基于WEB的民航气象信息服务系统的改造

摘要:文中介绍了西北空管局原气象信息服务系统功能及信息提供手段,指出其存在的缺点,如能提供的资料有限、信息调用方式落后、维护量大、故障率高等问题。为了解决以上问题,该文论述了新一代气象服务系统的开发,提出了客户端程序方案和web服务方案并进行了比较,综合考虑后选择了WEB服务方案,并阐述了新方案的设计指导思想,以及该系统的模块功能划分和结构设计,并介绍了系统开发的软硬件环境,最后对系统开发所使用的关键技术进行了说明。

关键词:气象;WEB服务;C/S;ASP .net;Oracle

中图分类号:TP315文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)22-6378-03

Reform of Aviation Weather Information Service System Based-on WEB

YU Xiao-liang, CHEN Qi-ya, LI Wei

(Northwest Civil Aviation Air Traffic Management Bureau, Xi'an 710082, China)

Abstract: In this paper, the Northwest Air Traffic Control system features the original meteorological information and information services provide the means to point out the shortcomings, if the limited information provided, information call the way backward, maintaining large, high failure rate and so on. To solve this problem, this paper discusses a new generation of meteorological service system development, introducing two proposals as the C/S and web services and compared, considering the program after the selection of web services and described the new program design guideline, and the division of the function of modules and structural design, and describes the hardware and software system development environments. Finally on system development the key technologies used are described.

Key words: weather; WEB service; C/S; ASP .net; Oracle

随着国民经济的持续增长,我国民航业目前正处于一个快速增长时期。保证民航业安全快速增长,同时提高社会满意度是各飞行相关部门共同的目标。对航空气象而言,如何提高气象信息服务提供的及时性、准确性、有效性成为这项工作中的一个重要环节。而目前我们在信息服务建设方面相对滞后,对外服务采用的是数套系统并存的方法,这其中有已经沿用了近十年的C/S模式,还有落后的拨号网络连接方式。这些信息提供方法存在气象信息资料收集难、资料种类少、故障率高、维护困难等情况,已经很难满足用户的需要。为了解决以上问题,本文对原有气象信息服务系统进行技术改造,在原有数据库的基础上设计了一套基于web的民航气象服务系统,该系统能够克服原系统的缺点,改善对外服务水平,减轻维护工作量,具有良好实际效果。

1 西北空管局气象信息服务现状

1.1 目前气象服务用户及相应信息提供手段

1)内部局域网用户

目前我局内部使用气象局域网共有预报、填图、管制、航空公司、签派等用户。他们均通过楼内综合布线或光纤与气象局域网服务器连接,通过气象服务平台(客户端程序)从气象局域网服务器上查询资料。

2)外部局域网用户

海南航空公司是唯一一家外部局域网用户,他们通过单模光纤接入气象局域网,同样使用客户端程序从气象局域网获取资料。

3)外部服务器方式用户

东方航空公司的气象资料提供方式较为特殊,他们通过我数据库机房服务器上的搬运工程序将气象资料从我一期数据库和局域网服务器上转存到其FOC数据库上,然后其工作人员通过自己的服务程序查阅资料。

4)外部数据库用户

陕西四航站目前通过拨号方式登录一期数据库系统,使用数据库客户端软件检索数据库资料。

1.2 当前信息服务方式存在的问题

1)数据源复杂

目前气象服务数据源包括一期数据库、局域网服务器,再加上自动观测、卫星、雷达、广域网等气象资料提供源,整个系统非常庞杂。

2)信息调用方式较为落后

在信息的调用过程中还存在着拨号方式,传输速率低,图形资料传输困难。

3)维护量大,不易提高对外服务质量

由于对外服务系统整体较为复杂,维护量大,排故环节多,再加上用户分布较为分散,在对外服务的及时性方面会造成一定影响。

4)提供资料种类较少,预报员工作量较大

由于目前对外服务系统提供资料种类有限,在实际工作中,预报员承担着部分资料传输任务,工作量增大。

5)局域网系统故障率较高

虽然目前局域网系统经过改造,但是由于原先专用服务器发生故障,目前对外服务使用的过渡服务器负载有限且原系统部分数据源(例如航填收报机)老化,经常会影响服务。

2 新方案的选择

2.1 使用客户端程序方案介绍[1]

使用客户端程序方案沿用的是传统的二层C/S架构。在这种数据库应用体系中,客户端与数据库完全分开,在客户端运行了大部分服务,如数据访问规则、业务规则、合法性校验等[2]。每一个客户端都存在数据引擎,并且每一个客户端都与数据库服务器建立独立的数据库连接(DB Connection)。这一方案通过开发新一代客户端服务程序,利用现有网络,直接从二期数据库系统读取数据其模型如图1所示。

这种体系的数据应用系统的优势在于:开发周期较短,能够适应大部分中小型数据库应用系统的要求。

但是,这一方案也存在着一些缺陷,主要体现在以下两个方面:

1)可扩充性:对于数据库服务器端,每建立一个数据连接,就会占用大量的系统资源,当数据连接达到一定数量时,数据库服务器的响应速度与处理速度将大打折扣。

2)可维护性:在这种系统中,业务规则通常置于客户端应用程序中。如果业务规则一旦发生变化,就必须修改客户端程序,并且为每个客户端进行相应的升级工作。

2.2 WEB服务方式解决方案介绍[3]

WEB服务方式解决方案采用三层C/S体系结构,即在客户端与数据库之间加入了一个“中间层”。这种设计将业务规则、数据访问、合法性校验等工作都放到了中间层进行处理,客户端不直接与数据库进行交互。这一方案具体而言是通过架设WEB服务器,使用户通过现有网络向WEB服务器发出查询请求,WEB服务器在收到查询请求后向数据库检索相关数据,然后将处理结果返回到终端用户WEB浏览器上。其模型如图2所示。

这一方案最大的好处是维护方便,程序的更改,系统的维护在服务器端就可以完成,同时大大减轻了数据库服务器的访问压力。

2.3 两种方案的选择

综合以上分析,对两种方案进行各项评价指标的对比,见表1。

通过对比分析,我们认为虽然使用WEB浏览服务方式可能在开发环节上存在了一些困难,比如缺乏开发经验,没有专用的WEB服务器等。但是WEB服务方式在维护和改进及扩展方面具有客户端方式不可比拟的优势,并且WEB服务方式在服务行业的应用也是今后发展的方向。因此,综合考虑,我们决定采用WEB浏览方式。

3 系统设计

3.1 系统设计思想

根据这套系统建设的出发点,确定此次开发工作的指导思想是:对内整合资源,对外改善服务。

对内整合资源要求我们对各类气象资料无论从采集、存储还是提供等各个环节都要力求统一、简单、有效。减少不必要的环节和设备,排除不稳定和故障多发系统在工作中的应用,以增强自身的保障能力。

根据解决方案,要求我们根据三层C/S气象服务模型开发出连接客户浏览器和二期数据库服务器的中间层,也就是完成气象服务网站的开发工作,并且从资源整合角度出发,要充实二期数据库资料。

对外改善服务要求我们在系统设计方面要立足于用户,从用户使用的角度出发,开发出的系统无论是在功能上还是使用便利性上都能最大限度地满足最广泛用户的需要。系统的设计要求能给用户带来最大的便利性,从而实现只要用户会上互联网,就能够轻松查阅飞行气象资料。我们在功能设计方面,除了满足以往客户端服务系统具备的报文查询打印、实时自动观测资料显示、雷达图、卫星云图资料显示等基本功能之外,还要求实现高空风与温度预告图和重要天气预告图资料的显示与打印功能。

3.2 系统功能模块划分及结构设计

对气象服务系统的功能进行分析后,划分出航空气象报文查询模块、自动观测资料显示模块等六个模块,结合面向对象和三层结构的设计思想,设计出每个模块的页面,见图3。

3.3 开发软硬件环境

本系统是在原有二期气象数据库系统基础上开发的,通过前期市场调研,及目前互联网技术的发展水平,将系统开发环境分为硬件环境和软件环境,其中硬件环境包括客户端、WEB服务器、数据库服务器,软件环境包括WEB浏览器、网页开发工具及oracle数据库。具体参数见表2

3.4 关键技术

1)3.5的使用

3.5是微软下一代集成开发工具Visual Studio 2008的一个组成部分[4]。与ASP不同的是,提供了大量的控件,这些控件能够轻松的实现一个交互复杂的Web应用功能。在 3.5中集成了大量的控件,在开发中我们对这些控件从效率和效果两个方面进行了认真选择,采用了一些对本系统实用价值较大的控件,如登录控件Login,图像控件Image等。

2) 控件的使用[5]

是oracle公司针对自身数据库系统开发出的数据访问控件,因此它在访问ORACLE数据库要比 3.5中的更具效果,因此在此次开发中,事关数据访问,全部采用的是组件,从而保证了数据访问效率。

3)BLOB数据的访问

在此次开发中,BLOB数据(二进制大对象binary large object)的访问是一个开发难点,由于 图形资料大都以这种数据类型存放,因此这个问题的解决对系统的开发显得尤为重要。在此次开发中,我们通过SqlDataReader 对象的 GetBytes 方法按字节方式访问一个列的数据[6],同时与 FileStream 对象组合,将 BLOB 对象保存到WEB服务器上一个文件中,从而成功地解决了这个难题[7]。

4)辅助程序的开发

由于这套系统完全以二期数据库服务器为数据服务源,因此应当保证数据库资料的完整,为了解决数据库缺乏部分本地资料(自动观测、雷达图、卫星云图)的问题,我们先后修改编译了自动观测资料处理程序,编写了卫星云图资料入库程序,修改了雷达传送程序的相关参数, 将本地资料文件格式修改为数据库能够识别的格式并进行处理。

4 结论

气象web服务系统的程序开发已基本完成,目前正处于试用阶段。根据目前试用情况看,这套系统运行比较稳定,功能上能够满足设计要求。可以预见,这套系统的应用将极大的改进我中心对外服务水平,无论在提高用户满意度还是减轻内部相关服务人员和维护人员工作量等方面都将产生良好的效果。

参考文献:

[1] 王玲.基于B/S架构的文档管理系统的设计与实现[D].南京:南京理工大学计算机应用系,2007.

[2] 刘滔.基于BS架构的民航气象信息综合服务系统[D].上海:上海交通大学信号与信息处理系,2009.

[3] 陈齐亚,黎巍.民航气象WEB服务系统改造可行性报告[R].西北民航空管局气象中心,2006.

[4] 兰多夫,加德纳.Visual Studio 2008高级编程[M].北京:人民邮电出版社,2009.

[5] 姚世军,柴育梅访问ORACLE的方法[J].计算机系统应用,2004(3).

[6] 郝刚,袁永刚,齐艳 服务器控件开发技术与实例[M].北京:人民邮电出版社,2005.

[7] 龚赤兵 2.0网站开发案例教程[M].北京:水利水电出版社,2009.