康保玫瑰种植气象指标研究平台设计浅谈

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摘  要： 康保玫瑰种植气象指标研究，是河北省气象局2018年科研开发项目。针对科研项目需求，应用Visual Studio2010编程环境和access数据库，辅之以Photoshop等图形处理软件对界面进行美化，开发了康保玫瑰种植气象指标研究平台。考虑平台的美观性、项目的基于观测数据性以及为用户服务的便捷性，本文就以下几方面进行探讨分析：平台整体架构和界面设计;观测数据的分析处理;直通式气象服务产品的发送设计以及系统设置等。经过几个月时间的调试和完善，基本达到了预期目的。

关键词： 康保玫瑰;物候观测数据查询;生育期查询;界面设计

中图分类号： TP31    文献标识码： A    DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2019.12.046

本文著录格式：刘星燕，胡雪，闫慧敏，等. 康保玫瑰种植气象指标研究平台设计浅谈[J]. 软件，2019，40（12）：211214

Discussion on the Design of Meteorological Index Research

Platform For Kangbao Rose Planting

LIU Xing-yan， HU Xue， YAN Hui-min， LIU Jian-yong， SUN Yue-fei， XUE Jun-yan

（Meteorological Bureau of Zhangjiakou， Zhangjiakou Hebei 075000）

【Abstract】： Kangbao rose planting meteorological index research is a development project of Hebei Meteorological Bureau in 2018.According to the demand of scientific research， a research platform for meteorological index of rose planting in Kangbao was developed by Visual Studio2010 programming environment and access database， supplemented by Photoshop and other graphic processing software to beautify the interface. The main functions of the platform design are as follows： Overall architecture and interface design of the platform; Analysis and treatment of observation data; Transmission Design and system setting of straight-through Meteorological Service products， etc. After several months of debugging and improvement， the platform basically achieves the intended purpose.

【Key words】： Kangbao rose; Phenological observation data query; Growth period inquiry; Interface design

0  引言

國内外学者研究发现，气候变化呈现全球增暖趋势[1-5]，京津冀的气候也在增暖[6-7]。康保地处河北省西北部，海拔1400米左右，是夏季京津冀地区的避暑胜地，近年来的旅游业越来越发达。结合日益发展的旅游业需求，2015年，在政府扶贫部门扶持下，星瀚玫瑰庄园开始建立，2018年，河北省气象局科研开发项目“康保玫瑰种植气象指标研究”正式启动。

近年来，随着计算机和网络技术的迅速发展，气象服务的自动化程度越来越高[8-15]。康保玫瑰种植气象指标研究课题组，在2018年5月～2019年8

月开展的星瀚玫瑰物候观测和气象服务过程中，开始寻求直通式气象服务方式，平台的研究开发，即是康保玫瑰气象指标研究数据存储和数据处理工具，也是星瀚玫瑰直通便捷式气象服务的技术保障。笔者试图就平台整体设计、观测数据的处理（课题核心内容）、直通式气象服务设计做一浅谈，以期为项目的后续推进做一理论参考。

1  平台设计简介

1.1  平台整体架构和主界面设计

1.1.1  平台整体架构设计

考虑界面的美观性，平台的基本功能由主界面菜单来实现。菜单内容大致分为以下几大功能：基本信息查询（二级菜单：星瀚玫瑰庄园简介、星瀚玫瑰庄园自动站基本信息、星瀚玫瑰庄园气候背景分析、气象观测实验基地）、玫瑰数据查询（二级菜单2018年、2019年;三级菜单，分别是按日历查看、按株查看、样方平均）、生育期所需温度和水分（二级菜单温度和水分）、各生育期气象指标、越冬气象条件分析、花期研究（初花期预报和最佳花期初探）、玫瑰缩略图、气象服务、系统设置和帮助等。图1为康保玫瑰气象指标研究平台总体架构设计图。

图1  康保玫瑰气象指标研究平台总体架构设计图

Fig.1  Overall architecture design of kangbao rose meteorological index research platform

1.1.2  平台界面设计

本平台采用Visual Studio2010编程环境，界面利用picturebox控件的backgroundImage和backgroundImageLayout属性进行设置。具体操作，在backgroundImage右边区域，选择界面图片文件，然后把backgroundImageLayout属性设置为stretch，界面便设置为图片随界面自动拉伸效果。图2为康保玫瑰气象指标研究平台主界面。

图2  康保玫瑰气象指标研究平台主界面

Fig.2  The main interface of kangbao rose

meteorological index research platform

1.2  平台核心部分设计，观测数据的分析处理

康保玫瑰气象指标研究，是基于田间观测的一项科研项目，观测数据的处理，是课题的主要内容，也是平台要实现的主要功能之一。程序设计的功能完善与否，直接影响项目的推进。平臺设计的子窗口，大体分为三部分：按日查看、按株查看和按样方查看。

1.2.1  按日期查看

图3为康保玫瑰气象指标研究平台按日查看子界面。以2018年7月8日观测数据为例（图3所示），横坐标为45个样本（观测株），纵坐标为花蕾、正开花或干花数量。蓝色柱形图为花蕾，黄色为正开花，红色为干花（或初败花）。其中，花蕾、正开花和干花，可以单选和多选。图中可直观地看出7月8日大部分植株处于花蕾期，近半数进入开花期。切换至菜单“数据”项，可显示表格数据。

另外，本界面还在鼠标右键镶嵌了部分功能，鼠标右点图表窗体任意部位，会出现“复制到EXCEL”，可直接粘贴到窗体外的任意EXCEL文件。

1.2.2  按株查看

图4为康保玫瑰气象指标研究平台按株查看子界面。左下角选择样方和株（图中所示，为样方三的第4株），右下方便显示样方三第4株的逐日观测照片，点击任意一张，便在右上角显示大图片，并获取此日此株观测的备注信息。界面左上方的曲线或柱状图，是本界面的核心内容。横坐标为观测日期，纵坐标采用左右双坐标（主要考虑降水和其它4项数值量级差异较大，设为左右双纵坐标），左纵坐标为花蕾、正开花、干花和气温，显示为曲线图;右纵坐标为降水量，显示为柱形图。此区域点击鼠标右键，五个要素可单选或多选（打√为选择，不打√为未选）。另外，点击鼠标右键，还可选择“显示数值”项，选择打“√”后，曲线的顶端，便会显示相应的数值。

图3  康保玫瑰气象指标研究平台按日查看子界面

Fig. 3  Kangbao rose meteorological index research platform "view by day" subinterface

图4  康保玫瑰气象指标研究平台按株查看子界面

Fig.4  Kangbao rose meteorological index research

platform "view by plant" subinterface

本界面还利用了“splitter控件可控制布局”功能，界面的曲线柱形图区域（左上角），可以实现窗体内任意大小化的拉伸，方便详细查看。

1.2.3  按样方查看

图5为康保玫瑰气象指标研究平台按样方查看子界面。样方可选项有全部（所有观测株）、样方一、样方二、样方三、样方四和样方五，每个样方便是物候观测中的一个“重复”，一个重复有9株。程序设计中，利用鼠标右键功能，代替传统的菜单设置：右键点击窗体中任意位置，出现下拉菜单，图表中的纵坐标内容，可单选或多选为“花蕾、正开花、干花”项。图表输出方式，可在“显示方式”中选择直方图、曲线图或折线图，只能单选。“显示数据”项如果打“√”，曲线或直方图顶端便显示数据。窗体菜单中的“数据”项，显示对应的数据表。

图5是2018年物候观测数据综合分析曲线，从图中可以直观地看出，星瀚玫瑰庄园2018年花期为6月中旬到8月中旬。结合气象数据还可以分析，6月下旬玫瑰开花数量急剧下降，可能是因为频繁的阶段性强对流天气，导致玫瑰花数量减少。

图5  康保玫瑰气象指标研究平台按样方查看子界面

Fig.5  Kangbao rose meteorological index research platform "view by quadrat " subinterface

1.3  直通式气象服务产品的发送

随着互联网技术的迅猛发展，电话传真等传统气象服务方式逐渐被淘汰，邮箱、微信公众号和微信小程序，逐渐成为气象服务的热门话题。本平台设置了“一键自动发送”功能，预报产品生成后，只需一键点击，用户邮箱、微信公众号和微信小程序便实现自动更新。本地邮箱账号、密码和服务器，以及服务用户的某些信息，需在“系统设置”中编辑和修改。

2  系统设置

平台的使用，需要输入一些系统配置信息;邮件、微信公众号和微信小程序的自动更新，也需要设置本地和客户端的某些信息。这些信息，程序设计在“系统设置”窗口编辑或更新。具体内容见表1。

表1  康保玫瑰气象指标研究平台系统设置主要内容列表

Tab.1  List of main contents of the research platform system of the meteorological index of the kangbao rose

路径设置 邮箱信息 微信公众号或微信小程序

观测资料路径 本地邮箱ID 微信公众号名称

平台程序路径 本地邮箱密码 服务器

数据库路径 服务器地址

服务用户邮箱ID

3  结论

针对气象服务的网络化和自动化趋势，结合业务工作的实际需要，本文设计了基于Visual Studio2010编程环境和access数据库的康保玫瑰气象指标研究平台。平台即是科研项目的资料存储库，又是物候观测数据处理工具，更是为用户提供直通式气象服务的技术保障。经过一段时间的调试，平台基本能顺利运行，期待在业务工作中继续完善。

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