CN104951489A - 一种应用于电力系统的气象数据解析处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于电力系统的气象数据解析处理方法，包括以下步骤：建立标准规范气象数据接口；电网GIS利用数据接口采集并访问气象数据；分别对不同格式的气象数据进行处理，转换成电网GIS能够存储并直接展示的数据格式并存储至电网GIS气象数据库；对电网GIS气象数据库内不同格式的数据分别进行解析，并将解析的数据存储至前台服务器；对于解析出的数据，利用灰度增强方法对值域进行扩展，扩大值的可区分度。本发明有益效果：建立了包括XML、TXT、二进制格式在内的多种气象数据解析标准，为电力专业化应用；为电网GIS平台的气象信息顺利展示与预警提供了基本保障，为电力行业与气象部门间的数据交互奠定了基础。

Description

一种应用于电力系统的气象数据解析处理方法

技术领域

本发明属于电力系统的气象预警领域，具体涉及一种应用于电力系统的气象数据解析处理方法。 

背景技术

气象数据与电网资源数据分别存储在不同的内网系统，受各自安全规范和条例的限制，由于气象数据种类繁多，数据格式不统一，按照一般方式电力系统往往无法获取有效的气象数据信息，因此在将气象数据采集并存储至电网GIS气象数据库时，需要将气象数据按照电力标准规范解析，才能达到可以使用的目的。 

气象数据解析是将不同采集周期、不同数据格式的气象数据，实时解析形成预设格式数据，并写入气象数据库和电网GIS数据库。其中，自动观测站、格点预报为XML格式的数据文件；气象预警为TXT格式数据文件；全省雷达栅格图、卫星云图等为二进制格式数据文件。 

以往的数据解析方法只是针对单一的数据格式进行解析，其解析标准也并不适用于本发明的电力系统的气象预警与展示领域，因此，需要建立一套专用的气象数据解析规范。 

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出了一种基于电网GIS技术的气象数据解析处理方法，该方法使用GIS数据解析技术对各种不同的气象数据文件进行统一解析，以确定气象数据的地理信息、具体气象内容，支撑气象数据与电网地图叠加展示，实现将气象数据顺利接入电力内网。 

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 

一种应用于电力系统的气象数据解析处理方法，包括以下步骤： 

(1)建立标准规范气象数据接口服务，并建立基于电网GIS的气象数据接入规范；电网GIS利用气象数据接口调用气象数据； 

(2)建立电网GIS气象数据库，针对不同的气象数据格式分别建立数据表；创建电网GIS气象数据库索引；建立数据库过滤标准规范；创建不同气象数据格式的数据字段，即建立与每种数据格式对应的数据库字段； 

(3)分别对不同格式的气象数据进行处理，转换成电网GIS能够存储并直接展示的数据格式并存储至电网GIS气象数据库； 

(4)对电网GIS气象数据库内不同格式的数据分别进行解析，并将解析的数据存储至前 台服务器； 

(5)对于解析出的数据，利用灰度增强方法对可调用的气象数据的最大范围进行扩展，增强展示效果。 

所述气象数据的格式包括：格点数据、XML格式数据、TXT格式数据和二进制格式。 

所述步骤(1)建立基于GIS的气象数据接入规范，包括接入内容、接入方案、接入安全、数据处理机制内容。 

所述步骤(1)中建立的标准规范气象数据接口包括： 

气象数据接收端数据接口：用于实时接收气象数据并存储； 

气象数据访问接口：用于向电网GIS提供气象数据； 

对外接口：电网GIS对外提供统一的气象服务接口； 

Jar包：用于对调用端提供接口。 

所述步骤(3)中对气象数据进行处理包括： 

将风速数据转化为风力等级，将角度转化为风向，生成风标图片； 

将温度数据转化为温度范围，将气象编码转化为天气预报图片； 

将天气预报图片、风标图片以及温度范围三个要素合成一张图片； 

对原始数据和处理后的数据分别存储至电网GIS气象数据库。 

所述步骤(3)中对气象数据进行处理还包括： 

对TXT文本格式的地质灾害或森林火险基础数据进行扫描分析，取出预警级别、类型、发布时间、预警发布单位、有效时限信息进行分类存储。 

所述步骤(3)中对气象数据进行处理还包括： 

将现有气象数据进行扩展，新增气象数据：风廓线、空气质量PM2.5数据、生活指数、空气质量指数、沿海精细化数据、雪深监测数据、单站雷达数据、浮标站海面上数据、浮标站海下数据；并对上述数据进行分类存储。 

所述步骤(4)中对气象数据信息进行的解析方法是： 

对于实时气象信息、格点预报气象信息或者XML格式的数据信息的解析方法是： 

预先将气象数据采集站点的地理位置信息录入电网GIS气象数据库，获取到气象数据后，通过关键字段匹配将气象数据和地理位置信息进行匹配，并将匹配后的数据存储至前台服务器。 

所述步骤(4)中对气象数据信息进行的解析方法是： 

对于TXT格式的气象预警数据信息的解析方法是： 

预先将需要预警的地理位置关键字录入到电网GIS气象数据库，通过精确匹配的方法获取相关的地理位置信息，将需要预警的地理位置与气象数据进行匹配，并将匹配后的数据存储至前台服务器。 

所述步骤(4)中对气象数据信息进行的解析方法是： 

对于二进制格式数据文件的解析方法是：通过解析文件头确定解析的操作细节，利用一级文件头中记录长度和记录数定位数据读取起始位置；二级文件头中的扫描像素宽度和高度、异常值信息作为解析数据依据；二级文件头中的起始时间、推送时间、入库时间、编号作为参考信息。 

本发明的有益效果是： 

1、本发明建立了包括XML、TXT、二进制格式在内的多种气象数据解析标准，为电力专业化应用；为电网GIS平台的气象信息顺利展示与预警提供了基本保障，为电力行业与气象部门间的数据交互奠定了基础。 

2、本发明数据解析处理方法将实时的气象信息数据与电网GIS服务相结合，根据实际需要对数据进行处理，建成一套标准、完整、统一、高效的数据解析处理模式。 

3、本发明的数据解析处理方法提高了气象数据有效利用率，减少资源浪费，为气象深化服务提供了有效途径。 

4、通过将解析处理后的数据存储至前台服务器，用户可以直接在前台服务器调用所需的数据，而不必到电网GIS气象数据库提取数据，减少了电网GIS主服务器的工作负荷，加快了系统的工作效率。 

附图说明

图1为本发明气象数据解析流程图； 

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明： 

一种应用于电力系统的气象数据解析处理方法如图1所示，包括以下步骤： 

一、气象数据接入 

气象的标准数据格式为xml、格点、二进制和文件流格式，气象数据格式包含气象要素(如温度、气压、相对湿度、能见度等)的值，首先建立气象标准规范的气象接口服务；按照实际需要建立系统数据库；根据数据性质分别建立数据表及实例；创建数据库索引；建立数据库过滤标准规范；针对每类数据建立数据字段；存储的时候与xml、格点、二进制一一对应。 

气象数据接口为基于xfire的WebService接口。Web Service是一个应用组件,它逻辑性的为其他应用程序提供数据与服务,各应用程序通过网络协议和规定的一些标准数据格式(Http，XML，Soap)来访问WebService,通过Web Service内部执行得到所需结果。WebService可以执行从简单的请求到复杂商务处理的任何功能。一旦部署以后，其他Web Service应用程序可以发现并调用它部署的服务。 

调用服务传递参数，经过webservice接口处理后结果返回格式为String格式，返回value值为“success”标示执行成功，否则标示执行失败。 

气象数据接收端数据接口部署在一台内网服务器，此数据接口采用webservice开发，用来实时接收气象数据并存储至数据库中，仅对专网内服务器开放。 

气象数据访问接口部署在另一台内网服务器，此数据接口采用两种方式对外提供数据，一种为webservice数据接口，返回数据格式为json形式；另一种采用jar包方式对外提供，返回类型为class类形式，两种数据接口提供数据内容基本一致。 

对外接口：基于国网ESB总线规范要求，统一接口服务，通过跨越多种协议的消息总线来提供一个命名路由，并通过总线彼此连接为事件驱动服务的逻辑端点。通过分布式的部署配置有效地提供分布服务的中心配置、部署和管理，能够深入并且跨越整个应用系统。 

Jar包：封装Jar包，对调用端提供接口。 

二、数据处理 

数据标准处理规范： 

典型气象数据处理： 

对于气象给出的原始数据，很多都不能直接提供给GIS使用，需要在入库前进行预处理，原则就是GIS服务不作任何数据处理的相关操作，只把数据取出来就可以完成展示。以下将对比较典型的数据处理给出说明： 

1.风： 

气象给出了风速、角度等信息，服务程序在入库前，将风速转化成风力等级、将角度转化成风向，并生成风标图片入库，方便GIS直接获取并进行展示。 

2.7逐12小时天气预报 

将原始业务数据的温度转化为温度范围，将风力、风向转化为风标图片，将气象编码转 化为天气预报图案，并将以上数据处理和原始数据一起存储到数据库中，方便GIS展示。另外，7逐12小时预报数据表也存储了合成图片，为达到与气象台天气预报相似的展示效果，需要将天气图片、风标以及温度三个要素转为一张图片展示，接口服务将按照展示要求，将这三类气象要素从新合成并存储。 

3.地质灾害预处理 

地质灾害基础数据为TXT文本，不利与GIS业务展示。接口服务会将地质灾害文本进行扫描分析，取出预警级别、类型、发布时间、预警发布单位、有效时限等信息进行分类存储。 

4.为满足复杂的气象数据需求以及各个业务部门的需求，将现有气象接口服务的数据进行扩展，新增气象数据：风廓线、空气质量PM2.5数据、生活指数、空气质量指数、沿海精细化数据、雪深监测数据、单站雷达数据、浮标站海面上数据、浮标站海下数据。以上数据比较零散，接口服务将根据GIS业务需求进行分类、汇总、分析、截取等用户关注信息存储。上述为典型的数据业务处理流程，短期天气预报、预警、森林火险等数据处理与上面的类似，不再具体列举。业务数据的存储包含了原始数据存储、日志记录、告警信息记录、数据预处理流程、统计查询工具等多个业务流程。 

三、数据解析 

气象自动监测站实时气象信息、格点预报气象信息(XML格式的数据文件)的统一解析是将气象监测站的地理位置信息录入GIS数据库，获取到气象数据后，通过关键字段匹配获得气象数据的地理位置信息，绑定到地图上展示。 

气象预警(TXT格式数据文件)的统一解析通过预先将一些地理关键字(如鲁中南)预先录入到GIS数据库，通过关键字匹配获取预警的地理信息，并进一步调用预警内容；预警采用精确匹配，在数据库中精确查找相关地理信息的数据，再通过筛选过滤，在地图上叠加预警信息。 

二进制格式气象数据统一解析是通过解析文件头确定解析的操作细节，利用一级文件头中记录长度和记录数定位数据读取起始位置再进行后续处理分类。二级文件头中的扫描像素宽度和高度、异常值等信息作为解析数据依据。二级文件头中的起始时间、推送时间、入库时间、编号等作为参考信息。 

对解析出的数据，利用灰度增强方法对值域进行扩展，扩大值域的可区分度，这里的值域指可调用的气象数据的最大范围，灰度增强法可以增加图像的对比度，加强展示效果。 

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付 出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。 

Claims (10)

1.一种应用于电力系统的气象数据解析处理方法，其特征是，包括以下步骤：

(1)建立标准规范气象数据接口服务，并建立基于电网GIS的气象数据接入规范；电网GIS利用气象数据接口调用气象数据；

(2)建立电网GIS气象数据库，针对不同的气象数据格式分别建立数据表；创建电网GIS气象数据库索引；建立数据库过滤标准规范；创建不同气象数据格式的数据字段，即建立与每种数据格式对应的数据库字段；

(3)分别对不同格式的气象数据进行处理，转换成电网GIS能够存储并直接展示的数据格式并存储至电网GIS气象数据库；

(4)对电网GIS气象数据库内不同格式的数据分别进行解析，并将解析的数据存储至前台服务器；

(5)对于解析出的数据，利用灰度增强方法对可调用的气象数据的最大范围进行扩展，增强展示效果。

2.如权利要求1所述的一种应用于电力系统的气象数据解析处理方法，其特征是，所述气象数据的格式包括：格点数据、XML格式数据、TXT格式数据和二进制格式。

3.如权利要求1所述的一种应用于电力系统的气象数据解析处理方法，其特征是，所述步骤(1)中建立的基于电网GIS的气象数据接入规范，包括接入内容、接入方案、接入安全和数据处理机制内容。

4.如权利要求1所述的一种应用于电力系统的气象数据解析处理方法，其特征是，所述步骤(1)中建立的标准规范气象数据接口包括：

气象数据接收端数据接口：用于实时接收气象数据并存储；

气象数据访问接口：用于向电网GIS提供气象数据；

对外接口：电网GIS对外提供统一的气象服务接口；

Jar包：用于对调用端提供接口。

5.如权利要求1所述的一种应用于电力系统的气象数据解析处理方法，其特征是，所述步骤(3)中对气象数据进行处理包括：

将风速数据转化为风力等级，将角度转化为风向，生成风标图片；

将温度数据转化为温度范围，将气象编码转化为天气预报图片；

将天气预报图片、风标图片以及温度范围三个要素合成一张图片；

对原始数据和处理后的数据分别存储至电网GIS气象数据库。

6.如权利要求1所述的一种应用于电力系统的气象数据解析处理方法，其特征是，所述步骤(3)中对气象数据进行处理还包括：

对TXT文本格式的地质灾害或森林火险基础数据进行扫描分析，取出预警级别、类型、发布时间、预警发布单位、有效时限信息进行分类存储。

7.如权利要求1所述的一种应用于电力系统的气象数据解析处理方法，其特征是，所述步骤(3)中对气象数据进行处理还包括：

将现有气象数据进行扩展，新增气象数据：风廓线、空气质量PM2.5数据、生活指数、空气质量指数、沿海精细化数据、雪深监测数据、单站雷达数据、浮标站海面上数据、浮标站海下数据；并对上述数据进行分类存储。

8.如权利要求1所述的一种应用于电力系统的气象数据解析处理方法，其特征是，所述步骤(4)中对气象数据信息进行的解析方法是：

对于实时气象信息、格点预报气象信息或者XML格式的数据信息的解析方法是：

预先将气象数据采集站点的地理位置信息录入电网GIS气象数据库，获取到气象数据后，通过关键字段匹配将气象数据和地理位置信息进行匹配，并将匹配后的数据存储至前台服务器。

9.如权利要求1所述的一种应用于电力系统的气象数据解析处理方法，其特征是，所述步骤(4)中对气象数据信息进行的解析方法是：

对于TXT格式的气象预警数据信息的解析方法是：

预先将需要预警的地理位置关键字录入到电网GIS气象数据库，通过精确匹配的方法获取相关的地理位置信息，将需要预警的地理位置与气象数据进行匹配，并将匹配后的数据存储至前台服务器。

10.如权利要求1所述的一种应用于电力系统的气象数据解析处理方法，其特征是，所述步骤(4)中对气象数据信息进行的解析方法是：

对于二进制格式数据文件的解析方法是：通过解析文件头确定解析的操作细节，利用一级文件头中记录长度和记录数定位数据读取起始位置；二级文件头中的扫描像素宽度和高度、异常值信息作为解析数据依据；二级文件头中的起始时间、推送时间、入库时间、编号作为参考信息。