基于地块的气象管理装置、方法及计算机系统与流程

本发明涉及农业气象服务领域，具体涉及一种基于地块的气象管理装置、方法及计算机系统。

背景技术：

农业需要空间精度高、准确性高的气象服务。农业气象服务具有涉及到的气象要素多、空间范围广、查询频次高的特点，其中，气象要素包括温度、湿度、风速、风向、降水、光照和降雪等气象信息数据。气象数据通常以栅格气象数据的格式存储在数据库中，该数据库向用户提供多种空间查询操作，但在进行空间查询操作时，点阵列对近上千组栅格字段进行空间查询耗时较久，响应速度较慢；而且气象数据涉及多个时间维度、多个变量，如果全国的气象数据都做精细化存储将会导致数据量极大，大大增加了需要的存储空间，更降低了气象数据查询速度。

技术实现要素：

本发明提供了一种基于地块的气象管理装置、方法及计算机系统，以解决目前的农业气象数据管理系统响应速度慢、需要很大存储空间的问题。

第一方面，本发明提供了一种基于地块的气象管理装置，包括获取单元、存储单元、确定单元、生成单元、查询单元和返回单元；所述获取单元与所述存储单元连接，用于获取栅格气象数据；所述存储单元与所述确定单元连接，用于将所述栅格气象数据存储于通用数据表中；所述确定单元与所述生成单元连接，用于根据地块的空间坐标确定所述地块的最大外边界，以得到覆盖所述地块的矩形区域；所述生成单元与所述查询单元连接，用于生成所述矩形区域的精细气象数据，并将该精细气象数据存储于地块气象数据表中；所述查询单元与所述返回单元连接，用于对用户输入的空间点坐标进行判断，如果所述空间点坐标命中了所述矩形区域，则在所述地块气象数据表中查询；否则，在所述通用数据表中查询；所述返回单元用于将查询结果返回给用户。

其中，所述确定单元得到的所述矩形区域的面积比所述地块的面积大10％-40％。

其中，如果用户要求的查询精度为M，则所述确定单元将所述矩形区域划分为若干个以M为边长的正方形。

第二方面，本发明还提供了一种基于地块的气象管理方法，包括以下步骤：获取栅格气象数据；将所述栅格气象数据存储于通用数据表中；根据地块的空间坐标确定所述地块的最大外边界，以得到覆盖所述地块的矩形区域；生成所述矩形区域的精细气象数据，并将该精细气象数据存储于地块气象数据表中；对用户输入的空间点坐标进行判断，如果所述空间点坐标命中了所述矩形区域，则在所述地块气象数据表中查询；否则，在所述通用数据表中查询；将查询结果返回给用户。

第三方面，本发明还提供了一种计算机系统，包括处理器和存储器，所述处理器与所述存储器连接，所述处理器用于获取栅格气象数据；将所述栅格气象数据存储于通用数据表中；根据地块的空间坐标确定所述地块的最大外边界，以得到覆盖所述地块的矩形区域；生成所述矩形区域的精细气象数据，并将该精细气象数据存储于地块气象数据表中；对用户输入的空间点坐标进行判断，如果所述空间点坐标命中了所述矩形区域，则在所述地块气象数据表中查询；否则，在所述通用数据表中查询；将查询结果返回给用户。

本发明基于地块的气象管理装置具有如下有益效果：

本发明的存储单元将栅格气象数据存储于通用数据表中，生成单元生成用户地块的精细气象数据并将精细气象数据存储于地块气象数据表中，用户输入要查询的空间点坐标后，如果空间点坐标命中矩形区域，则查询单元在地块气象数据表中进行查询，否则查询单元在通用数据表中进行查询。本发明的装置能够实时响应用户的查询操作，响应速度快，操作灵活便捷，而且能够满足用户要求的查询精度，使用户能够快速查询到地块的精细气象数据，提高了用户体验；本发明的装置保留了通用气象数据，不失通用性，减少了存储空间及使用的计算资源，提高了开发效率。

本发明基于地块的气象管理方法具有如下有益效果：

本发明的方法能够实时响应用户的查询操作，响应速度快，使用灵活便捷，而且能够满足用户要求的查询精度，使用户能够快速查询到地块的精细气象数据，提高了用户体验；本发明的方法保留了通用气象数据，不失通用性，减少了存储空间及使用的计算资源，提高了开发效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明基于地块的气象管理装置的结构示意图；

图2为图1所示的基于地块的气象管理装置的工作流程图；

图3为本发明基于地块的气象管理装置的确定单元确定矩形区域的第一示意图；

图4为本发明基于地块的气象管理装置的确定单元确定矩形区域的第二示意图；

图5为本发明基于地块的气象管理装置的确定单元将矩形区域划分为若干个正方形的示意图。

具体实施方式

下面结合附图介绍本发明，本发明在附图中通过示例的方式而不是通过限制的方式被示出。

如图1所示，本发明基于地块的气象管理装置包括获取单元10、存储单元11、确定单元12、生成单元13、查询单元14和返回单元15。获取单元10与存储单元11连接，用于获取栅格气象数据；存储单元11与确定单元12连接，用于将栅格气象数据存储于通用数据表中，该通用数据表例如可以为数据库的数据表；确定单元12与生成单元13连接，用于根据地块的空间坐标确定地块的最大外边界，以得到覆盖地块的矩形区域，这里的地块可以理解为农场中的一个地块，其中，地块的空间坐标为已知的参数；生成单元13与查询单元14连接，用于生成矩形区域的精细气象数据，并将该精细气象数据存储于地块气象数据表中，地块气象数据表例如也可以为数据库的数据表；查询单元14与返回单元15连接，用于对用户输入的空间点坐标进行判断，如果空间点坐标命中了矩形区域，则在地块气象数据表中查询；否则，在通用数据表中查询；返回单元15用于将查询结果返回给用户。

如图2所示，本发明基于地块的气象管理装置的工作流程为：

步骤S1，获取栅格气象数据。由于气象观测站的分布不均匀，在具体应用中，通常会将气象观测站的观测以及预测数据处理为均匀的格点数据，该格点数据也称为栅格气象数据，栅格气象数据通常用影像格式按照一定的行列顺序存储。

步骤S2，将栅格气象数据存储于通用数据表中。例如使用PostGIS数据库直接存储获取的栅格气象数据，每个要素单独存储，依据要素的名称添加特殊字段作为区分，从导入的文件名中提取预测时间等信息。

步骤S3，根据地块的空间坐标确定地块的最大外边界，以得到覆盖地块的矩形区域。如图3所示，地块16为不规则形状，地块16的空间坐标为已知，根据地块16的空间坐标确定地块16的最大外边界，连接地块16的最大外边界以得到矩形区域17，矩形区域17正好覆盖住地块16。在后续的步骤中，矩形区域17即代表地块16，因为地块16为不规则形状，不方便计算。

优选地，如图4所示，矩形区域17的面积比地块16的面积大10％-40％，例如矩形区域17的面积比地块16的面积大20％，因为用户很可能也需要了解地块16边缘附近的气象数据，所以将矩形区域17进行了外扩，以能够为用户提供地块16内部及边缘附近的气象数据，更好满足用户需求。

优选地，如果用户要求的查询精度为M，则将矩形区域17划分为若干个以M为边长的正方形。如图5所示，例如用户要求的查询精度为6km，矩形区域17的长L为36km，宽H为30km，则将矩形区域17划分为6×5个边长N为6km的正方形。矩形区域17中横线和竖线交点的位置是有气象数据的，其他位置无气象数据，如果用户输入的坐标为矩形区域17中横线和竖线交点的位置，则向用户返回该位置的气象数据，如果用户输入的坐标为点E，点E不是横线和竖线交点的位置，则向用户返回距离点E最近的交点位置的气象数据，如图5所示，如果用户输入的坐标为点E，则向用户返回点A的气象数据，因为点E距离点A最近。点E位于正方形ABCD中，正方形ABCD的边长为6km，则点E与点A、点B、点C、点D中最近的点的距离小于6km，从而满足了查询精度为6km的要求。

其中，地块16为矢量多边形，矢量文件中包括地块面积、周长、类型等多种属性信息。在矩形区域17范围内，提取地块多边形矢量中心，如果多边形面积大于一定的范围，可以对多边形内的信息点进行加密，以满足需要。

步骤S4，生成矩形区域的精细气象数据，并将该精细气象数据存储于地块气象数据表中。生成单元13可以根据栅格气象数据、地块16坐标等信息生成矩形区域17的精细气象数据。

步骤S5，对用户输入的空间点坐标进行判断，如果空间点坐标命中了矩形区域17，则在地块气象数据表中查询；否则，在通用数据表中查询。当用户想了解某个位置的气象数据时，会输入该位置的空间点坐标，查询单元14对空间点坐标进行判断，如果空间点坐标位于矩形区域17中，则在地块气象数据表中查询空间点坐标的精细气象数据，否则，在通用数据表中查询空间点坐标的气象数据。

步骤S6，返回单元15将查询结果返回给用户。当在地块气象数据表中查询时，返回空间点坐标的精细气象数据；当在通用数据表中查询时，返回空间点坐标的气象数据。

本发明的存储单元11将栅格气象数据存储于通用数据表中，生成单元13生成用户地块的精细气象数据并将精细气象数据存储于地块气象数据表中，用户输入要查询的空间点坐标后，如果空间点坐标命中矩形区域17，则查询单元14在地块气象数据表中进行查询，否则查询单元14在通用数据表中进行查询。本发明的装置能够实时响应用户的查询操作，响应速度快，操作灵活便捷，而且能够满足用户要求的查询精度，使用户能够快速查询到地块的精细气象数据，提高了用户体验；本发明的装置保留了通用气象数据，不失通用性，减少了存储空间及使用的计算资源，提高了开发效率。

本发明还提出一种基于地块的气象管理方法，包括以下步骤：获取栅格气象数据；将栅格气象数据存储于通用数据表中；根据地块的空间坐标确定地块的最大外边界，以得到覆盖地块的矩形区域；生成矩形区域的精细气象数据，并将该精细气象数据存储于地块气象数据表中；对用户输入的空间点坐标进行判断，如果空间点坐标命中了矩形区域，则在地块气象数据表中查询；否则，在通用数据表中查询；将查询结果返回给用户。

优选地，矩形区域的面积比地块的面积大10％-40％。

优选地，如果用户要求的查询精度为M，则将矩形区域划分为若干个以M为边长的正方形。

本发明还提出一种计算机系统，包括处理器和存储器，处理器与存储器连接，处理器用于获取栅格气象数据；将栅格气象数据存储于通用数据表中；根据地块的空间坐标确定地块的最大外边界，以得到覆盖地块的矩形区域；生成矩形区域的精细气象数据，并将该精细气象数据存储于地块气象数据表中；对用户输入的空间点坐标进行判断，如果空间点坐标命中了矩形区域，则在地块气象数据表中查询；否则，在通用数据表中查询；将查询结果返回给用户。

优选地，处理器确定的矩形区域的面积比地块的面积大10％-40％。

优选地，处理器还用于如果用户要求的查询精度为M，则将矩形区域划分为若干个以M为边长的正方形

处理器为计算机系统的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机系统的各个部分，通过运行或执行存储在存储器内的软件程序和/或单元、模块，以及调用存储在存储器内的数据，以执行计算机系统的各种功能和/或处理数据。处理器可以由集成电路(Integrated Circuit,简称IC)组成，例如可以由单颗封装的IC所组成，也可以由连接多颗相同功能或不同功能的封装IC而组成。在本发明实施例中，处理器可以为至少一个中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)，CPU可以是单运算核心，也可以是多运算核心，可以是实体机的处理器，也可以是虚拟机的处理器。

本说明书中，对于基于地块的气象管理方法实施例、计算机系统实施例而言，由于其基本相似于基于地块的气象管理装置实施例，相关之处参见基于地块的气象管理装置实施例的说明部分即可，以避免重复性描述。

本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必须的硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟和光盘等，包括若干指令，用以使得包括处理器和存储器的计算机设备(可以是个人计算机、服务器或网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的构思或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。