气候变化业务系统使用说明.docx
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气候变化业务系统使用说明.docx
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气候变化业务系统使用说明
气候变化检测与影响评估和对策业务系统省级(江西)
使用手册
前言
省级气候变化检测、影响评估和对策业务系统是基于VisualBasic2005和VisualBasic基础上,开发制作的。
支持SQL和Access两种格式的数据库。
利用对气候要素等值线图形分析较好的软件Surfer8.0,绘制直观可视的等值线色斑图。
一、系统配置要求
计算机要求:
1G以上内存,10G以上硬盘。
软件要求:
VisualBasic2005和VisualBasic编程语言、SQL或Access格式的数据库、Surfer8.0及其以上绘图软件。
二、基础数据库的格式
1、表名的命名是按着“SURF_”+“JX”(江西省)+“_PRE”(气象要素)+“_YER”(要素时段)的格式,其中气象要素包括PRE(降水)、TEM(平均气温)、TMAX(平均最高气温)、TMIN(平均最低气温)、TMMAX(极端最高气温)和TMMIN(极端最低气温),要素时段包括YER(年)、MON(月)和SES(季),例如:
SURF_JX_PRE_YER表示江西省历年降水量。
2、建立总表
建立总表SURF_JX_STATION_INFO,它是所有表的总提示,其他表中的列名Vs01到Vs84分别代表着SURF_JX_STATION_INFO的第01到84行所提示的各站。
例如:
Vs01代表修水(57598)、Vs84代表寻乌(59102)...格式如下图:
3、数据的导入
将计算后的数据写成如下的格式,用excul打开,将数据文件另存为*.xls,导入到数据库中。
导入的步骤:
右键——所有任务——导入数据——下一步(数据源选择“MicrosoftExcel97-2000”;文件名选择需要入库的*.XLS文件),
下一步到选择目的,“服务器”和“数据库”根据用户需要选择。
接着直接执行下一步,一直到最后点击“完成”,数据导入完毕。
按着要求将导入的数据表重命名。
4、设计表,表中第一列代表时间(年、月、季),数据类型为varchar,例如:
1961、196110(1961年10月)、1961春季。
第二列以后的列代表各站的各要素值,数据类型为float型,缺测用“9999”来代替。
三、系统的设置
系统设置包括基础设置、数据库设置和surfer8.0设置三项。
1、基础设置
使用此系统前要进行系统的基础设置,修改路径“App.Path\pro-net\project\project\bin\Debug”中的配置文件“全省.txt”、“all1.txt”和“分区配置.txt”。
文件“全省.txt”的内容如下:
修水57598
铜鼓57694
宜丰57696
万载57698
上高57699
萍乡57786
莲花57789
分宜57792
……
……
修改的时候只要将已经入库的各站名按着如下的格式输入即可。
文件“all1.txt”的内容如下:
Vs01,57598,修水
Vs02,57694,铜鼓
Vs03,57696,宜丰
Vs04,57698,万载
Vs05,57699,上高
Vs06,57786,萍乡
Vs07,57789,莲花
……
……
修改方法同“全省.txt”大致相同。
文件“分区配置.txt”是为了配置不同省份中的各地市和气象站级别的划分,内容如下:
分区1
赣中
莲花57789
安福57798
……
广昌58813
分区2
赣南
崇义57990
上犹57991
……
……
将以上三个文件修改配置好就完成了基础配置。
2、数据库设置
数据库设置在系统主界面的系统设置里。
系统设置里包括数据库设置、数据库维护和省份设置三项。
第一次使用系统时必须要进行如下的配置,一次正确配置完成后,系统将自动保留配置文件,故再次使用时可不必重新操作,如系统使用环境更改时,将需重新配置。
省份设置:
选择“系统设置”下的“省份设置”,通过弹出的窗口,找到相应适合的省份,点击确定退出。
数据库设置:
系统支持“SQLserver2000”和“Access”两种类型的数据库,根据出现的窗体,正确填写其中的每项后,点击“测试连接”,当出现“数据库已连接”的提示时,就证明数据库已连接完成,点击确定退出。
3、surfer8.0设置
3.1、修改配置文件bjxz.txt
文件所在目录为:
“App.Path\pro-net\project\project\bin\Debug\WJ\”,其内容如下:
112,119
23,31
100,235,125
1.4,1.5,90,270,1.5,0.6
500,500
112和119为绘图区域的经度范围,23和31为绘图区域的纬度范围;
100,235,125为绘图时底图颜色的RBG值;
1.4和1.5为色标对于整个图形左边和上边的相对位置;
90为色标的标注字体的旋转角度,270为色标的旋转角度;
1.5和0.6为色标的单元格高度和宽度。
500和500为显示图像控件的高度和宽度
3.2、blound.bln
文件所在目录为:
“App.Path\pro-net\project\project\bin\Debug\WJ\”。
其内容如下:
9206,0
118.182602,28.049379
118.179802,28.04879
118.176804,28.050079
118.174202,28.050961
……
……
……
第一行的第一个数值表示边界曲线中点坐标的个数,第二个数值表示等值线白化选项,为1时表示将闭合曲线里面的等值线白化(即将闭合曲线中的等值线消除),如果为0表示将曲线外面的等值线白化。
在这里为0。
以下为各个点坐标的经度、纬度,最后一个点的坐标与第一个点的坐标一般相同,这样构成闭合曲线。
3.3、blound_BLACK.bln
文件所在目录为:
“App.Path\pro-net\project\project\bin\Debug\WJ\”。
与blound.bln文件内容基本一致,唯一不同的是第一行的第二个数值,在这里为0。
3.4、diqujie.bln
文件所在目录为:
“App.Path\pro-net\project\project\bin\Debug\WJ\”。
为闭合区域的二级分区(这里为地区界),内容格式与blound.bln文件内容一致。
3.5、xianjie.bln
文件所在目录为:
“App.Path\pro-net\project\project\bin\Debug\WJ\”。
为闭合区域的三级分区(这里为县市界),内容格式与blound.bln文件内容一致。
3.6、STATION.DAT
文件所在目录为:
“App.Path\pro-net\project\project\bin\Debug\WJ\”。
文件内容为:
"经度","站名","经纬度"
57598,修水,114.58,29.03
57694,铜鼓,114.38,28.53
57696,宜丰,114.28,28.4
……
……
……
此文件需用“Surfer”编辑。
第一行为数据说明,以下为数据。
3.7、NUAN.CLR、LENG.CLR和L-N.CLR文件
文件所在目录为:
“App.Path\pro-net\project\project\bin\Debug\WJ\”。
此三个文件为颜色配置文件,第一个为暖色调,第二个为冷色调,第三个为由冷向暖过渡。
3.8、attrib.ini文件
打开surfer8.0目录下的attrib.ini文件,做如下修改:
[LineStyles]
不可见=#5
实线=#0
0.02英寸虚线=20
0.1英寸虚线=100
(注:
App.Path为系统安装后所在的目录。
)
四、气候变化检测、影响评估和对策业务系统的使用
当用户打开系统后,首先出现的是气候变化检测、影响评估和对策业务系统的主页面,下图为本系统的主控窗口:
气候变化检测、影响评估和对策业务系统主要包括:
(1)气候变化检测
(2)气候极端事件监测
(3)产品检索
(4)系统设置
1、气候变化检测
气候变化检测模块能实现对所检测地区的降水、气温等气象要素进行检索和运算,并绘制出直观图形的功能。
它包括“检测”、“小波分析”和“空间分布分析”三部分。
1.1、气候检测
“气候检测”是针对“平均气温”、“最高气温”、“最低气温”和“降水量”四个气象要素,在月、季、年尺度上进行查看、分析的平台。
页面的上面是检测项目、检测时段、检测范围、检测指标以及显示方式的选择;中间是功能按钮,包括数据处理、图形绘制、产品输出、自动入库和返回等,主要用于对检测结果输出和显示的执行;最下面是显示栏。
使用方法如下图:
1.1.1、检测项目:
一次检测只能选择唯一的检测项目。
1.1.2、检测范围:
点击检测范围中的站点选择,则会弹出一个包括江西省所有分区的对话框,如下图所示:
可通过双击的方式选择需要进行检测的站点,“清除选择”按钮可一次性使所有站点处于待选状态。
点击确定,保存退出;点击返回,退出但不保存。
1.1.3、检测指标:
检测指标包括距平分析、异常、突变和要素原始值、趋势分析四项。
1.1.3.1、要素原始值、趋势分析
通过调用数据库数据,将所需要的气象要素原始值直观检索出来。
单击选中即可。
1.1.3.2、距平分析
气象要素距平值为要素原始值与历史平均值之间的差值,其中历史平均值取1971年至2000年的平均值。
使用方法同1.1.3.1要素原始值、趋势分析。
1.1.3.3、异常检验
使用方法同1.1.3.1要素原始值、趋势分析。
生成的数据共三列,第一列是时间序列,第二列是异常结果,第三列是检测出的各序列元素的异常指数值。
1.1.3.4、突变检验
突变检验包括“t检验法”、“Cramer法”、“Yamamoto法”三种检验方法。
当突变被选中后,点击旁边的突变指标,则会弹出“气候突变参数选择”的对话框。
进行突变检验分析时,所选序列要求不小于20年,因此选择“检测时段”中“开始时间”与“结束时间”的间隔必须大于20年才可以进行“突变检验”。
“t检验法”与“Yamamoto法”的子序列1和子序列2长度最小为6年,而“Cramer法”的子序列2长度暂只有46年一个标准,显著水平都可选择0.1、0.05、0.02、0.01、0.001五个选项。
选择完合适的参数后,点击确定,对话框消失。
用“t检验法”和“Cramer法”进行突变检验时,生成三列数据,第一列是时间序列,第二列是序列的突变值,第三列为突变的临界值;用“Yamamoto法”检验时,不存在突变临界值,只有前两列数据。
1.1.4、功能实现
选择好需要检测的内容后,点击“数据处理”就能检索出数据,数据会显示在最下面的控件上。
“产品输出”是将检索的数据保存到用户想要保存的目录。
“自动入库”则是系统默认将检索的数据保存到系统所在路径的“App.Path\pro-net\project\project\bin\文本产品”下相应目录中。
(要素原始值、趋势分析和距平分析产品将保存在“线性文本”中,异常产品保存在“异常文本”,突变产品保存在“突变文本”中)
“图形绘制”,检测好的数据通过图形绘制按钮实现数据的曲线分析。
点击后将出现“图表显示”窗口。
“结果分析区”分为“要素值”、“趋势线”、“5年滑动平均”和“10年滑动平均”四个选项。
通过双击来选择或取消其中的项目。
“要素值”能实现把检测出来的数据折线化,更加直观地显示出变化趋势。
“趋势线”能通过最小二乘法计算并显示趋势方程。
图像显示区的左上角即显示的是趋势方程。
“5年滑动平均”和“10年滑动平均”是分别以5年和10年为单位,滚动计算检测序列值而得出的折线。
选择好要分析结果的方式后,通过“功能实现区”的按钮将图表显示在“图表显示区”。
当作要素原始值、趋势分析时,可以选择结果分析方式中的各项,选择好后,点击分析按钮,要检测的图形就会生成。
当作异常、距平分析和突变检测运算时,不能涉及到“结果分析区”的各选项因此不能选择结果分析方式,只能通过点击图像绘制来实现对检测数据的图形化分析。
“图像保存”与“图像入库”同前面文本文件的使用方法一致,图像入库是将生成的图形自动保存在“App.Path\pro-net\project\project\bin\图形产品”下相应目录中。
(注:
每次使用完图形绘制后,要关闭窗口,或是点击返回,以便于继续下次的检测运算。
)
“重现期分析”,检测好的数据通过“重现期分析”按钮实现数据的重现期查询、检测和分析。
点击后出现如下的窗口:
此窗体可实现历史极大极小值的统计和查询。
在“极大极小选择处”选择极大值后极小值的统计后,点击“输出”,能在下面出现两列数据,第一列为重现期年份,例如:
“008”代表八年一遇;第二列为极值,相应重现期年份所需的气象要素值。
在“输入值”处,输入要查询的气象要素值,点击“查询”,“查询结果”处将显示出最终的查询结果。
如下图所示:
点击“保存”按钮,统计的结果会自动保存在“App.Path\pro-net\project\project\bin\Debug\重现期”中。
1.2、小波分析
“小波分析”的界面如下图:
数据处理与1.1气候检测一样。
数据处理后,系统会提示已经生成了“App.Path\pro-net\project\project\bin\Debug\小波分析\小波分析数据.txt”,此文件是后面做小波分析的基础数据。
点击小波分析,出现小波分析的功能界面:
首先在“参数选择”中选择需要分析的参数,“子波类型选择”提供墨西哥帽、Wave子波、Morlet子波、梯形整数子波四种类型;“边界消除方案”包括零边界法、线性趋零法、线性趋零法、相似延伸法、滑动平均对称延伸法五种方法;“时间尺度”有10、20、30三种。
接着在“输出选择”处,勾选出需要输出的选项。
最后点击“作小波分析及作图”按钮,打开已生成的“小波分析数据.txt”即可。
通过“查看结果文件”按钮可查看所生成小波分析数据。
1.3、空间分布分析
“空间分布分析”的数据处理界面如下:
使用方法同1.1气候检测。
数据处理后,点击“结果分析”按钮进入“空间分布分析”功能界面。
左侧为选择项目,右上为显示部分,右下为控制按钮。
点击“绘图”,找到并打开“DZXZT.TXT”文件,此文件是绘等值线图的基础数据文件。
“坐标轴”控制选项:
上部分为网格线的控制,中间和下面为“X”、“Y”坐标轴选项。
“等值线”显示选项:
“色标设定”选项:
“边界及线型”选项
在坐标轴标注后(或前)添加文字
:
“标注数值”选项:
“输出设置”选项:
“标题设定”选项:
点击“退出”,生成的等值线图会自动以“text.jpg”的名字保存在“App.Path\pro-net\project\project\bin\Debug”中。
2、气候极端事件监测
气候极端事件监测包括气候极端值检索、历史排位查询和干旱、洪涝等监测。
2.1气候极端值
气候极端值检索是查询历史上出现极值的时间和要素值。
首先选择站点,同1.1中的站点选择一样,接着分别选择检测要素、检测时段和检测项目,点击确定,在下面就可以输出所要检索的结果。
显示区共有三列数据,第一列是所选择的站名,第二列是检测时段中出现极值的时间,第三列即气象要素极值。
数据输出是用来实现保存检索结果功能,可以根据需要把检测出的数据保存到用户想要保存的目录。
2.2历史排位查询
历史排位查询是即时查询输入的要素值在历史上的排位情况。
首先选择好检测要素、检测时段、检测项目和站点,本系统提供“气温”和“降水”两个查询要素。
继而填写好要查询排位的要素值,最后点击确定,就可在下面显示出结果。
显示区的第二行即输出需要查询的历史排位,后面的数行数据为排位在此之前的历史值。
2.3、干旱、洪涝等监测
干旱、洪涝等监测是实现对气候极端事件的实时监测。
本系统监测的气候极端事件主要包括低温连阴雨、盛夏干旱、高温日数、洪涝监测、寒露风监测和低温冻害。
上图就是气候极端事件监测系统的主界面,选择好要监测的时间,再点击要监测的项目就能得出结果显示。
左下角是江西省监测项目的监测指数,第一列是站号,第二、三列分别为站的经纬度,第四列是相应监测项目的监测指数,右侧是根据监测程序计算出的监测指数所绘制的监测色斑图。
3、产品检索
产品检索包括监测产品、检测产品两项。
主要功能是用来对于曾经已入库的文本和图形产品进行查看。
3.1、检测产品
检测产品主界面如下图:
产品类型分为“文本产品”和“图形产品”,产品选择包括线性产品、突变产品、异常产品和小波产品,界面左下角显示的是文件库中所存在的所有文件,可以通过点击文件名的方式,将产品显示在右边的显示区。
“图形产品”的检索方式同“文本产品”一样。
3.2、监测产品
“监测产品”是实现对气候极端事件的查询。
使用方法同2.3。
五、系统的维护
系统的维护主要是基础数据库的维护与更新,点击系统主界面上的“系统设置”,找到“数据库维护”,点击将弹出如下的窗体。
分别选择要更新的气象要素和时段,点击确定,直到正确的数据生成并入库,就会弹出“数据已更新完毕”的提示,确认后,可继续重新选择更新其他气象要素,点击返回退出。
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