数据仓库在航空气象上应用探讨.pdf

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1、学术探讨应用技术与研究2015年第4期数据仓库在航空气象上应用探讨刘竹涛黄南(民航黑龙江空中交通管理分局,黑龙江哈尔滨150079)[摘要]该文对数据仓库的含义和特点做出了阐述,针对机场气象台的实际情况和航空预报的特点对民航气象数据仓库的设计提出了方案。[关键词]数据仓库;航空气象;联机分析处理系统中图分类号:TP311.13文献标识码:A文章编号:1008-66609(2015)04-0066-02库),即ETL过程。根据民航气象业务的特点和需求我们建1引言立独立数据集市的数据仓库体系结构,数据集市是范围受限随着民航气象事业的不断发展,针对机场的气

2、象资料也的小型数据仓库,常用于特定终端用户群制定决策应用。在不断地完善,也呈现出复杂化和多样化的趋势。机场气象台这种情况下,每个独立的数据集市内容都来自于独立的ETL每天可获得民航气象数据库的多种气象图形资料和报文,接处理过程。民航气象数据仓库体系结构如图1所示:收卫星云图数据,接收地方气象台提供的MICAPS原始数据、填图资料以及省台天气雷达资料,本场探测设备还可提供自动气象观测系统数据和多普勒天气雷达数据等资料。建立数据仓库可以有效地管理和高效地利用这些气象资料,对这些分散的气象资料进行集成、加工和分析,为气象预报的决策提供重要的帮助。2数据仓库

3、的含义[1]对数据仓库可以这样理解,它是对多个异构的数据源的有效集成,集成后再按照不同的主题进行重组,不断增添新的数据变成历史数据,存放在仓库中的数据不再修改,用来支持管理和决策。数据仓库具有以下特点:首先,它是面向主题的,主题是指用户进行决策时所关心的重点方面,而图1民航气象数据仓库体系结构数据仓库中的数据是按照一定的主题域进行组织;其次,它里面的数据是集成的,数据仓库中的数据是对原有分散的数3.1数据源据库数据抽取、清理的基础上经过系统加工、汇总和整理而数据源是数据仓库系统的基础,即系统的数据来源。民得到的;第三,它里面的数据是相对稳定的,数据仓

4、库中的数航气象数据仓库的数据源通常是本场所获得的各种气象资据主要供决策分析之用,如果某个数据进入到数据仓库后,料和数据,主要包括本场的自动气象观测系统数据、本场的将被长期保留而不被删除;第四,它可以反映历史变化,数据多普勒天气雷达数据、本场接收的卫星云图数据、本场接收仓库中的数据通常包含历史信息,系统记录了某一主题从过的民航气象数据库数据和地方气象台向本场传送的MI-去的某一时刻到目前各个阶段的信息,通过这些信息可以对CAPS资料原始数据等。该主题的发展历程和未来趋势做出分析和预测。3.2主题确定与分析3民航气象数据仓库系统的组成数据仓库中所含的数据

5、是按照若干特定的主题来组织建立一个气象数据仓库系统通常包含数据源、数据存储的,主题是指在高层次上将业务数据进行综合、归类和分析与管理、OLAP服务器以及前端工具与应用4个部分。数据利用的一个抽象概念,每个主题基本对应业务的一个分析领仓库环境最重要的3个环节包括抽取(extract)、转换(trans-域,主题的确定与分析是数据仓库建立的重要过程。form)及加载(load,把数据从源数据系统中加载到数据仓民航气象数据仓库的主题可以针对民航气象的特点来——————————————作者简介:刘竹涛,男,福建福州人,硕士,高级工程师,研究方向:模式识别与信

6、号处理。-66-应用技术与研究学术探讨2015年第4期确定,例如:根据对航班起降影响很大的因素(如能见度、风指的是各种气象要素的物理量数据,是因变量。以雷暴主题切变、降雪等)来确定主题,根据对航路影响很大的因素(如为例,对航路内多个观测站点的实时和历史的观测数据以及雷暴、强对流云团等)确定主题。在提出主题后还需要对数卫星云图资料的实时和历史数据等相关数据进行聚集,获得据进行分析,以确定数据流对主题支持的力度和强度,并在分析型数据,用户(预报员)对分析型数据进行多维分析,获此基础上调整主题。得随经纬度、高度及时间变化的天气系统变化结果,来判断3.3数据

7、存储与管理在航路上是否有雷暴生成以及发展的过程,评估对航班的影数据的存储与管理是整个数据仓库系统的核心。数据响程度。存储系统首先从本场的自动观测系统数据、本场多普勒天气针对机场预报的特点,可以在多维分析的基础上进行多雷达数据、卫星云图数据、MICAPS原始数据中抽取数据,然元分析。多元分析是将空间的位置固定,只随时间变化的要后对抽取后的原始数据进行整合集成,使同样的数据在量素值作为维的多维分析。以能见度主题为例,自动气象观测纲、精度和意义等方面达到一致,使之从原始数据转化成分系统可测量出的气象要素包括温度、湿度、气压、风向、风速、析型数据,以便于分析

8、。能见度、降水量、云高等,将每个气象要素看做分析中的一集成后得到的数据要按照主题进行重新组织,将一个数维,对

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