水文气象自动观测系统实时业务数据文件生成方法及系统与流程

1.本发明涉及海洋观测领域，特别是涉及一种水文气象自动观测系统实时业务数据文件生成方法及系统。


背景技术：

2.海洋观测预报系统由海洋观测网、数据传输网、预报系统、信息服务系统和灾害评估系统组成，主要功能是实现水文气象要素的采集、传输、预报信息产品的制作分发，对人民群众生活、海洋经济建设、防灾减灾、国防安全和科学研究有着非常重要的意义。
3.海洋站水文气象自动观测系统是海洋观测网的重要组成部分，主要功能是实现水文气象要素的现场采集，为预报信息产品的制作提供数据；数据传输网采用光纤、卫星、地面专线通讯设备等通信方式，实现数据的传输和产品的分发；预报系统采用经验统计和数值预报相结合的方式提供预报产品；信息系统提供信息产品，为用户服务。
4.海洋站水文气象自动观测系统由现场采集系统和数据中心接收处理子系统组成。现场采集系统包括气象子系统和潮位温盐子系统，气象子系统和潮位温盐子系统每分钟向数据中心传输一次观测数据。现场采集系统安装位置非常复杂，分散集中兼有，要使系统有效集成，要求各观测子系统能独立运行，另外应有一个观测子系统能集成其余观测子系统。常用的集成方式有集中集成方式和分散集成方式。集中集成方式适合气象子系统和潮位温盐子系统比较集中，气象子系统集成潮位温盐子系统，由气象子系统将观测数据传输到数据中心接收处理子系统。分散站集成方式适合气象子系统和潮位温盐子系统分散的海洋站，各观测系统独立的将观测数据传输到数据中心接收处理子系统。
5.原有数据中心接收处理子系统接收到数据后，进行数据解析、存储后，每分钟定时生成“一分钟实时业务数据文件”时存在以下缺陷：（1）在分散站集成方式中，由于各分系统的系统时间存在差异，数据传输到数据中心存在时间差，会因为十几秒的时间差，造成系统定时生成“一分钟实时业务数据文件”时数据不完整；（2）现场采集系统因通讯故障原因，实时观测数据无法准时的传输到数据中心，集中集成方式会造成一段时间的“一分钟实时业务数据文件”缺失，分散站集成方式会造成一段时间的“一分钟实时业务数据文件”部分数据或全部数据的缺失；（3）未对实时业务数据文件数据的有效性进行控制，因现场采集系统中某些传感器故障，出现“一分钟实时业务数据文件”中存在无效数据问题。
6.综上，现有的一分钟实时业务数据文件的生成方法，不能为预报信息产品的制作提供完整、准确的数据，从而影响了预报的准确度。


技术实现要素：

7.基于此，本发明实施例提供一种水文气象自动观测系统实时业务数据文件生成方法及系统，以生成完整、准确的一分钟实时业务数据文件，提高预报的准确度。
8.为实现上述目的，本发明实施例提供了如下方案：
9.一种水文气象自动观测系统实时业务数据文件生成方法，包括：
10.获取海洋站水文气象自动观测系统中各海洋站在设定时间段的观测要素数据；所述观测要素数据，包括：海洋站站代码、观测时间、观测数据类型和观测数据值；
11.根据目标海洋站的观测要素数据确定设定时间段内的完整分钟、缺测分钟和故障分钟；所述完整分钟为所有观测数据类型均存在观测数据值的分钟，所述缺测分钟为缺少至少一个观测数据类型的观测数据值的分钟，所述故障分钟为至少一个观测数据类型的观测数据值为故障数据的分钟；所述目标海洋站为海洋站水文气象自动观测系统中的任一海洋站；
12.根据目标海洋站的完整分钟的观测要素数据生成每一完整分钟的一分钟实时业务数据文件；
13.对目标海洋站的缺测分钟内的观测要素数据进行补录，根据缺测补录后的观测要素数据生成每一缺测分钟的一分钟实时业务数据文件；
14.对故障分钟内观测数据值为故障数据是否存在误判进行判断，根据判断结果生成每一故障分钟的一分钟实时业务数据文件；
15.根据每一完整分钟的一分钟实时业务数据文件、每一缺测分钟的一分钟实时业务数据文件和每一故障分钟的一分钟实时业务数据文件，生成所述目标海洋站在设定时间段的一分钟实时业务数据文件。
16.本发明还提供了一种水文气象自动观测系统实时业务数据文件生成系统，包括：
17.数据获取模块，用于获取海洋站水文气象自动观测系统中各海洋站在设定时间段的观测要素数据；所述观测要素数据，包括：海洋站站代码、观测时间、观测数据类型和观测数据值；
18.缺测及故障确定模块，用于根据目标海洋站的观测要素数据确定设定时间段内的完整分钟、缺测分钟和故障分钟；所述完整分钟为所有观测数据类型均存在观测数据值的分钟，所述缺测分钟为缺少至少一个观测数据类型的观测数据值的分钟，所述故障分钟为至少一个观测数据类型的观测数据值为故障数据的分钟；所述目标海洋站为海洋站水文气象自动观测系统中的任一海洋站；
19.第一数据文件确定模块，用于根据目标海洋站的完整分钟的观测要素数据生成每一完整分钟的一分钟实时业务数据文件；
20.第二数据文件确定模块，用于对目标海洋站的缺测分钟内的观测要素数据进行补录，根据缺测补录后的观测要素数据生成每一缺测分钟的一分钟实时业务数据文件；
21.第三数据文件确定模块，用于对故障分钟内观测数据值为故障数据是否存在误判进行判断，根据判断结果生成每一故障分钟的一分钟实时业务数据文件；
22.完整数据文件确定模块，用于根据每一完整分钟的一分钟实时业务数据文件、每一缺测分钟的一分钟实时业务数据文件和每一故障分钟的一分钟实时业务数据文件，生成所述目标海洋站在设定时间段的一分钟实时业务数据文件。
23.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
24.本发明实施例提出了一种水文气象自动观测系统实时业务数据文件生成方法及系统，根据观测要素数据对设定时间段内的完整分钟、缺测分钟和故障分钟都能生成一分钟实时业务数据文件，保证了一分钟实时业务数据文件的完整、准确，提高了预报的准确度。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本发明实施例提供的水文气象自动观测系统实时业务数据文件生成方法的流程图；
27.图2为本发明实施例提供的水文气象自动观测系统实时业务数据文件生成系统的结构图。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
30.实施例一
31.参见图1，本实施例的水文气象自动观测系统实时业务数据文件生成方法，包括：
32.步骤101：获取海洋站水文气象自动观测系统中各海洋站在设定时间段的观测要素数据。
33.其中，所述观测要素数据，包括：海洋站站代码、观测时间、观测数据类型和观测数据值。
34.步骤102：根据目标海洋站的观测要素数据确定设定时间段内的完整分钟、缺测分钟和故障分钟。
35.其中，所述完整分钟为所有观测数据类型均存在观测数据值的分钟，所述缺测分钟为缺少至少一个观测数据类型的观测数据值的分钟，所述故障分钟为至少一个观测数据类型的观测数据值为故障数据的分钟；所述目标海洋站为海洋站水文气象自动观测系统中的任一海洋站。
36.步骤103：根据目标海洋站的完整分钟的观测要素数据生成每一完整分钟的一分钟实时业务数据文件。
37.步骤104：对目标海洋站的缺测分钟内的观测要素数据进行补录，根据缺测补录后的观测要素数据生成每一缺测分钟的一分钟实时业务数据文件。
38.步骤105：对故障分钟内观测数据值为故障数据是否存在误判进行判断，根据判断结果生成每一故障分钟的一分钟实时业务数据文件。
39.步骤106：根据每一完整分钟的一分钟实时业务数据文件、每一缺测分钟的一分钟实时业务数据文件和每一故障分钟的一分钟实时业务数据文件，生成所述目标海洋站在设定时间段的一分钟实时业务数据文件。
40.在一个示例中，在步骤102之后，还包括：
41.构建故障信息库；所述故障信息库，包括：故障分钟的观测要素数据、故障信息、需要重写一分钟实时业务数据文件标志为0和真实故障数据标志为1；1表示是，0表示否。
42.若故障分钟内观测数据值为故障数据存在误判，则将所述故障信息库中故障分钟内对应的需要重写一分钟实时业务数据文件标志修改为1，真实故障数据标志修改为0。
43.在一个示例中，步骤104中生成每一缺测分钟的一分钟实时业务数据文件，具体包括：
44.（1）对于缺测分钟内任一缺测的观测数据类型，对该观测数据类型的观测数据值进行补录，判断缺测补录后的观测数据值是否为故障数据，若是，则将补录后的缺测分钟确定为故障分钟，并将缺测补录信息存入故障信息库；所述缺测补录信息，包括：缺测补录后的观测要素数据、故障信息、需要重写一分钟实时业务数据文件标志为0和真实故障数据标志为1。
45.（2）对于任一缺测分钟，创建第一局部文件内容字符串变量，采用缺测分钟的观测时间为所述第一局部文件内容字符串变量赋值。
46.（3）对于任一缺测分钟，为每一缺测补录后的观测数据类型生成缺测字符串，并把所述缺测字符串追加到第一局部文件内容字符串变量的尾部，根据追加缺测字符串后的第一局部文件内容字符串变量和缺测分钟内未缺测的观测数据类型的观测数据值，生成该缺测分钟的一分钟实时业务数据文件。
47.其中，为每一缺测补录后的观测数据类型生成缺测字符串，并把所述缺测字符串追加到第一局部文件内容字符串变量的尾部，具体包括：
48.①
当缺测补录后的观测数据类型的观测数据值存在且记录在故障信息库中的真实故障数据标志为1，则生成第一字符串，并把所述第一字符串追加到第一局部文件内容字符串变量的尾部；所述第一字符串，包括：回车换行符、缺测补录后的观测数据类型标志的字符串和故障标志值的字符串。
49.②
当缺测补录后的观测数据类型的观测数据值存在且记录在故障信息库中的真实故障数据标志为0，则生成第二字符串，并将第二字符串追加到第一局部文件内容字符串变量的尾部；所述第二字符串，包括：回车换行符、缺测补录后的观测数据类型标志的字符串和缺测补录后的观测数据类型的观测数据值的字符串。
50.追加缺测字符串后的第一局部文件内容字符串变量，包括：追加第一字符串后的第一局部文件内容字符串变量和追加第二字符串后的第一局部文件内容字符串变量。
51.此外，对于任一缺测分钟，当缺测补录后的观测数据类型的观测数据值存在且不为故障数据，则直接根据缺测分钟内缺测补录后的观测数据类型的观测数据值以及缺测分钟内未缺测的观测数据类型的观测数据值，生成该缺测分钟的一分钟实时业务数据文件。
52.在一个示例中，步骤105中生成每一故障分钟的一分钟实时业务数据文件，具体包括：
53.（1）对于任一故障分钟，创建第二局部文件内容字符串变量，采用故障分钟的观测时间为所述第二局部文件内容字符串变量赋值。
54.（2）对于任一故障分钟，对每一发生故障的观测数据类型的观测数据值为故障数据是否存在误判进行判断，为每一发生故障的观测数据类型生成故障字符串，并把所述故障字符串追加到第二局部文件内容字符串变量的尾部，根据追加故障字符串后的第二局部
文件内容字符串变量和故障分钟内未发生故障的观测数据类型的观测数据值，生成该故障分钟的一分钟实时业务数据文件。
55.其中，对每一发生故障的观测数据类型的观测数据值为故障数据是否存在误判进行判断，为每一发生故障的观测数据类型生成故障字符串，并把所述故障字符串追加到第二局部文件内容字符串变量的尾部，具体包括：
56.①
对于任一故障分钟，当发生故障的观测数据类型的观测数据值存在且记录在故障信息库中的真实故障数据标志为1，则确定该观测数据类型的观测数据值为故障数据不存在误判，并生成第三字符串，把所述第三字符串追加到第二局部文件内容字符串变量的尾部，该故障分钟为真实故障分钟；所述第三字符串，包括：回车换行符、故障分钟的观测数据类型标志的字符串和故障标志值的字符串。根据追加第三字符串后的第二局部文件内容字符串变量和真实故障分钟内未发生故障的观测数据类型的观测数据值，生成该真实故障分钟的一分钟实时业务数据文件。
57.②
对于任一故障分钟，当发生故障的观测数据类型的观测数据值存在且记录在故障信息库中的真实故障数据标志为0，则确定该观测数据类型的观测数据值为故障数据存在误判，并生成第四字符串，把第四字符串追加到第二局部文件内容字符串变量的尾部，该故障分钟为误诊断故障分钟；所述第四字符串，包括：回车换行符、故障分钟的观测数据类型标志的字符串和故障分钟的观测数据类型的观测数据值的字符串。根据追加第四字符串后的第二局部文件内容字符串变量和误诊断故障分钟未发生故障的观测数据类型的观测数据值，生成该误诊断故障分钟的一分钟实时业务数据文件。
58.追加故障字符串后的第二局部文件内容字符串变量，包括：追加第三字符串后的第二局部文件内容字符串变量和追加第四字符串后的第二局部文件内容字符串变量。
59.故障分钟的一分钟实时业务数据文件，包括：真实故障分钟的一分钟实时业务数据文件和误诊断故障分钟的一分钟实时业务数据文件。
60.在一个示例中，步骤102，具体包括：
61.对于设定时间段内的任一分钟，确定当前分钟的观测要素数据中的观测数据类型是否满足海洋站观测设备信息库所需观测的观测数据类型。
62.若不满足海洋站观测设备信息库所需观测的观测数据类型，则确定当前分钟为缺测分钟。
63.若满足海洋站观测设备信息库所需观测的观测数据类型，则对当前分钟的观测要素数据进行质量检测，质量检测过程为：接收当前分钟的数据包；所述数据包，包括：数据包头标志、观测要素数据、数据效验码和数据结束标志；对当前分钟的数据包进行数据分包和数据效验，得到当前分钟效验后的数据包；对当前分钟效验后的数据包进行数据解析，得到当前分钟的观测要素数据；采用范围检验方法和连续性检验方法对当前分钟的观测要素数据进行质量检测，得到质量检测结果。
64.若质量检测结果为当前分钟的观测要素数据满足设定质量条件，则确定当前分钟为完整分钟。
65.若质量检测结果为当前分钟的观测要素数据不满足设定质量条件，则将当前信息存入故障信息库，并确定当前分钟为故障分钟。所述当前信息包括：当前分钟的观测要素数据、故障信息、需要重写一分钟实时业务数据文件标志为0和真实故障数据标志为1。
66.在一个示例中，步骤105中是否存在误判的判断方式为：采用人工的方式实时判断故障信息库中故障分钟内观测数据值为故障数据是否存在误判，若是，则手动将真实故障数据标志修改为0，否则，保留真实故障数据标志为1。
67.在实际应用中，上述水文气象自动观测系统实时业务数据文件生成方法的一个更为具体过程如下。
68.整体思路如下：
69.（1）对每个海洋站生成的“一分钟实时业务数据文件”的数据完整性进行检测，对缺测的观测数据用海洋行业标准“海洋观测数据格式”中的缺测数据表示标志进行替换。当“数据中心接收处理子系统”检测到缺测的观测数据已经获取后，重新生成该海洋站的该分钟的“一分钟实时业务数据文件”。
70.（2）对每个海洋站因通讯原因缺失的“一分钟实时业务数据文件”进行检测，当通讯恢复正常，进行数据补录后，生成该海洋站缺失的“一分钟实时业务数据文件”。
71.（3）对每个海洋站的“一分钟实时业务数据文件”的数据进行质量控制，对每个“一分钟实时业务数据文件”中的无效观测数据进行处理，用海洋行业标准“海洋观测数据格式”中的无效数据表示标志进行替换。当通过人工判断确定该无效观测数据为真实有效数据时，重新生成该海洋站的该分钟的“一分钟实时业务数据文件”。
72.具体过程如下：
73.步骤1：创建数据库
74.（1）创建“站信信息库”，包括中心站名称、中心站名称代码、海洋站序号、海洋站名称、海洋站名称代码、海洋站站代码和海洋站区站号等。
75.其中，海洋站站代码为观测设备编码，分散站集成方式时，气象子系统和潮位温盐子系统的观测设备编码相同，均为海洋站站代码。
76.中心站是海洋站的管理单位，是海洋站的上一级单位，观测设备安装在海洋站。每个海洋站一般都有气象子系统和潮位温盐子系统，少数情况只有气象子系统或只有潮位温盐子系统。观测要素一般都进行全要素观测，但有的站点缺少个别要素，具体所需哪些要素，记载在“海洋站观测设备信息库”中，有记录且观测类型为“观测”的要素是自动采集要素。
77.（2）创建“海洋站观测设备信息库”，记录每个海洋站实际观测哪些观测要素，包括海洋站站代码、观测数据类型（风向、风速、气温、相对湿度、气压、降雨量、能见度、表层海水温度、表层海水盐度和潮汐等）、观测类型（观测、目测和不测）、观测数据值的最大值、观测数据值的最小值、观测填充值、观测值连续多少分钟不变化报警、观测值连续多少分钟内变化超过多少百分比报警，且差值大于设定值、允许误差值等。
78.（3）创建“已生成实时业务数据文件记录库”，记录每个海洋站已经生成的“一分钟实时业务数据文件”的信息，包括海洋站站代码、“一分钟实时业务数据文件”的数据时间（时间精确到分钟）。
79.（4）创建“故障信息库”，记录每个海洋站观测要素出现数据质量故障信息，包括海洋站站代码、数据类型、观测时间、观测数据值、故障信息、是否需要重写一分钟实时业务数据文件标志（0：不需要重写，1：需要重写）、是否真实故障数据标志（1：真实故障数据，0：系统误判，为有效数据）。
80.步骤2：数据中心接收处理子系统接收、解析后，对观测要素的数据进行质量分析，对故障数据入故障数据记录库，观测数据按照数据类型存储到相应的数据库。
81.（1）观测设备向数据中心发送数据包，包括：数据包头标志、观测设备编码、数据类型、观测时间、观测数据值、数据效验码和数据结束标志等。
82.（2）数据中心接收到数据后，进行数据分包和数据效验，得到效验后的数据包。
83.（3）针对效验后的数据包进行数据解析，得到观测设备编码、数据类型、观测时间和观测数据值。
84.（4）对观测数据值进行质量检测，检测方法包括范围检验和连续性检验。其中，范围检验包括极值范围检验、仪器量程范围检验、莱因达准则和格拉布斯准则；连续性检验包括梯度检验、剑锋检验和恒定检验。例如，判断观测数据值是否超过设定质量范围，若超过设定质量范围，则存入故障信息库；若不超过设定质量范围，则判断观测数据值是否满足设定连续性条件，若不满足设定连续性条件，则存入故障信息库。存入的故障信息库内容包括海洋站站代码、数据类型、观测时间、观测数据值、故障信息、是否需要重写一分钟实时业务数据文件标志（填写0，0：表示不需要重写；1：表示需要重写）、是否真实故障数据标志（填写1，1：真实故障数据，0：系统误判，为有效数据）。
85.（5）把观测时间、观测数据、海洋站站代码按照数据类型存储到相应的业务数据库。
86.步骤3：生成完整分钟的一分钟实时业务数据文件。
87.根据每个海洋站所有观测数据类型的观测数据值生成完整分钟的一分钟实时业务数据文件，并把海洋站站代码和数据观测时间（时间精确到分钟）添加到“已生成实时业务数据文件记录库”。
88.步骤4：对缺测数据进行数据补录。
89.软件通过数据标记、自动轮巡和数据流控制等技术，对24小时内的数据进行检验，将缺测数据所需要的“录入数据命令”发送到对应的气象子系统、潮位温盐子系统，实现因通讯原因造成缺测数据的补录。
90.步骤5：人工对系统诊断的故障数据校正。
91.人工通过数据中心接收处理子系统提供的故障信息界面，判断系统诊断的数据故障信息是否存在误判，如果是误判，工作人员通过“故障信息界面”提供的操作按钮，进行修正，同时系统自动把“故障信息库”修正的故障记录中的“是否需要重写一分钟实时业务数据文件标志”修改为1（1：需要重写）、“是否真实故障数据标志”修改为0（0：系统误判，为有效数据）。
92.步骤6：生成缺测分钟的一分钟实时业务数据文件。
93.（1）第一层遍历，定时遍历“站信信息库”，并根据站点编码通过系统对“已生成实时业务数据文件记录库”中的数据进行计算，获取出当前站点24小时内缺失的“一分钟实时业务数据文件”所有时间列表。
94.（2）第二层遍历，遍历当前站点24小时内缺失的“一分钟实时业务数据文件”所有时间列表。
95.设定缺失时间列表的当前查询项为“一分钟实时业务数据文件”的数据观测时间。
96.创建“局部文件内容”字符串变量localsdata，并赋值为数据观测时间，精确到分
钟。
97.（3）第三层遍历，按照表层海水温度、表层海水盐度、潮汐、气温、气压、相对湿度、降雨量、风向、风速、能见度顺序从对应的数据库获取观测数据。
98.从“海洋站观测设备信息库”获取该海洋站当前遍历的观测要素是否观测，如果不观测，生成包含“回车换行”符、该观测要素标志和不观测标志值的字符串，并把该字符串追加到“局部文件内容”变量localsdata尾部。
99.如果观测，在该观测要素数据存储数据库中，按照海洋站站代码和观测时间抽取分钟数据的顺序，判断数据是否存在，如果数据不存在，终止当前该站该观测时间的第三层遍历。
100.如果数据存在，在“故障信息库”中查询该站该观测要素的这一分钟数据是否为故障数据。如果是故障数据，生成包含“回车换行”符、该观测要素标志和故障标志值的字符串，并把该字符串追加到“局部文件内容”变量localsdata尾部；如果是正常数据，生成包含“回车换行”符、该观测要素标志和该观测要素数据值的字符串，并把该字符串追加到“局部文件内容”变量localsdata尾部。
101.故障数据判断依据为：该站点该观测要素的这一分钟数据在“故障信息库”有记录，且“是否真实故障数据标志”为1；否则为有效数据。
102.完成第三层遍历后，把当前海洋站站代码和数据观测时间（时间精确到分钟）添加到“已生成实时业务数据文件记录库”。
103.把“局部文件内容”变量localsdata存储到系统指定目录，文件名按相关规范命名，完成当前海洋站一次缺测分钟“一分钟实时业务数据文件”的补写。
104.（4）继续第二层遍历，遍历完当前站点24小时内缺测分钟的“一分钟实时业务数据文件”所有时间列表后终止。
105.（5）继续第一层遍历，遍历完所有站点后终止。
106.步骤7：生成故障分钟的一分钟实时业务数据文件。
107.人工可对故障分钟内观测数据值为故障数据是否存在误判进行判断，确定故障分钟内的真实故障分钟和误诊断故障分钟。
108.1）生成真实故障分钟的一分钟实时业务数据文件。
109.根据每个海洋站所有观测数据类型的观测数据值和“故障信息库”的故障信息生成真实故障分钟的一分钟实时业务数据文件，其中故障数据用观测数据类型对应的故障标志的字符串替换，并把海洋站站代码和故障观测时间（时间精确到分钟）添加到“已生成实时业务数据文件记录库”。
110.2）生成误诊断故障分钟的一分钟实时业务数据文件。
111.（1）第一层遍历，定时到“故障信息库”，获取所有站点需要重写“一分钟实时业务数据文件”所有列表，每一条记录包含站点编码和误诊断为无效观测数据的观测时间。
112.获取依据为“故障信息库”中字段“是否需要重写一分钟实时业务数据文件标志”为1的所有记录。
113.创建“局部文件内容”字符串变量localsdata，并赋值为无效观测数据的观测时间，精确到分钟。
114.（2）第二层遍历，根据需要重写“一分钟实时业务数据文件”列表的当前记录，获取
对应的站代码和无效观测数据的观测时间，并且把无效观测数据的观测时间作为数据观测时间，按照表层海水温度、表层海水盐度、潮汐、气温、气压、相对湿度、降雨量、风向、风速、能见度顺序从对应的数据库获取观测数据。
115.从“海洋站观测设备信息库”获取该海洋站当前遍历的观测要素是否观测，如果不观测，生成包含“回车换行”符、该观测要素标志和不观测标志值的字符串，并把该字符串追加到“局部文件内容”变量localsdata尾部。
116.如果观测，在该观测要素数据存储数据库，按照海洋站站代码和观测时间抽取分钟数据的顺序，判断数据是否存在，如果数据不存在，生成包含“回车换行”符、该观测要素标志和缺测标志值的字符串，并把该字符串追加到“局部文件内容”变量localsdata尾部。如果数据存在，在“故障信息库”中查询该站该观测要素的这一分钟数据是否为故障数据，如果是故障数据，生成包含“回车换行”符、该观测要素标志和故障标志值的字符串，并把该字符串追加到“局部文件内容”变量localsdata尾部；如果是正常数据，生成包含“回车换行”符、该观测要素标志和该观测要素数据值的字符串，并把该字符串追加到“局部文件内容”变量localsdata尾部。
117.故障数据判断依据为：该站点该观测要素的这一分钟数据在“故障信息库”有记录，且“是否真实故障数据标志”为1；否则为有效数据。
118.（3）完成第二层遍历后，把“局部文件内容”变量localsdata存储到系统指定目录，文件名按相关规范命名，完成当前海洋站一次“一分钟实时业务数据文件”的编写。
119.更新“故障信息库”该站点所有观测要素的这一分钟数据记录，“是否需要重写一分钟实时业务数据文件标志”更新为0。
120.（4）继续第一层遍历，遍历完需要重写“一分钟实时业务数据文件”所有列表后终止。
121.上述具体实现方法中，步骤1创建数据库，即创建数据存储的空间；步骤2接收数据，并把观测要素存储到相应的业务数据库，如果发生故障，把故障信息存储到“故障信息库”；步骤3生成完整分钟的“一分钟实时业务数据文件”；步骤6生成缺测分钟的“一分钟实时业务数据文件”；步骤7生成故障分钟的一分钟实时业务数据文件。按照行业观测规范要素，观测要素包括（表层海水温度、表层海水盐度、潮汐、气温、气压、相对湿度、降雨量、风向、风速、能见度）的观测时间都为1分钟，所以“一分钟实时业务数据文件”的生成频率为固定值一分钟，软件通过定时器，一分钟对每个海洋站点生成一次该文件。对生成完整的数据做标记，并把标记存储到“一分钟实时业务数据文件”。上述方法能生成完整、准确的一分钟实时业务数据文件，提高预报的准确度。
122.实施例二
123.为了执行上述实施例一对应的方法，以实现相应的功能和技术效果，下面提供一种水文气象自动观测系统实时业务数据文件生成系统。
124.参见图2，所述系统，包括：
125.数据获取模块201，用于获取海洋站水文气象自动观测系统中各海洋站在设定时间段的观测要素数据；所述观测要素数据，包括：海洋站站代码、观测时间、观测数据类型和观测数据值。
126.缺测及故障确定模块202，用于根据目标海洋站的观测要素数据确定设定时间段
内的完整分钟、缺测分钟和故障分钟；所述完整分钟为所有观测数据类型均存在观测数据值的分钟，所述缺测分钟为缺少至少一个观测数据类型的观测数据值的分钟，所述故障分钟为至少一个观测数据类型的观测数据值为故障数据的分钟；所述目标海洋站为海洋站水文气象自动观测系统中的任一海洋站。
127.第一数据文件确定模块203，用于根据目标海洋站的完整分钟的观测要素数据生成每一完整分钟的一分钟实时业务数据文件。
128.第二数据文件确定模块204，用于对目标海洋站的缺测分钟内的观测要素数据进行补录，根据缺测补录后的观测要素数据生成每一缺测分钟的一分钟实时业务数据文件。
129.第三数据文件确定模块205，用于对故障分钟内观测数据值为故障数据是否存在误判进行判断，根据判断结果生成每一故障分钟的一分钟实时业务数据文件。
130.完整数据文件确定模块206，用于根据每一完整分钟的一分钟实时业务数据文件、每一缺测分钟的一分钟实时业务数据文件和每一故障分钟的一分钟实时业务数据文件，生成所述目标海洋站在设定时间段的一分钟实时业务数据文件。
131.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
132.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种水文气象自动观测系统实时业务数据文件生成方法，其特征在于，包括：获取海洋站水文气象自动观测系统中各海洋站在设定时间段的观测要素数据；所述观测要素数据，包括：海洋站站代码、观测时间、观测数据类型和观测数据值；根据目标海洋站的观测要素数据确定设定时间段内的完整分钟、缺测分钟和故障分钟；所述完整分钟为所有观测数据类型均存在观测数据值的分钟，所述缺测分钟为缺少至少一个观测数据类型的观测数据值的分钟，所述故障分钟为至少一个观测数据类型的观测数据值为故障数据的分钟；所述目标海洋站为海洋站水文气象自动观测系统中的任一海洋站；根据目标海洋站的完整分钟的观测要素数据生成每一完整分钟的一分钟实时业务数据文件；对目标海洋站的缺测分钟内的观测要素数据进行补录，根据缺测补录后的观测要素数据生成每一缺测分钟的一分钟实时业务数据文件；对故障分钟内观测数据值为故障数据是否存在误判进行判断，根据判断结果生成每一故障分钟的一分钟实时业务数据文件；根据每一完整分钟的一分钟实时业务数据文件、每一缺测分钟的一分钟实时业务数据文件和每一故障分钟的一分钟实时业务数据文件，生成所述目标海洋站在设定时间段的一分钟实时业务数据文件。2.根据权利要求1所述的水文气象自动观测系统实时业务数据文件生成方法，其特征在于，在根据目标海洋站的观测要素数据确定设定时间段内的完整分钟、缺测分钟和故障分钟之后，还包括：构建故障信息库；所述故障信息库，包括：故障分钟的观测要素数据、故障信息、需要重写一分钟实时业务数据文件标志为0和真实故障数据标志为1；1表示是，0表示否；若故障分钟内观测数据值为故障数据存在误判，则将所述故障信息库中故障分钟内对应的需要重写一分钟实时业务数据文件标志修改为1，真实故障数据标志修改为0。3.根据权利要求2所述的水文气象自动观测系统实时业务数据文件生成方法，其特征在于，对目标海洋站的缺测分钟内的观测要素数据进行补录，根据缺测补录后的观测要素数据生成每一缺测分钟的一分钟实时业务数据文件，具体包括：对于缺测分钟内任一缺测的观测数据类型，对该观测数据类型的观测数据值进行补录，判断缺测补录后的观测数据值是否为故障数据，若是，则将补录后的缺测分钟确定为故障分钟，并将缺测补录信息存入故障信息库；所述缺测补录信息，包括：缺测补录后的观测要素数据、故障信息、需要重写一分钟实时业务数据文件标志为0和真实故障数据标志为1；对于任一缺测分钟，创建第一局部文件内容字符串变量，采用缺测分钟的观测时间为所述第一局部文件内容字符串变量赋值；对于任一缺测分钟，为每一缺测补录后的观测数据类型生成缺测字符串，并把所述缺测字符串追加到第一局部文件内容字符串变量的尾部，根据追加缺测字符串后的第一局部文件内容字符串变量和缺测分钟内未缺测的观测数据类型的观测数据值，生成该缺测分钟的一分钟实时业务数据文件；其中，为每一缺测补录后的观测数据类型生成缺测字符串，并把所述缺测字符串追加到第一局部文件内容字符串变量的尾部，具体包括：
当缺测补录后的观测数据类型的观测数据值存在且记录在故障信息库中的真实故障数据标志为1，则生成第一字符串，并把所述第一字符串追加到第一局部文件内容字符串变量的尾部；所述第一字符串，包括：回车换行符、缺测补录后的观测数据类型标志的字符串和故障标志值的字符串；当缺测补录后的观测数据类型的观测数据值存在且记录在故障信息库中的真实故障数据标志为0，则生成第二字符串，并将第二字符串追加到第一局部文件内容字符串变量的尾部；所述第二字符串，包括：回车换行符、缺测补录后的观测数据类型标志的字符串和缺测补录后的观测数据类型的观测数据值的字符串；追加缺测字符串后的第一局部文件内容字符串变量，包括：追加第一字符串后的第一局部文件内容字符串变量和追加第二字符串后的第一局部文件内容字符串变量。4.根据权利要求2所述的水文气象自动观测系统实时业务数据文件生成方法，其特征在于，对故障分钟内观测数据值为故障数据是否存在误判进行判断，根据判断结果生成每一故障分钟的一分钟实时业务数据文件，具体包括：对于任一故障分钟，创建第二局部文件内容字符串变量，采用故障分钟的观测时间为所述第二局部文件内容字符串变量赋值；对于任一故障分钟，对每一发生故障的观测数据类型的观测数据值为故障数据是否存在误判进行判断，为每一发生故障的观测数据类型生成故障字符串，并把所述故障字符串追加到第二局部文件内容字符串变量的尾部，根据追加故障字符串后的第二局部文件内容字符串变量和故障分钟内未发生故障的观测数据类型的观测数据值，生成该故障分钟的一分钟实时业务数据文件；其中，对每一发生故障的观测数据类型的观测数据值为故障数据是否存在误判进行判断，为每一发生故障的观测数据类型生成故障字符串，并把所述故障字符串追加到第二局部文件内容字符串变量的尾部，具体包括：对于任一故障分钟，当发生故障的观测数据类型的观测数据值存在且记录在故障信息库中的真实故障数据标志为1，则确定该观测数据类型的观测数据值为故障数据不存在误判，并生成第三字符串，把所述第三字符串追加到第二局部文件内容字符串变量的尾部；所述第三字符串，包括：回车换行符、故障分钟的观测数据类型标志的字符串和故障标志值的字符串；对于任一故障分钟，当发生故障的观测数据类型的观测数据值存在且记录在故障信息库中的真实故障数据标志为0，则确定该观测数据类型的观测数据值为故障数据存在误判，并生成第四字符串，把第四字符串追加到第二局部文件内容字符串变量的尾部；所述第四字符串，包括：回车换行符、故障分钟的观测数据类型标志的字符串和故障分钟的观测数据类型的观测数据值的字符串；追加故障字符串后的第二局部文件内容字符串变量，包括：追加第三字符串后的第二局部文件内容字符串变量和追加第四字符串后的第二局部文件内容字符串变量。5.根据权利要求1所述的水文气象自动观测系统实时业务数据文件生成方法，其特征在于，根据目标海洋站的观测要素数据确定设定时间段内的完整分钟、缺测分钟和故障分钟，具体包括：对于设定时间段内的任一分钟，确定当前分钟的观测要素数据中的观测数据类型是否
满足海洋站观测设备信息库所需观测的观测数据类型；若不满足海洋站观测设备信息库所需观测的观测数据类型，则确定当前分钟为缺测分钟；若满足海洋站观测设备信息库所需观测的观测数据类型，则对当前分钟的观测要素数据进行质量检测；若质量检测结果为当前分钟的观测要素数据满足设定质量条件，则确定当前分钟为完整分钟；若质量检测结果为当前分钟的观测要素数据不满足设定质量条件，则确定当前分钟为故障分钟。6.根据权利要求5所述的水文气象自动观测系统实时业务数据文件生成方法，其特征在于，对当前分钟的观测要素数据进行质量检测，具体包括：接收当前分钟的数据包；所述数据包，包括：数据包头标志、观测要素数据、数据效验码和数据结束标志；对当前分钟的数据包进行数据分包和数据效验，得到当前分钟效验后的数据包；对当前分钟效验后的数据包进行数据解析，得到当前分钟的观测要素数据；采用范围检验方法和连续性检验方法对当前分钟的观测要素数据进行质量检测，得到质量检测结果；若质量检测结果为当前分钟的观测要素数据不满足设定质量条件，则将当前信息存入故障信息库；所述当前信息包括：当前分钟的观测要素数据、故障信息、需要重写一分钟实时业务数据文件标志为0和真实故障数据标志为1；1表示是，0表示否。7.根据权利要求2所述的水文气象自动观测系统实时业务数据文件生成方法，其特征在于，还包括：采用人工的方式实时判断故障信息库中故障分钟内观测数据值为故障数据是否存在误判，若是，则手动将真实故障数据标志修改为0，否则，保留真实故障数据标志为1。8.一种水文气象自动观测系统实时业务数据文件生成系统，其特征在于，包括：数据获取模块，用于获取海洋站水文气象自动观测系统中各海洋站在设定时间段的观测要素数据；所述观测要素数据，包括：海洋站站代码、观测时间、观测数据类型和观测数据值；缺测及故障确定模块，用于根据目标海洋站的观测要素数据确定设定时间段内的完整分钟、缺测分钟和故障分钟；所述完整分钟为所有观测数据类型均存在观测数据值的分钟，所述缺测分钟为缺少至少一个观测数据类型的观测数据值的分钟，所述故障分钟为至少一个观测数据类型的观测数据值为故障数据的分钟；所述目标海洋站为海洋站水文气象自动观测系统中的任一海洋站；第一数据文件确定模块，用于根据目标海洋站的完整分钟的观测要素数据生成每一完整分钟的一分钟实时业务数据文件；第二数据文件确定模块，用于对目标海洋站的缺测分钟内的观测要素数据进行补录，根据缺测补录后的观测要素数据生成每一缺测分钟的一分钟实时业务数据文件；第三数据文件确定模块，用于对故障分钟内观测数据值为故障数据是否存在误判进行判断，根据判断结果生成每一故障分钟的一分钟实时业务数据文件；
完整数据文件确定模块，用于根据每一完整分钟的一分钟实时业务数据文件、每一缺测分钟的一分钟实时业务数据文件和每一故障分钟的一分钟实时业务数据文件，生成所述目标海洋站在设定时间段的一分钟实时业务数据文件。

技术总结
本发明公开了一种水文气象自动观测系统实时业务数据文件生成方法及系统，涉及海洋观测领域，该方法包括：根据设定时间段的观测要素数据确定设定时间段内的完整分钟、缺测分钟和故障分钟；根据完整分钟的观测要素数据生成每一完整分钟的一分钟实时业务数据文件；对缺测分钟内的观测要素数据补录，根据缺测补录后的观测要素数据生成每一缺测分钟的一分钟实时业务数据文件；对故障分钟内观测数据值为故障数据是否存在误判进行判断，根据判断结果生成每一故障分钟的一分钟实时业务数据文件，从而得到完整一分钟实时业务数据文件。本发明能生成完整、准确的一分钟实时业务数据文件，提高预报的准确度。高预报的准确度。高预报的准确度。


技术研发人员：李冠宇 胡轶群 王宁 李晖 邱文博 郭海 魏玉超 张巍 王鹏 王亚丁
受保护的技术使用者：国家海洋技术中心
技术研发日：2023.06.30
技术公布日：2023/8/1