基于SOA架构的气象数据处理与共享平台研究

论文摘要

目前,国内外有许多气象数据共享平台,从软件层次上讲,采用的多是传统MVC架构,数据库都是传统关系型数据库如MySQL、Oracle等。但是随着业务的需要和气象数据的不断增加。MVC架构和关系型数据库这种方案在软件的可拓展性,可维护性、可互操作性和存储性能上的欠缺越来越明显。本文详细介绍了基于SOA的气象数据共享平台的设计与实现过程,在Java平台下使用SOA的架构模式,实现平台的重用性,简化系统开发。并采用MongoDB数据库存储数据,以适应大规模数据量的查询和读写操作。同时在平台引入PSO-RBF算法,对气温进行预测,构建了温度预报服务,具体如下:（1）本文的数据来自于广东省佛山市自动气象站气象数据,通过对原始气象数据资料进行分析、整合和解析,进行了数据整理和建库工作,并对各类数据进行了规范化分类及编码。（2）分析了平台根据用户需求制c定的总体设计目标和开发准则,平台的业务流程和软件架构,并对平台的各功能模块以及数据库进行了相关的设计。（3）介绍了RBF算法的实现过程,并针对RBF由于参数选取不恰当引起收敛慢,欠拟合等问题,利用PSO进行了优化,提高了预测精度,将PSO-RBF算法对气温数据进行训练预测,在此基础上搭建了气温预测服务,丰富了平台功能。（4）介绍了原始气象数据解析格式及解析过程,平台的开发框架搭建过程,每个功能模块的具体实现方法,在开发过程中引入了POI框架,利用POI实现了对气象数据的共享服务,利用前端框架Bootstrap实现了平台的前端交互页面。最后对平台的功能和运行环境进行了相关测试,验证平台的可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 研究背景与意义
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 气象数据共享平台研究现状
•     1.2.2 气象预报研究现状
•   1.3 本文主要工作与组织结构
• 第二章 相关的理论原理和技术
•   2.1 SOA架构概述
•     2.1.1 SOA的概念
•     2.1.2 SOA的优势
•     2.1.3 SOA的实现
•   2.2 WebService
•     2.2.1 WebService定义
•     2.2.2 WebService在平台中应用
•   2.3 MongoDB
•   2.4 Web框架相关知识及技术
• 第三章 基于SOA架构的气象数据处理与共享平台设计
•   3.1 平台设计目标与开发准则
•     3.1.1 平台的总体设计目标
•     3.1.2 平台开发准则
•   3.2 平台总体框架设计
•     3.2.1 平台的业务流程
•     3.2.2 平台的软件架构
•   3.3 平台功能模块设计
•     3.3.1 平台功能需求
•     3.3.2 平台各个子模块功能分析
•   3.4 平台数据库设计
•   3.5 本章小结
• 第四章 基于PSO-RBF优化的气象数据预测模型研究
•   4.1 基本算法概述
•     4.1.1 RBF算法的实现过程
•     4.1.2 PSO算法的实现过程
•   4.2 PSO-RBF神经网络模型
•     4.2.1 网络结构参数求解
•     4.2.2 建立模型的训练步骤
•   4.3 气象样本数据分析和处理
•     4.3.1 样本数据准备
•     4.3.2 样本数据的降维和归一化
•   4.4 实验结果及分析
•     4.4.1 模型评估指标
•     4.4.2 PSO-RBF模型实验结果与分析
•   4.5 本章小结
• 第五章 基于SOA架构的气象数据处理与共享平台实现
•   5.1 气象数据准备
•     5.1.1 佛山市自动气象站数据格式说明
•     5.1.2 原始气象数据标识说明
•     5.1.3 气象数据解析
•   5.2 框架搭建
•   5.3 Web应用相关模块实现
•     5.3.1 平台首页
•     5.3.2 登录注册模块
•     5.3.4 后台管理模块
•     5.3.5 数据服务模块
•     5.3.6 温度预测模块
•     5.3.7 留言板模块
•     5.3.8 个人资料模块
•     5.3.9 平台统计模块
•   5.4 平台测试
•     5.4.1 平台运行环境
•     5.4.2 平台测试
•   5.5 本章小结
• 第六章 总结和展望
•   6.1 总结
•   6.2 展望
• 参考文献
• 作者简介
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 李波

导师: 杜景林,黄松华

关键词: 气象数据共享,算法,气温预报

来源: 南京信息工程大学

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 气象学,计算机软件及计算机应用

单位: 南京信息工程大学

分类号: TP311.52;P413

DOI: 10.27248/d.cnki.gnjqc.2019.000467

总页数: 69

文件大小: 13361K

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