,这种信息是不容易被察觉到的,而这种信息又可以标识作者、所有者、发行者等信息,当提取出来以后,可以有效地对产品进行鉴定。实践证明,这种动态软件水印技术可以有效地达到保护软件产品的目的。

(三)软件静态源代码分析技术

随着网络技术的发展,随之而来的是越来越多的软件安全漏洞问题,对于广大用户和开发商来说,软件漏洞的发现实属不易,那么有没有什么方法可以有效查找到软件的漏洞呢?在这种情况下,就出现了软件静态源代码分析技术。所谓软件静态源代码分析技术,其在当前也是一个比较成熟的安全漏洞检测技术。其工作原理为待检测软件产品不必运行,而只需要对软件的源代码进行检查和分析,这包括源代码的结构、文法、接口等,最后生成软件的安全性检测报告的过程。软件静态源代码分析技术由于其一系列优点被广泛应用:(1)对源码分析的速度比较快;(2)有着比较高的自动化程度;(3)同时也可以对无穷状态系统进行检测。当然,传统的静态源代码分析技术也存在着诸如要耗费大量精力对大量的检测结果进行分析、对发现的漏洞的问题进行修复等不足。基于此,笔者提出了一种基于对类进行度量来对静态分析工具的扫描结果进行优先级排序的算法,可以有效地解决这个问题。

四、软件安全开发管理平台的设计和实现

当前软件的开发商中中小企业占有相当的比例,因此,本文基于中小企业的软件开发提出一种有效的安全开发流程,并对其实现进行了相关探讨,其总体架构如图2所示,在以下整体架构中结合了上文提出的各种技术等。下文将对这些模块进行详细介绍:

1.软件安全开发管理平台:为了能够使简化后的软件安全开发流程被更好的应用到企业软件项目开发的过程中去,本文针对该模型设计并实现了一个软件安全开发管理平台用于辅助软件安全开发流程的实施。该平台可以有效达到在资源较为有限的情况下,在软件开发过程中尽早发现安全问题并进行修复,降低安全成本,提高软件产品安全性的目的。

2.项目管理:在这个模块中所涉及的人员主要是项目的管理人员等,其主要包括项目经理等。其可以对软件项目的信息进行维护,对项目的阶段进行控制,并能够对软件项目的安全状况进行整体把握。

3.安全开发管理:这一部分是核心部分。在这一模块中会按照软件开发项目所处的阶段,按照软件安全开发流程提供各种安全措施,其中有能够自动完成的措施也有需要人工完成的部分,这一模块所面向的使用人员和软件开发项目所处的阶段有关。它主要包括以下阶段:设计阶段:设计阶段是项目的最初状态,需要在这一阶段完成对软件项目的风险评估等内容。编码阶段:在这一阶段中,就用到了上文中提出的静态源代码分析技术,它将对软件项目的源代码进行扫描,以发现其中的漏洞。在这一阶段中,开发人员要随时在安全知识库中查看相关的安全编码策略文档,使其尽可能的减少代码中存在的安全问题。当软件功能己经全部实现,代码全部完成,静态源代码分析出的安全漏洞解决完毕后,可以由项目经理把项目推进到测试阶段,开始进行软件的测试。测试阶段:在这一阶段中,安全开发管理模块提供的功能包括定期自动部署测试系统、动态分析测试以及其他安全测试工具的结果导入,面向的使用人员主要是测试人员。发布阶段:当项目进入发布阶段时,安全开发管理模块提供对软件代码进行混淆、加入软件水印、启用动态软件保护以及对软件产品进行发布前的安全评审功能。主要面向的使用人员是项目经理和安全管理员。

4.安全知识库管理和问卷管理:这两个模块面向的人员主要是安全管理员。由安全管理员对安全知识库中的安全文档以及在安全评审中需要使用的问卷进行管理。

5.系统管理:这一模块主要对软件安全开发管理平台本身进行一些配置和管理工作。本文提出的这种改进的软件安全开发流程,其中优点就在于不仅结合了各种先进的安全技术,而且设计了一个软件安全开发管理平台,它将软件开发中的各个阶段都统一管理了起来,集成了更高的自动化程度,可以更有效地提高了软件的安全性能。

五、结语

当前,计算机网络安全问题不容小觑,各种攻击、病毒、垃圾信息,甚至一些网络犯罪等,无时无刻不在考验着网络的安全性能,因此,软件安全问题也引起了大家的重视。因此,为了使软件能够应对目前的安全威胁,就必须在软件开发过程中提高安全意识,在软件的整个生命周期内对软件的安全性进行关注,提高软件产品的安全性。

篇3:气象雷达自动台站的防雷探讨论文

气象雷达自动台站的防雷探讨论文

摘要:本文通过对茂名地区集天气雷达观测、中短波天线发射塔及气象观测自动站为一体的海洋气象观测台站的防雷设计与施工,从当地特殊地理环境及国家的具体规范入手,比较全面的阐述了该台站的雷电防护。

关键词:雷达;直击雷;换土;屏蔽;等电位

0引言

作为粤西地区集天气雷达观测、中短波天线发射塔及气象观测自动站为一体的茂名市茂港区海洋气象观测台站的防雷设计与施工,笔者有幸参与其中,现就针对其特殊的地理环境与其多用途性做防雷方面的探讨。茂名市地处雷州半岛,是雷电的重灾区,年平均雷暴日为94.4天,根据该台站的使用性质及年预计雷击次数大于0.06次/年,该台站划为二类防雷建筑物。

1雷达塔楼的直击雷防护

由于塔楼为框架结构,可以充分利用建筑物的结构钢筋做防雷装置。用塔楼基础钢筋做自然接地体,与人工辅助地网构成联合接地。用结构柱主钢筋从下到上通长焊接作为引下线,柱筋分别与各层板筋、梁筋等结构钢筋焊接连通,形成纵横交贯的“法拉第笼”式电气通路。在塔楼女儿墙上采用Ф12镀锌圆钢架设避雷带,并与女儿墙内钢筋网可靠焊接,在塔楼屋角处设置Ф16的铜芯避雷短针。避雷带与屋面所有金属物体(包括避雷针、天线底座等)保持可靠电气连通。为防侧击雷,塔楼建筑结构圈梁与构造柱内钢筋可靠焊接作为均压环,外墙金属门窗及屏蔽网要与主柱筋可靠连接。

1.1雷达天线电缆、波导管及传输信号线路的防护

雷达天线电缆、波导管及传输信号线必须穿钢管引入雷达机房,并连接到雷达机房接地母排,这一接地母排经95mm2铜芯线敷设在弱电金属屏蔽槽内引下到一楼辅助机房的接地总母排处,该金属屏蔽槽途经每层楼都与该层等电位连接带作电气连接。此接地总母排用-40×4镀锌扁钢穿Ф75PVC管引出与接地地网相连。

1.2雷达机房的防护

雷达机房使用防静电地板,在此地板下面用用3mm×25mm扁铜带设置环形闭合等电位连接带,并与机房四角的接地预埋连接板作电气连接。机房内的设备外壳、机柜等所有裸露金属构件,以及直流地、屏蔽地和SPD接地等地线,均就近与机房等电位连接带作可靠电气连接。另外,静电地板的金属支架在机房四角处分别与等电位连接带作电气连接,在每条支架下面用0.5mm×50mm的紫铜带敷设纵横交错的网格。

2中、短波天线塔、发射机房及自动站的雷电防护

因为这三个独立系统之间的距离都达不到分网的距离,因此这三个系统共用一套防雷接地网。该地地表都以海沙为主,经过我们的测量,该土壤电阻率在1 000Ω·m以上。该地网上面设备都以弱电为主,该接地电阻值需要达到4Ω以下。

2.1接地网的设计及施工

因为该台站地处海边,土壤电阻率高,接地电阻为了达到4Ω以下,我们采取多管齐下的方式:

1)换土在设计地网范围内,在垂直接地体接触的地表50cm厚的海沙处用电阻率低的红色黏土替换。

2)接地网用料的选材

水平接地体选用的是-40×4镀锌扁钢敷设,垂直接地体L50×50×5×的镀锌角钢、立信的型号为PE—Ⅲ的1m的长效接地模块以及6m的304钢管。

3)采用非等长垂直接地体

因为地表以海沙为主,含水量差,不利于作为接地体的接触面,在施工过程中,先把原先水平接地体接触面的海沙换成50cm的黏土,角钢是隔5m一根垂直敷设,6m钢管是10m一根垂直敷设,PE-Ⅲ的长效接地模块主要敷设在发射机房同天线塔周围。地网基本上形成5m×5m的网格,采用了非等长接地体是更科学的接地方式,采用不同的`接地体相互配合,由于接地体长度和埋设深度不同,大大的加大了等势面积。

4)发射机房的屏蔽与综合布线

在土建施工阶段,在发射机房周身有铁丝网围一圈并用铁钉加固,铁丝网上端与避雷带焊接连通,下端与接地网焊接连通,并与机房的铝合金门焊接连通,使机房形成一个法拉第笼,可以屏蔽机房外由于雷电产生的高强磁场。

5)自动站的直击雷防护

3.自动站观测场内的所有金属支架、箱体、风杆、避雷针及金属围栏都与预留好的从地网引上的-40×4镀锌扁钢相焊接。

(1)自动站的通信线路的防护

在自动站通信MODEN接口处安装一个信号避雷器,防止感应雷对MODEN的损害。

(2)自动站的遥测信号线的防护自动站的遥测信号线需用金属线槽屏蔽,金属线槽首端与观测场地网相连焊接,末端与值班室处的工作地网相连焊接。

4该台站的供电系统的雷电防护

供电系统分两路,一路由380V市电外网全线埋地引入(TN-S制式),另一路由柴油发电机组提供(备用电源),市电断电时自动转换为柴油发电机供电。发电机房和低压配电室均在一楼。机房设备电源为独立供电,从总配电室的UPS输出端引出一条电缆(三相五线),穿钢管连接至机房配电箱,再分供机房各种设备。

供电系统的电涌防护采用3+1形式(三条相线和一条中性线)的SPD进行三级防护,其中:

1)第一级(SPD1):在低压配电室总配电柜的主配电及备用电源线路上,分别安装一组开关型三相电源避雷器(50KA,10/350us);

2)第二级(SPD2):在低压配电室的UPS输出端和各楼层配电箱中,分别安装一组限压型三相电源避雷器(40KA,8/20us);

注意:由于低压配电室UPS输出端的SPD2与SPD1之间的线距小于10米,在它们之间的线路中要加装退耦装置。

3)第三级(SPD3):在机房配电箱中安装一组限压型三相电源避雷器(20kA,8/20us);

值得注意的是,为防止SPD击穿短路,在SPD安装线路上要有过电流保护器件,并选用有劣化显示功能的SPD。

参考文献

[1]建筑物防雷设计规范GB50057-94,2000.

[2]新一代天气雷达站防雷技术规范QX2-2000.

[3]气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范QX3-2000.

[4]电子计算机机房设计规范GB50174-93.

篇4:基于GIS的海量气象数据预处理技术研究论文

基于GIS的海量气象数据预处理技术研究论文

摘要:由于气象观测数据种类多,文件存储数目大,一般难以对海量气象数据进行深入的处理,挖掘和分析。该文通过对气象数据类型,文件种类等进行研究,通过建立气象数据库并连接GIS软件进行数据分析,较好的解决了海量数据分析和处理问题。该方法利用编程软件,数据库软件和GIS技术对海量气象数据进行预处理,为海量气象数据分析提供高效、精准的数据存储和管理。并最终将数据库直接连接入强大的分析处理软件ArcGis。经过测试表明,该方法可靠性和可操作性很强,成功实现了对海量气象数据的预处理。

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

地理信息系统(GIS)作为一门重要的信息技术,近年来在气象气候领域内引起了广泛的关注并得到了初步应用。[1]特别是随着现代气象观探技术的迅速发展,各级气象业务部门可获得的气象数据容量越来越大,海量的气象数据背后隐藏许多重要信息。但是在传统的气象数据库应用系统中,用户无法发现气象数据中存在的某种关系和规则,同时缺乏发现气象数据背后隐藏知识手段,从而出现“数据爆炸而知识贫乏”现象。[2]此外气象数据库系统作为气象信息共享平台的重要管理系统,其体系结构和技术的复杂程度均是前所未有的,需要在集约化和标准化原则下,充分利用成熟的商业数据库技术和大气科学领域的相关技术加以构建。[3]而GIS技术具有很好的数据分析和海量数据支持的能力。本文将GIS引入气象领域,同时GIS在气象领域的应用也是一个新的尝试。利用GIS提高了气象数据管理的可视化程度和人机对话功能。[4] 尝试利用GIS技术为详细分析气象数据的组织结构、表达和处理方法做准备。[5]针对气象数据的存储和处理,目前有很多技术手段包括王杨刚等以面向对象的思想,运用C++技术设计并制作了自动气象站数据处理程序,它可以对22项气象数据进行预处理。[6]吴文玉以ArcGIS Desktop9.3为地理信息系统平台,通过在ArcGIS下与远程气象数据库的连接方法,将数据库数据直接应用到GIS中,实现GIS与气象数据库的数据融合,具有较强的实用性。[7]无论哪种方法对气象数据库系统的建设是气象信息系统(气象信息共享平台)建设的核心和基础。[8]所以最有效的保存和交流使用数据的途径就是应用计算机技术建立数据库系统来归整,管理这些重要气象数据。[9]然后直接连接GIS软件使用GIS技术对气象数据进行处理。因为地理信息系统技术可以将气象数据所具有的空间特征、属性特征及时间特征等特点较好地表现出来,是实现空间数据管理的有效手段。[10]本文通过对气象数据的文件类型,存储格式进行研究后提出了一条采用GIS技术对海量气象数据进行预处理的方法。

2 问题的提出

气象数据一般为多年的观测数据,数据的种类多,观测年限长,数据的存储文本文件多。如中国气象共享网下载的1970-日值气象数据为例,数据时间跨度有44年,826个气象站台,分为7大类数据,超过15000天的观测数据,7000万行的记录数据,4亿多数据单元。数据总量达到5.9G之多。对海量气象数据进行存储,分析,管理和处理成为一个难题。目前的处理方式主要有两种方式:(1)在数据量不大的情况下,对数据进行人工筛选,然后导入Excel中进行处理。(2)根据要求通过编程实现对TXT格式的气象数据的处理。

气象数据的记录文件数量巨大,数据类型众多,文本格式数据的数据单元几乎都是采用空格的方式进行隔离,而Word无法对txt格式数据进行批量处理,Excel只能根据特殊符号或者根据一个空格一个格的形式进行数据导入而且数据的行数有限制也无法满足数据的批量入库和处理;利用编程的方式需要对数据进行大量的预处理,编程工作量较大。对于气象数据的分析往往需要地理信息数据,在现阶段基于GIS的气象数据预处理已经被广泛应用。针对于此,本文提出一种解决问题的'思路:首先利用批处理命令处理文本数据,然后建立数据库并利用ArcSDE与ArcGIS相连实现数据的存储为数据分析做准备。

3 解决问题的流程

气象数据是根据数据的类型,日期分批的按照TXT的格式进行存储并利用空格进行单元数据隔离。所以需要先对数据进行合并然后利用文本编辑软件对数据进行批量预处理,再利用MS Sql Server进行批量入库和存储,最后利用ArcSDE进行数据连接,批量接入ArcGIS进行数据处理,分析和挖掘。具体技术路线如图1所示。

4 气象数据处理流程

4.1 数据批量预处理

气象数据是根据数据的类型,日期分批的按照TXT的格式进行存储并利用空格进行单元数据隔离的。所以需要先对数据进行合并然后才能对数据进行批量预处理。此处可利用windows的TXT批量合并命令代码实现,使用下面的代码命令可以使的所在一个文件夹中的所有文本文件合并入一个命名为0.txt的文本文件中,具体代码如下所示。

for %  %i in (*.txt) do type %%i>>0.txt

将该命令代码复制进文本文件中并将数据的格式名改为bat。

此处需先将气象数据中的数据按照数据的存储类型比如湿度,温度,气压等进行分批处理分别存储于不同的文件夹中,然后再进行数据合并。这样每一个气象类型中的0.txt文件都会存储着具有相同样式的行数据,便于高精确的批量处理。采用此种方法进行批量合并除了可以很好地进行数据预处理外,更重要的是非常简单高效,不需要任何复杂的编程和进行繁琐的软件操作。

4.2 用宏命令批量处理数据

对数据按照数据类型进行合并处理后,需要对单个数据单元进行精确分离,以便于后面的数据导入。此处可利用宏命令对隔离数据的空格利用逗号进行替换,实现所有数据单元按照逗号形式进行隔离。这样后面的数据入库将会全部按照逗号进行隔离入库,不会出现空格和数据存储的错位。可以大幅提高数据的精确性。

此处可以用 UltraEdit这款代码编辑器对每一个气象数据类型下的0.txt文件进行处理。由于每一个0.txt文件数据量都很大,如果直接利用windows自带的文本编辑器,容易导致编辑器崩溃,且显示格式凌乱不利于处理。其他的文本编辑器或者代码编辑器如 Notepad++,EditPlus等都存在着运行过慢或者数据量过大无法支持的问题。相关文本处理软件处理能力如表1所示:

利用UltraEdit启动宏命令后,利用宏录制下空格被逗号批量代替的过程和逗号被批量清理为一个数据单元一个逗号的过程形成宏命令。利用该命令就可以批量处理所有的0.txt文件实现所有数据的标准化,如图2所示。

数据导入完成后所有的气象数据按照地温、气压、蒸发、降水、湿度、日照、气温七类数据分表存储。可以根据需要对数据进行查询编辑输出需要的数据。由于每一个数据表中都含有对应的站点号、经度、纬度、高程,年、月、日数据。

4.4 数据库中的数据处理

由于气象数据中的经纬度数据值,是按照度分秒直接合并的,数据值不能直接使用,更不能实现对数据的直接操作,需要在数据库中对经纬度数据值进行批量处理,实现数据的标准化操作。

代码实现如下:

EVP蒸发 set X=(经度值/100)+((经度值%100)/(60+0.0))

注:EVP蒸发为数据库中的表,X为处理完成后所赋值的经度值,经度值代表数据库中EVP蒸发的非正常显示经度数据值。

代码运行后,所获得的数据值,完全可以达到数据的操作要求。

4.5 利用ArcSDE连接气象数据库

ArcSDE是ArcGIS与关系数据库之间的GIS通道,它允许用户在多种数据管理系统中管理地理信息,并使所有的ArcGIS应用程序都能够使用这些数据。ArcSDE可以支持MS sql server,DBM,Oracle数据库。ArcSDE是一种数据连接方式,数据不需要经过繁杂的数据导入过程,而且可以保证数据的完整性。

打开ArcToolbox工具,选择数据管理工具-地理数据库管理-创建企业级地理数据库即可。为了连接已经建立的气象数据库我们在创建企业级数据库时,必须保证企业级地理数据库的实例名和数据名与气象数据库一致。

数据库连接完毕,在ArcGis中便可直接查看到气象数据库中的信息,可以直接进行数据挖掘和相关操作。

5 结束语

本文介绍了一种基于GIS的海量气象数据预处理方法。该方法直接实现了海量气象数据的分类入库和管理,解决了一般软件由于数据支持能力限制而无法对海量气象数据进行存储和分析的问题,该方法不需要进行复杂的编程、数据精确度高、数据更新方便和可操作性强,节约了编程开发的时间和成本。该方法解决了海量气象数据下的部分数据挖掘和数据分析的问题,为气象数据基于地理信息的空间化分析提供了数据准备。

参考文献:

[1] 吴焕萍.GIS技术在气象领域中的应用[J].气象,(3):90-100.

[2] 李集明,王国复.气象数据库系统总体设计综述[J].气象科技,(S1):1-5.

[3] 张波.数据挖掘在气象中的应用研究与实现[D].电子科技大学,.

[4] 李江南.GIS在气象数据处理中的应用[J].广东气象,(4):14-15+9.

[5] 何永健,曹芸,黄勇.GIS气象数据的管理与表达方法[J].南京信息工程大学学报:自然科学版,(3):232-237.

[6] 王杨刚,赵文吉,宫辉力.自动气象站数据预处理研究[J].首都师范大学学报:自然科学版,(2):81-84.

[7] 吴文玉,杨太明,何彬方.GIS与气象数据库的数据融合应用[C]//安徽省气象学会.第三届安徽科技论坛农业与气候生态学术研讨会论文集.安徽省气象学会,:3.

[8] 赵芳.气象数据库系统的建设[C]//信息技术在气象领域的开发应用论文集(二),2006:5.

篇5:面向管理信息系统开发的软件工厂技术研究的论文

面向管理信息系统开发的软件工厂技术研究的论文

软件工厂技术是提高软件生产效率的重要方法,软件体系结构的规范化及Eclipse开放式的开发环境为软件工厂技术的研究提供了重要的基础。文章以ERP系统为管理信息系统的架构蓝本,深入研究了ERP系统的功能架构及Java EE的软件体系结构,利用代码自动生成技术,提出了管理信息系统工厂化插件研发的方法。

0 引言

由于软件自身的许多特殊性[1],软件的工厂化的技术研究一直没有取得太大的进展。随着人们对软件的认知日益深入,软件技术人员对特定领域的软件架构不断达成共识,软件开发过程中的标准与规范不断形成,为软件工厂技术的研究创造了条件。近年来,微软、IBM等国际软件巨头都提出了自己的软件工厂解决方案,微软的COM/COM+技术在Window平台开发中得到广泛应用[2],IBM公司研发的软件设计工具Rose提供了“正向工程”机制,能通过形式化的设计模型自动生成目标系统的架构和局部代码;开源集成开发工具Eclipes/MyEclipes则提供了“反向工程”机制。通过反向工程,可以从数据库表快速地生成目标系统的DAO架构模型及Hibernate配置。这些都是软件工厂应用研究取得进展的表现。利用JEE系统架构模型及代码自动生成原理,结合ERP系统功能架构,深化Eclipes 环境下的软件工厂技术研究,则可以在Eclipes开发环境中实现企业信息系统工厂化开发,提高开发效率。

软件工厂一是要面向某种特定应用,二是自动化及快速配置[3]。因此,面向ERP领域的软件工厂技术研究,首先要深入ERP系统的功能架构和业务逻辑。其次深入研究信息系统的层次架构及代码自动化原理。

1 ERP系统功能架构

国内ERP领导厂商金蝶国际软件集团将ERP的业务范围划分为资本市场、供应市场、消费市场和知识市场等四大管理领域。资本市场主要涉及财务管理,供应市场主要涉及供应商管理,消费市场涉及客户关系管理,知识市场涉及人力资源管理(办公自动化、信息门户均属于这块内容)。这四个市场的中间是供应链管理和制造管理,其中,供应链管理又包括采购管理、仓存管理、销售管理和分销管理;制造管理又包含计划管理、车间管理、设备管理和质量管理。因此,一个完整的ERP系统主要包含:财务管理、销售管理、客户关系管理、采购管理、供应商管理、仓存管理、计划管理、车间管理、质量管理、设备管理、人力资源管理等功能模块。

在企业运营中,销售部门根据市场需求或销售历史数据制定销售计划,形成企业的主生产计划的数据来源。而企业主生产计划制定则是其他各部门制定各自计划的依据。比如,采购部门根据主生产计划制定采购计划,生产车间根据主生产计划制定车间生产计划和设备维护计划。

采购部门根据采购计划进行物料采购,一方面形成应付账款,与财务管理子系统对接,另一方面采购入库物料,与仓存管理子系统对接。采购过程中涉及原材料质量的鉴定与验收,故涉及质量管理。

生产车间根据车间生产计划,从仓库领料出库进行生产,最后将生产出来的产品存入仓库,即生产入库;生产过程中,要进行生产设备的管理及产品质量的监控,故涉及设备管理和质量管理。

销售部门从仓库中提取产品销售给客户,一方面形成销售出库行为,与仓存管理系统对接,另一方面产生应收账款,与财务管理子系统对接。

财务管理子系统通过固定资产管理对接生产部门的设备管理,通过薪资管理与人力资源管理子系统对接。

2 基于Java EE的软件架构

2.1 信息系统的层次结构模型

Java EE是目前最为成熟最为流行的企业信息系统架构,它目前最流行的两个开发架构是SSH(Strut+Spring+Hibernate)和SSM(Spring+SpringMVC+Mybase)架构,这些架构都为信息系统定义了明确层次架构,如图1所示。

(1)数据访问层

数据访问层主要提供数据库访问的元操作,为业务逻辑层提供数据库的访问接口。它由hibernate配置文件(hibernate.conf.xml)、hibernate映射文件(xxx.btm.sml)、POJO对象、DAO接口和对象组成。其中,POJO对象为应用软件中的实体对象;hibernate映射文件用于描述了数据库中表与POJO对象的映射关系;hibernate配置文件则提供DAO数据访问对象负责提供数据库访问元操作,包括数据的增、删、改、查等功能,而且业界为其定义了标准的访问接口。

(2)业务逻辑层

业务逻辑层有Server对象构成,负责处理系统相对复杂的业务,按一定的逻辑顺序调用数据访问层的DAO接口访问数据库。

(3)控制层

该层主要由Struct Action对象和Struct配置文件(Struct.xml)组成,主要负责响应视图层发起的业务请求处理和页面调转控制。其中,Action对象负责页面请求处理,配置文件struct.xml负责页面调转描述。

(4)视图层

该层负责人机交互,为用户提供数据输入界面和数据处理结果显示。其核心是HTML+CSS,辅以JSP命令、JSTL标签和Struct标签。

2.2 Java Web站点文件管理

Java Web的站点结构是相对稳定的。基于SSH架构的Web站点结构如图2所示。

web站点根目录下,主要是站点首页(index.jsp)及各种web文件和资源文件,比如CSS、JS和图片资源(images)等。值得一提的是“WEB-INF”文件夹,它是Java Web站点十分重要的文件夹,其下面包含classes、lib两个重要的文件夹和web站点的配置文件。

Classese文件夹存放由Java源文件编译生成的字节码文件(.class)。

Lib存放站点所需要的jar文件。比如数据库驱动包、hibernate相关的jar文件等。

Web.xml是站点的总配置文件,它描述了首页的访问顺序、struct映射等内容。

Hibernate.cfg.xml是hibernate的配置文件,描述了数据库服务器的地址及数据库访问的行馆配置,包括数据连接池参数的配置等信息。同时还告诉系统Hibernate的映像文件(xxx.hbm.xml)位置。

applicatioContext.xml是Spring的配置文件,描述了Spring的'相关配置。

xxx.hbm.xml描述数据库中的表和应用程序中的对象的映射关系。

3 信息系统软件工厂插件的研发与应用

虽然ERP系统是面向生产制造类企业提出的。但是,从企业分类及涵盖范围来看,所有企业和事业单位的业务范围均可归属于它的架构范围。因此,ERP系统的工厂化插件可以是任何企业任何管理信息系统的开发模板和工具。通过工厂化组件应实现以下的开发效果:

(1)通过功能裁剪,实现目标系统所需功能模块的自动生成。即通过对话框选择目标系统所需的功能模块。

(2)可进一步设定各功能模块的相关参数。比如,仓存管理可设定为是否支持仓位管理,是否支持仓存管理策略,采用何种仓存管理策略,采购入库采用何种操作流程等。

3.1 软件工厂插件的研发

ERP是一个庞大而复杂的信息系统,不同的企业会有不同的功能需求和业务逻辑。因此,要研发一个能自动开发适合不同企业需求的管理信息系统的工厂化组件,必须建立ERP系统的最大系统模型,这些模型包括:

(1)最大数据库模型

根据ERP系统最大功能模型建立数据库,并对其中所有对象的属性进行详细分类。比如将物料属性分为:基本属性、外观属性、物流属性、计划属性和成本属性等。以便能满足不同的目标系统的数据服务需求。

(2)子功能库模型

对各子功能模块进行详细地分析和分解,并各自功能模块建立子功能库。

(3)业务逻辑库模型

为功能库中的每一个功能建立所有可能的业务逻辑模型,并为相应的模型定义代码生成导语,一并构成业务逻辑库。

系统库模型建立好后,接下来就是开发工厂化插件。即开发一个能挂到Eclipse上的一个插件,该插件的任务是根据目标系统的功能需求和参数要求,利用系统库模型自动生成完整的信息行架构。

3.2 软件工厂插件的工作原理

信息系统软件工厂插件主要是利用代码自动生成技术,按信息系统的架构和Web站点文件部署架构要求,从ERP最大系统库模型中提取功能子集生成目标系统的架构模型。工作流程如下:

(1)利用程序修改Eclipse的相关文件,以在Eclipse工作区中创建一个Web项目,并按Web站点部署结构生成相关文件夹和文件。

(2)根据目标系统的功能选择,从ERP最大数据库模型中生成目标系统的数据库,并利用代码自动生成技术生成数据访问层的相关Java文件和配置文件,并导入相应的jar包。比如Model层的类、DAO接口和实现、Hibernate配置文件和映射文件等。

(3)根据所选择的业务逻辑模型,按其对应的代码生成导语,为各功能生成业务逻辑层的程序结构框架。

3.3 软件工厂插件的应用

利用软件工厂插件开发管理信息系统只能自动生成目标系统的数据库、DAO层和业务逻辑层的结构框架,相对复杂的业务和视图层、控制层的开发则只能通过人工开发。因此,软件工厂插件只能实现信息系统的半自动化开发。使用工厂化插件开发时,首先将插件附加到Eclipse开发环境中,通过运行插件弹出目标系统需求对话框,输入目标系统功能需求和参数要求,生成目标系统的结构框架和相关配置文件。最后,通过人工完善业务逻辑层及视图层、控制层的功能。这样便可以完成一个管理信息系统的开发。

4 结束语

ERP是一个庞大而复杂的管理信息系统,涉及的功能多,业务逻辑复杂且多样化。要建立一个完整的ERP最大系统,需要对各模块进行详细的功能划分,并为各功能建立所有可能的业务逻辑模型,这需要很大的时间和精力。笔者在研究过程中就人力资源管理子系统进行了尝试,取得了较为满意的结果,证明应用这样的方法研究信息系统的软件工厂技术是可行的。

篇6:论自动算量软件在项目成本管理中的应用及其存在工学论文

论自动算量软件在项目成本管理中的应用及其存在工学论文

Abstract:This paper is on software-aided automatic calculation of engineering quantity in the evaluation for its cost,and on problems existing in the application of this kind software and its reason-analysis.It also offers several points of consideration about present problems.

Keyword:software; engineering cost;engineering quantity;automatic calculation

进入信息时代,计算机及相关软件在建设工程项目管理领域的应用也越来越广泛。在项目成本管理领域,早已实现工程成本及造价计算过程中定额子目的自动套用、费用的自动计算及人、材、机的自动分析和汇总,但工程量的计算还未能完全实现自动化,各类具有自动算量能够功能的软件在实际应用中也存在各种问题。

1.当前项目造价(成本)领域软件应用的水平及存在问题分析

1.1.当前项目造价(成本)领域软件应用发展的水平

当前,在项目造价(成本)领域的应用软件,主要在于实现自动讨价及工料分析。由于工作关系,笔者对目前市面上常用的几款软件都曾试用,总体来讲,上述软件具有准确率高、换算方便、速度快等优点,实现了报表输出的兼容性。也有部分软件对实现自动算量功能做出了有益的尝试,并取得一定的成果。根据笔者的经验,这类软件均较好的解决了建模、自动算量、工程量的汇总及定额的套用等手工计算中费工费时的工作,有些更是具备了能直接调用电子图档的功能,省却了大量的建模时间,取得了较好的应用效果。

1.2.工程量自动计算的意义

传统的手工计算工程量,其基本过程无非是翻阅图纸、熟悉资料、列计算式、计算分项工程量、汇总工程量、套用单价。很显然,这极为费力费时,需要细心和极大的耐心,稍有不慎则容易出错,效率低下。

而工程量的自动计算基本过程如下:建模、校核、自动计算、自动套用定额子目或生成工程量清单项目。

工程量的软件计算最大的优越之处在于实现了工程量的自动化、智能化:

1)实现了构件交接处的自动扣减;

2)实现了工程量的自动分类汇总及报表输出;

3)建模时标准层可直接复制,非标准层可稍加修改,成倍的提高了工效。

相较于手工计算,用软件计算的功效是手工计算的至少4~5倍。笔者本人曾作过专门比较,同一栋框架结构宿舍楼,手工计算工程量到汇总得出分部分项工程量约需2~3天,而用软件计算从建模到输出工程量总共只用了不到10个小时,孰优孰劣,一目了然。

工程量的自动计算,不仅是项目建设初期及竣工阶段造价(成本)管理工作的需要,也是工程项目实施过程中管理工作的需要。项目管理中经常要做到对部分楼层、部分构件或部分材料的分项汇总,用手工计算容易出现统计错误,而软件则可以在几十秒钟之内实现上述功能。不仅如此,在招投标领域实现快速投标、在工程竣工决算审计中能起到减少重复计算、提高功效的作用。正由于此,笔者认为,应在项目造价(成本)领域大力推广工程量的自动计算。

1.3.当前算量类软件在项目造价(成本)领域应用中存在的问题

通过对上述部分具备算量功能的软件的使用,总体感觉目前的此类软件普遍存在如下缺点:

1)软件的智能化程度不高,需大量的人工干预,操作繁琐,容易出错;

2)对于建筑造型独特、不规则的建筑物建模有困难,如对墙面的一些非常规装饰不能方便的建模甚至无法建模;

3)计算公式的输出不规范,不符合人们的手工计算习惯,难以阅读,不便于核对和查错;

4)尽管部分软件声称具备能直接调用设计院的电子图档的功能,但实际应用中其效果并不理想;

5) 部分人士感觉其计算过程 “暗箱”化,对软件的计算结果不完全放心。

现实的情况就是,用传统的手工计算汇总工程量,然后手工录入套价软件。在其他的如工程技术设计领域早已解决的设计过程信息化,在项目造价(成本)领域还是未能实现。

2.当前项目造价(成本)领域信息化发展中存在问题的原因分析

笔者认为,当前在项目造价(成本)领域信息化水平低、造价(成本)管理中工程量的自动计算的自动化程度不高的原因是多方面的,概略分析,主要存在以下几个方面的原因:

2.1由于传统上对项目造价(成本)管理的忽视和方法的失误,导致相当长的一段时间内存在轻视“预决算”人员的倾向,造成长期以来工程造价类专业人士整体素质不高。尽管近年来国家推行“注册造价工程师”考试制度已在一定程度上扭转了这一现象,但现实中也的确存在部分民工或非“科班”出身的人士在从事工程造价管理工作——“预决算”,无疑他们的专业上的综合素养和接受新鲜事物的能力有限,部分甚至有排斥心理,导致造价类应用软件的推广受到极大的限制。

2.2由于算量类软件都需要建模——图形的输入,其操作较为繁琐。多数软件的建模依赖于设计绘图软件诸如PKPM、AutoCAD等图形平台软件的支持,而这一类软件对使用者的起点要求较高,限制了算量软件的广泛应用。

2.3有些声称能直接调用电子图档的软件,在实际应用中其效果不尽理想。由于绘图类软件种类繁多,标准不一,数据接口规范不尽统一,导致造价算量类软件在读入图纸时错误频出、修改量大,使得其宣称的功能大打折扣,影响了软件的推广。

2.4由于算量软件的使用受到诸多限制,加之一些业务部门平时工作任务繁重,认识有限,导致现实中对算量类软件的推广产生了极大的阻力,应用范围非常为有限。销售量的有限导致了其开发和推广成本的居高不下,使得此类软件的售价较高,又更限制了其使用范围的扩大,一定程度上形成了非良性循环。

3.对于推广算量类软件的几点思考

显然,当前我国项目造价(成本)领域计算机及软件应用水平还有待于进一步提高。为做好造价管理中算量软件的推广和应用水平,笔者认为应做好以下几个方面:

3.1 政府及有关管理部门的应加强引导和推广力度

我国建设工程项目管理界每一次大规模、深层次的变革均有政府和相关管理部门的大力推动。因此,在项目造价(成本)领域推广工程量的自动计算也有赖于政府和管理部门的大力引导和推动。各地的造价总站应在软件开发、软件推广、人员培训及资源和信息的共享、标准规范的制订和协调等方面为软件的.开发者和使用者提供比以前更大的支持力度。

3.2 加强和其他相关领域的协作

众所周知,一个商业软件的生命力取决于其所能实现的功能和兼容性、易用性、稳定性。如能实现算量软件和设计绘图软件之间数据的无缝链接,真正做到算量软件能直接调用电子图档,简化建模,无疑是功能和兼容性上的一大进步。但兼容性则不是某一家软件公司所能解决的,这就需要国家或行业协会等出面,在设计制图规范、数据接口等方面召集建筑、结构、设备及软件开发等方面专业人士协调,实现数据库规范标准的统一,将能促进工程项目管理界信息的标准化和集成化,减少社会公共成本和重复成本,能极大的促进算量软件的推广和使用。

3.3促进部分软件开发商之间的横向合作

某些自动算量软件在开过程中和绘图软件开发商合作,实现了数据传递的无缝连接,但同一套软件在读入由其他绘图软件绘制的施工图时却需大量的人工干预,费时费力。在政府和管理部门暂时还不能实现对软件开发的协调的情况下,促进绘图类软件开发商和算量软件开发的横向联合,实现数据接口统一规范,不失为解决问题的有效途径。同时应鼓励有实力的绘图软件开发商在自身的图形平台上开发算量功能模块。

4.结束语

综上所述,笔者认为:

4.1当前,我国的项目造价(成本)领域的软件应用已取得一定成绩,但远不能和其他领域相提并论;目前所存在的主要问题是还未能最终实现工程量的自动计算。

4.2解决上述存在问题,仅靠软件开发者或使用者自身是不够的,需要必要的政府或相关机构的组织协调;实现绘图软件和算量软件、管理软件之间的信息共享、数据接口规范,实现软件开发标准的统一。

4.3促进软件开发商之间的横向联合,鼓励有实力的开发商开发集设计绘图、算量、工程管理于一体的综合应用平台,使得我国工程界信息化的水平向更高水平发展。

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