1、兰州工业学院 毕业设计（论文） 题目 气象网络信息平台 系 别 软件工程系 专 业 计算机网络技术 班 级 网络 11 姓 名 学 号 201103101103 指导教师（职称） 日 期 2014 年 2 月 22 日 摘要 气象与社会各个领域和各个 喊个都密切相关，它被定义为社会和基础型 公益事业。随着2 知识经济和信息化时代的到来，气象服务对国家安全，国民经济，社会发展和人民生活的影响越来越大。北京奥运会期间的气象服务受到了全国人民的关注，同时也起到了很好的效果。气象服务为人们的日常生活起到了良好的预报效果。同时气象服务为一些从事气象事业的人员提供了资源共享平台。我国已建成中国气象科学数据
2、共享服务网，方便用户更好的共享和使用气象资料，基于 web 的气象资料共享平台将会应用的越来越广泛。随着使用气象资料共享平台用户的增多，对用汇管理工作变得更加重要，因此，气 象资料用户管理系统是气象资料共享平台的重要组成部分。本文主要研究基于 Web 的气象资料用户管理系统的总体设计和技术实现，在前台实现用户的注册、登录成果的展示功能，在后台实现管理员对注册用户的查询、分析以及管理员信息修改等功能。该系统为用户提供了全面准确的信息服务，为管理员提供了管理用户信息和反馈用户使用效果的平台。 关键词 :气象服务 ; 气象资料 ; 气象资料用户管理系统 Abstract Meteorology an
3、d every call a society each domain and is closely related, it is defined as a social public welfare undertakings and foundation type. With the advent of the era of knowledge economy and information technology, meteorological service to national security, national economy and social development and p
4、eoples life more and more big. The meteorological service during the Beijing Olympics by the national peoples attention, at the same time also has played a very good effect. Meteorological services for Peoples Daily life has played a good forecast effect. Meteorological service at the same time prov
5、ides some personnel engaged in meteorological service resources sharing platform. Our country has built China meteorological science data sharing service, convenient user better sharing and use of meteorological data, meteorological data sharing platform based on web will be applied more and more wi
6、dely. Along with the increase in user using meteorological data sharing platform, to the foreign exchange management become more important, therefore, meteorological data user management system is an important part of meteorological data sharing platform. This paper mainly studies based on meteorolo
7、gical data of Web user management system design and realization of overall, at the front desk to realize the user register, login results display function, realize the administrator in the background of registered users query, analysis, and administrator information modify etc. Function. The system
8、provides users with full and accurate information services, provides the administrator management of user information and feedback the user use effect of the platform. Key words： Meteorological services; Meteorological data; Meteorological data user management system 目 录 II 1 引言 . 1 1.1 概况 . 1 1.2 研
9、究意义 . 1 1.3 现状分析 . 1 1.4 方法与技术概述 . 2 1.5 研究内容 . 2 2 国内外研究综述 . 3 2.1 国内气象资料用户管理的发展 . 3 2.2 国外气象资料用户管理的发展 . 3 3 系统分析 . 4 3.1 需求分析 . 4 3.2 可行性分析 . 4 3.2.1 管理可行性分析 . 4 3.2.2 经济可行性分析 . 4 3.2.3 技术可行性分析 . 5 3.3 功能结构分析 . 5 3.4 数据流程分析 . 5 4 系统运行环境设计 . 6 4.1 硬件环境设计 . 6 4.2 软件环境设计 . 6 5 数据库设计 . 7 5.1 概念结构设计 .
10、7 5.2 逻辑结构设计 . 9 5.3 数据库连接实现 . 10 6 系统设计 . 11 6.1 系统主页设计 . 11 6.2 用户模块设计 . 12 6.2.1 用户信息管理设计 . 12 6.2.1.1 用户登录 .12 6.2.1.2 用户注册 .13 6.2.2 用户成果管理设计 . 15 6.2.2.1 用户成果提交 .15 III 6.2.2.2 用户成果浏览 .16 6.3 管理员模块设计 . 18 6.3.1 信息查询设计 . 18 6.3.1.1 用户查询 .18 6.3.1.2 成果查询 .20 6.3.2 用户管理设计 . 22 6.3.2.1 用户信息浏览 .22
11、6.3.2.2 用户添加 .23 6.3.3 管理员管理设计 . 25 6.3.3.1 管理员登录 .25 6.3.3.2 管理员密码修改 .26 6.3.3.3 管理员添加 . 27 7 系统安全性设计 . 29 7.1 登录验证 . 29 7.2 验证码的使用 . 29 7.3 管理员和用户权限分配 . 29 8 系统关键技术设计 . 30 8.1 AJAX 的使用 . 30 8.2 SESSION 的使用 . 31 8.3 级联菜单 . 31 9 系统实施 . 34 10 结论 . 35 参考文献 . 36 致谢 . 36 1 1 引言 1.1 概况 气象与社会各个领域和各个行业都密切相
12、关，它被定义为社会性和基础型公益事业。随着知识经济和信息化时代的到来，气象服务对国家安全、国民经济、社会发展和人民生活的影响也越来越大 1。北京奥运会期间的气象服务受到了全国人民的关注，同 时也起到了很好的效果。 气象服务为人们的日常生活起到了良好的预报效果 。同时气象服务为一些从事 气象事业 的人员提供了资源共享的平台。我国已经建成中国气象科学数据共享服务网，方便用户更好的共享和使用气象资料，基于 Web 的气象资料共享平台将会应用的越来越广泛。随着使用气象资料共享平台用户的增多，对用户的管理工作变得更加重要，因此，气象资料用户管理系统是气象资料共享平台的重要组成部分。 1.2 研究意义 气
13、象服务是当前社会发展的需要，是当前气象事业发展的需要。 中国气象事业发展战略研究总体目标中明确提出：建成具有世界先进水平的气 象信息管理体系，构建气象信息共享平台，使之成为气候系统信息中心 2。气象信息共享平台作为气象事业发展的 “ 四大战略平台 ” 之一，是气象信息资源整合、规范管理和高效利用的核心业务系统，同时也是国家重要的信息基础设施 3。 气象服务的一项重要服务就是提供气象科学数据共享平台。气象科学数据不仅是气候系统相关学科的研究基础，也是国家经济建设、社会发展、国防建设、环境保护、生态建设和人民生活不可或缺的重要信息。科学数据共享的总体技术框架主要由三大部分构成 :科学数据共享标准化
14、体系，科学数据中心和科学数据共享服务网 4。气象科学数据对于从事气象类的人员来说是非常重要的，气象人员需要对它们进行研究、分析、统计和计算等 ，以便更好地服务 大众和推动气象事业的发展。这些气象资料基于 Internet，用网站作为共享平台，方便用户浏览气象相关信息以及气象资料的下载。随着用户的增多，对用户的管理工作变得更加重要。气象资料用户管理系统，不仅为用户提供了全面准确的信息服务，而且为管理员提供了管理用户信息和反馈用户使用效果的平台，以便管理员根据用户信息和气象资料使用情况作出决策，更好地提高气象服务的质量。 1.3 现状分析 为了解决制约气象科学数据共 享的关键技术问题，提高气象科学
15、数据共享服务的能力， 2001 年，国家科技部批复了基础性的工作专项资金项目 “ 气象资料共享系统建设 ” 。随着科技条件平台工作的整体推进，2004 年，项目名称改为 “ 气象科学数据共享试点建设 ” 。该项目以气象数据整合和共享服务为中心，重点围绕数据标准规范建设、数据共享、策略研究、数据集的研制和共享平台开发等方面开展工作 5。到 2010年，我国将建立起完善的、与气候系统综合观测体系相适应的共享平台。建成后，从 2600 多个国家级气2 象台站、 30000 个区域中小尺度气象站、用于天基观测的多个气象 卫星以及 “ 夸父空间天气观测计划 ” 的空间天气探测卫星上获得的海量科学数据都可
16、以通过 “ 气象科学数据共享服务网 ” 得到共享服务。这是 “ 气象科学数据共享中心 ” 项目设定的目标。 目前我国虽然已经建成了一些气象资料共享平台，但对用户的管理还不够到位，气象资料用户管理系统还处在发展的初级阶段。以南京气象资料中心为例，气象资料用户管理系统还处在理论的阶段，缺少具体的系统实施。 1.4 方法与技术概述 目前国内基于 Web 的气象资料共享平台使用 jsp、 Asp、 Java 等技术开发。本系统将采用结构化的分析方法，使用 JSP 语言和 MySQL 数 据库开发。 JSP 是一种广泛使用的服务器端编程语言，用于开发动态网页。它是一种开源的、跨平台的、独立于架构的、解释
17、的、面向对象的、快速的、简单易学的、健壮的、安全的、性能优越的 Web 服务器端动态网页开发语言。 MySQL 作为 JSP 的最佳搭档，是广受欢迎的 SQL数据库管理系统。它免费、快速，并可跨平台运行，支持多线程、多用户、重负载的性能要求，是 Web应用系统理想的选择。 1.5 研究内容 本文主要研究基于 Web 的气象资料用户管理系统的总体设计和技术实现，在前台实现用户的注册、登录、信息修改、密码修改、成果的展示、成果 的添加删除修改等功能，在后台实现管理员对注册用户的查询、添加、删除、修改、统计和分析以及管理员信息修改等功能。该系统为用户提供了全面准确的信息服务，为管理员提供了管理用户信
18、息和反馈用户使用效果的平台。 3 2 国内外研究综述 2.1 国内气象资料用户管理的发展 我国政府正在大力推动信息化进程，其中在电子政务领域重点是构建采用数据目录交换技术的跨部门、跨领域的信息交换与共享平台 6。在科研领域，科技部正在大力推进国家科学数据共享工程 7，中国科学院的科学数据库系统也在管理分散异构数据方面取得了 一些成果 8。 我国气象部门早在 20世纪 80年代初开始转变为应用计算机来存储和处理各类气象信息，气象信息管理系统从单机文件系统、局域网络数据库系统逐步发展到了大规模分布式数据库系统阶段 9。在 项目 “ 气象资料共享系统建设 ” 中，项目组参照了 WMO的核心元数据标准
19、 10和国际标准化组织推荐的元数据信息格式制定原则 11，采用统一的元数据标准、统一的用户分级管理策略 12和统一的认证方式 13进行设计。 在该项目中，用户被分为四个级别，分别是普通用户、会员用户、核心用户和特别用户 12。普通用户可以在气 象资料共享网上无偿下载、浏览、查询网上发布的气象资料共享零级数据以及国内外数据资源动态，数据集产品介绍等相关信息。会员用户可以在气象资料共享网站下载、浏览和查询气象资料共享零级、一级数据。核心用户可以在气象资料共享网站下载、浏览和查询气象资料共享零级、一级、二级数据。特别用户可以按指定的方式在线或离线获得气象资料各级数据。用户按照各自不同的权限获得相应的
20、服务，管理员按照用户的级别，实现统一的用户分级管理。 2.2 国外气象资料用户管理的发展 国外气象服务、气象资料下载平台建设日新月异。美国国家大气与海洋局 (NOAA)也于 2000年开始建设国家虚拟数据中心 (NNDC)， 采用分布式数据库技术 ， 以统一的界面和订单为用户提供气候、海洋、地球物理信息资源的共享服务 14。 世界气象组织 (WMO)在 2003年提出了要构建新一代信息系统 (WIS)， 该系统主要以元数据技术来整合各类气象信息 ， 构建一个分层次的世界范围的气象信息共享系统 ， 以支持从世界天气计划 (WWW)到 WMO各个项目和计划对气象信息的快速获取与便捷应用 15。 在
21、用户管理方面，美国国家标准与技术研究所在 2001年公布了 RBAC16（ Role Based Access Conrtol)的建议标准，以推进 RBAC进一步的应用。 RBAC的基本思想是 ： 用户被赋予角色，而权限是被赋予给角色，用户通过担任某些角色而获得权限。角色就是一个或一组用户在组织内可执行的操作的集合。传统的访问控制策略如 DAC、 MAC都是由主体和客体直接发生关系，而 RBAC引入了角色这个中介，通过角色来沟通主体和客体 17。 4 3 系统分析 系统分析（ system analysis）也称之为逻辑设计（ logical design），是指运用一定的方法，对问题域和系统
22、责任进行分析和理解，对其中的事物和 它们之间的关系产生正确的认识，并产生一个符合用户需求，并能够直接反映问题域和系统责任的模型及其详细说明 18。 3.1 需求分析 随着互联网的发展，人们对于气象服务的需求越来越多， 这促进了气象资料共享平台的发展。基于Web 的气象资料共享平台服务于各类人员，提供资料的查询以及下载。本文就是用 JSP 做气象资料共享平台里的一个用户管理模块 小型的气象资料用户管理网站。该网站可以方便管理员进行管理，在前台实现用户的注册、登录、信息修改、密码修改、成果的展示、成果的添加删除修改等功能，在后台实现管理员对注册用户的查询、添 加、删除、修改、统计和分析以及管理员信
23、息修改等功能 ，以便更好地服务用户，提高网站服务质量。 3.2 可行性分析 可行性分析的任务是明确开发应用项目的必要性和可行性。必要性来自开发任务的迫切性，而可行性则取决于实现应用系统的资源和条件 19。下面从三个方面来分析 该系统 的可行性。 3.2.1 管理可行性分析 以前的气象资料服务，大多是人工传阅的，传阅工作复杂，时间长，覆盖的人员范围小，有时甚至由于地域的限制无法共享这些气象资料，对于管理这些资料的人员来说更为繁琐，因为他们要对这些气象资料进行存放，并当有用户需要是管理人员还得找到 并借给他们使用，并对使用这些资料的人进行记录，管理起来比较复杂。后来出现了局域网的气象服务，方便了使
24、用该局域网的用户下载和使用这些资源，但其他的人员仍无法方便快捷的使用这些资源，管理人员的工作比之前轻松了不少，但仍需要靠手工的查询存储资料，没有彻底解决问题。现在的气象资料服务网站都是基于 Web 的，速度快，工作流程简单，几乎所有能上 Internet 的人都能使用这些气象资源，只要用户填写一些基本的信息即可，管理这些资料的人也很方便，只要刚开始对这些资料进行录入，以后的工作就只是很轻松的管理网站中的用户和资料，不 必像以前一样手工查询和存储资料了。所以基于 Web 的气象资料 用户管理系统 ，能从根本上解决管理资料的繁琐程序，能让需要这些资料的人员轻松的获得想要的气象资料，而且管理起来更方
25、便。因此在管理上， 该系统 是可行的。 3.2.2 经济可行性分析 以前的气象 资料 服务需要大量的人工，大部分费用都付给了管理人员。而建一个网站的费用不多，只要平时有少量的管理人员进行管理就行了，而建网站所需的软硬件，价格也不贵，跟以前的相比，从长远5 看投入的只会少，不会多。而且气象资料网络中心已有足够的硬件设备，可以维持系统的正常运行。 因此在 经济 上， 该系统 是 可行的。 3.2.3 技术 可行性分析 本系统将采用结构化的分析方法，使用 JSP 语言和 MySQL 数据库开发。 JSP+MySQL 网络程序的运行原理如图 3-1 所示， JSP 程序的一个完整运行周期大致包含以下 6 个步骤： （ 1）用户通过浏览器（称为用户代理）向 Web 服务器发起一个 JSP 文件请求； （ 2） Web 服务器接受到请求后读取所请求的文件，如果扩展名为 .JSP 则向 JSP 模块要求处理其中的 JSP脚本； （ 3）如脚本中有数据库操作语句， JSP 模块建立起与 MySQL 的数据库连接，将 SQL 命令发送到 MySQL； （ 4） MySQL 进行数 据库处理操作，并将操作结果返回给 JSP 模块； （ 5） JSP 模块处理完 JSP 脚本，将结果返回给 Web 服务器； （ 6） Web 服务器最终将纯 Html 数据发回客户端的浏览器，浏览器
