ISOS-SS软件和数据结构
SAS基础教程
05 SS数据处理流程
数据导入与导出
SS数据导入：从各种数据源（如Excel、 CSV、数据库等）导入数据到SS数据集
SS数据导出：将SS数据集导出到各种目标 （如Excel、CSV、数据库等）
数据导入方法：使用PROC IMPORT、 PROC SQL、DT步等方法导入数据
假设检验：对数据进行假设检验，包括t检验、方差分析等
回归分析：对数据进行回归分析，包括线性回归、多元回归等
回归分析
概念：研究自变量与因变量之间的关系 目的：预测、解释和检验数据 方法：最小二乘法、最大似然估计等 应用：经济、金融、医学等领域
聚类分析
聚类分析的定义：将相似的数据点分为不同的组或簇 聚类分析的目的：发现数据中的结构和模式，以便更好地理解和分析数据 聚类分析的方法：包括层次聚类、K-mens聚类、DBSCN聚类等 聚类分析的应用：在市场营销、客户细分、图像处理等领域有广泛应用
06 SS统计分析
描述性统计分析
描述性统计分析的 定义和目的
描述性统计分析的 方法和步骤
描述性统计分析的 常用指标和术语
描述性统计分析的 优缺点和适用场景
推论性统计分析
描述性统计分析：对数据进行描述性统计分析，包括均值、中位数、标准差等
推论性统计分析：基于描述性统计分析，对数据进行推论性统计分析，包括假设检验、回归 分析等
数据导出方法：使用PROC EXPORT、 PROC SQL、DT步等方法导出数据
数据转换：在导入和导出过程中，可能需要 进行数据转换，如数据类型转换、数据清洗 等
数据验证：在导入和导出过程中，需要进行 数据验证，确保数据的准确性和完整性。
数据筛选与排序
ISOS培训课件-升级后
卫倩倩
一、软件概述 二、软件安装及操作流程
一、软件概述
ISOS软件概述
• 台站地面综合观测业务软件（ISOS）是整个地 面综合观测自动化系统的重要内容之一，其实施 目的是根据中国气象局自动化观测系统发展需求， 立足于自动化观测和自动化业务流程，开发能对 多种地面观测设备进行统一管理且灵活配置的综 合集成业务软件，以充分发挥自动化观测设备效 能，节约台站人力资源，加强基层台站气象服务 保障能力，提升自动探测网的建设效益。 主要功能有数据收集显示、质量控制、综合判 别、数据传输、业务监控、工作管理等。
• SMO设备管理
点击“设备管理——设备维护”，出现 下图界面，点击“开始维护”
软件操作流程
• SMO设备维护
选择需要维护的传 感器，时间、操作人和 操作内容均为必填项， 点击“维护”，则操作 完成。设备标定和设备 停用操作过程类似。通 过这里是对相关工作进 行了登记。
软件操作流程
• SMO设备维修
软件安装
• 2、软件首次运行
区站参数设置：
软件安装
• 2、软件首次运行
点击“保存”后，会 进入观测项目挂接设置界 面：
软件安装
• 2、软件首次运行
点击“保存”后，会提示用户输入管理员及密码：
软件安装
• 2、软件首次运行
点击“登录”后，会进入 分钟极值参数设置界面：
软件安装
• 2、软件首次运行
软件操作流程
MOI台站参数
读取自动观测数据，重试次数和重试间隔程序设定的是两个数的 乘积≤60，也就是说默认的是10次、5秒，如果改成6秒，次数会自动 减少，现在业务用的设置是3次、15秒。 Z文件输出时间间隔，点击下拉框有1、5、10、60四个选项。
软件体系结构之常见软件体系结构BS CS
软件体系结构—B/S和C/S架构
在进行软件开发时，通常会在两种基本架构中进行选择，即C/S架构和B/S架构。
1.什么是C/S结构?
C/S架构是客户端/服务器端交互模式，是Client/Server的简称。
它是早期常用的一种软件架构，这种架构的软件需要在用户的电脑上安装客户端程序，下面通过一张图来了解C/S架构客户端与服务器的交互过程。
如图1-1所示：
图1-1 C/S架构图
2.什么是B/S结构?
B/S架构是浏览器/服务器交互模式，是Browser/Server的简称。
它是目前最常用的一种软件架构，这种架构的软件不需要在用户的电脑上安装任何客户端程序，只需要在用户的电脑上安装浏览器即可。
用户可以使用浏览器通过web服务器和数据库做交互，交互的结果将会以网页的形式显示在浏览器端。
下面通过一张图来了解B/S架构浏览器与服务器交互的过程，如图1-2所示：
图1-2 B/S架构图
3. C/S与B/S比较
●C/S的优点与缺点
(1)优点：软件更新时需要同时更新客户端和服务器端两端，比较麻烦；
(2)缺点：安全性比较好
●B/S的优点与缺点
(1)优点：客户端免维护，只需要关注服务器端即可。
(2)缺点：安全性较差。
1.5目前应用系统的主流结构(CS;BS)
三、三层C/S结构
三层C/S结构图
数据库服务器1 应用服务器 Internet Intranet
数据库服务器2
... 用户1 用户2
... 用户n
计算机科学与工程学院
软件工程（Software Engineer）
三、三层C/S结构
数据请求 数据返回 客户端
计算机科学与工程学院
数据库服务器
软件工程（Software Engineer）
二、B/S（Browser/Server）模式
1. B/S模式
上传HTTP请求 下传HTML网页 浏览器 Web服务器 数据请求 数据返回 数据库服务器
B/S结构是把原来在客户机一侧的应用程序模块与 显示功能分开，将应用程序模块单独作为一层放在Web 服务器上，客户端只需要安装浏览器就可以了，这样 将系统的业务处理部分统一放在Web服务器上，客户端 只起到与用户交互的作用。
软件工程（Software Engineer）
2.4 异构结构风格
◇异构实例2
DB服务器
DB服务器 DB服务器 网络 C1
WEB服务器
客户1 客户2 C2 …… …… 网络 2层C/S Cn B2 客户n
内网DB服务器
外网 DB服务器
应用服务器 应用服务器 应用服务器
网络
WEB服务器
网络
WEB服务器
命令处理 工厂方法
在视图处理基础上
组合模式,责任链 桥接模式
计算机科学与工程学院
软件工程（Software Engineer）
2.4 异构结构风格
体系结构风格用不同的方式组合起来，形成异质体 系结构：
网络iso协议及语义语法时序详解
网络协议的三要素在计算机网路中，通信发生在不同系统的实体之间，，实体（entity）是能够发送和接收信息的任何事物。
然而，两个实体间仅发送比特流就指望能相互理解是不可能的。
要实现通信，实体之间必须遵循协议，协议是用来管理数据通信的一组规则。
协议规定了通信的内容，通信的方式，和通信的时间。
协议的核心要素是语法，语义和时序。
1）语法（syntax）。
语法指的是数据格式的结构，即它们是以何种顺序表示的。
例如，一个简单的协议可能将一个8位的作为发送者的地址，第二个8位作为接收者的地址。
信息流的其余部分作为报文本身。
2）语义（semantics）。
“语义”指的是每一个比特片段的含义：如何解释一个特别的位模式，基于该解释应该采取什么操作？例如：地址是否标志了路由，是否标志了报文的最终目的地址。
3）“时序”（timing）指的是两个特性：报文发送的时间和发送的速率。
例如，如果发送者以100Mbps的速率发送而接收者只能以1Mbps的速率处理数据，那么传输中会使接收者过载而造成数据的大量丢失。
网络协议的三要素是什么？答：网络协议3要素：语法、语义和时序。
语法：确定协议元素的格式，即规定数据与控制信息的结构和格式；语义：确定协议元素的类型，即规定通信双方要发出何种控制信息、完成何种动作以及做出何种应答；时序：规定事件实现顺序的详细说明，即确定通信状态的变化和过程，如通信双方的应答关系。
协议，相比较而言，就是一些规则的集合。
这些规则规定了“包”或者“消息”的格式与意义，而所说的包与消息就是在网络模型的一层内由对等实体所发出并进行交换的。
实体通过协议来实现它们的定义好的服务。
如果它们把提供的服务转为对用户透明，它们就可以任意改变它们之间通信的协议。
如此，服务和协议之间可以完全分离。
换句话说，服务关系到层于层之间的接口，就如Fig. 1-19所描述的。
相反，协议关系到在不同机器上的实体之间包的传送。
不混淆这两个概念是很重要的。
SS模板制作整理
SS模板制作整理SS模板是一种用来定义软件系统的规范和结构的模型。
它提供了一种简单且易于理解的方法，使开发人员能够更好地组织和管理软件的开发过程。
下面是一份关于SS模板的整理，内容包括定义、优点、缺点以及使用过程中的注意事项。
一、定义SS模板，全称为“System Sequence Diagram”，即系统顺序图。
它是一种描述用例和系统之间交互的图形化工具。
通过SS模板，开发人员能够清晰地了解系统中各个元素之间的关系和交互方式，从而更好地开展软件开发工作。
二、优点1.简洁明了：SS模板使用图形化的方式展示系统和用例之间的交互过程，使复杂的系统结构更加简洁明了，易于理解和解释。
2.易于阅读和维护：SS模板采用可视化的方法展示系统和用例之间的交互，使开发人员能够直观地了解系统的结构和实现逻辑，从而更好地进行问题排查和系统维护工作。
3.可重用性高：SS模板可以作为一种通用的建模工具，不同的项目和系统可以共享同一模板，提高代码的可重用性和开发效率。
4.有助于软件测试：通过SS模板，测试人员可以清晰地了解系统和用例之间的交互方式，从而更好地进行测试案例的设计和执行。
三、缺点1.层次多：SS模板包含了多个层次的元素，从系统到用例再到操作，层次较多，开发人员需要花费一定的时间和精力来理解和使用。
2.可能过于抽象：SS模板着重描述系统和用例之间的交互过程，可能过于抽象，对于初学者而言，理解起来可能会比较困难。
3.可能过于繁琐：由于SS模板包含了许多层次和元素，对于复杂的系统而言，使用起来可能会显得繁琐和复杂。
四、使用注意事项1.确定系统边界：在使用SS模板时，需要明确系统的边界，即确定系统实际需要实现的功能和交互过程。
2.清晰定义用例：准确地定义用例是使用SS模板的前提条件，只有明确地定义了用例，才能更好地进行系统交互的建模和描述。
3.关注交互细节：SS模板着重描述系统和用例之间的交互过程，开发人员在使用SS模板时，应该关注交互的细节，确保模板的准确性和完整性。
is-is 原理
is-is 原理IS-IS（Intermediate System to Intermediate System）是一种基于链路状态的路由协议，用于在计算机网络中交换路由信息。
它是一种开放标准的协议，最初由ISO（国际标准化组织）定义，后来被引入到TCP/IP协议族中。
IS-IS协议的基本原理是通过交换链路状态数据包（LSP）来建立和维护一个网络拓扑图，以确定最佳的路由路径。
在IS-IS网络中，每个中间系统（Intermediate System，简称IS）都会维护一个链路状态数据库（Link State Database），记录了与其相邻的IS之间的链路状态信息。
IS-IS协议使用了SPF（Shortest Path First）算法，通过计算每个IS到其他IS之间的最短路径，确定最佳的路由路径。
SPF算法基于Dijkstra算法，通过计算每个节点到其他节点的最短路径代价，选择路径代价最小的路径作为最佳路径。
IS-IS协议具有以下特点：1. 分层结构：IS-IS协议将网络划分为不同的区域，每个区域内部使用IS-IS协议进行路由，而区域之间则通过边界路由器进行通信。
这种分层结构可以提高网络的可扩展性和灵活性。
2. 支持IPv4和IPv6：IS-IS协议既可以支持IPv4网络，也可以支持IPv6网络。
对于IPv4网络，IS-IS使用TLV（Type-Length-Value）格式来传输路由信息；对于IPv6网络，IS-IS使用扩展格式来传输路由信息。
3. 冗余容错：IS-IS协议支持多路径冗余，当某条路径出现故障时，可以快速切换到备用路径，保证网络的可靠性和容错性。
4. 可扩展性：IS-IS协议可以灵活地适应不同规模的网络，可以根据网络的需求进行区域划分和路由聚合，提高网络的可扩展性。
5. 快速收敛：IS-IS协议通过快速地传播链路状态信息，可以在网络发生拓扑变化时快速收敛，减少网络的震荡和不稳定性。
新型自动站ISOS软件SMO数据文件说明
1、SMO数据文件中：①订正目录下的分钟、小时数据与质控、设备目录下的格式不同，在文件后面增加了96列控制（353-257=96）。
②质控目录下的分钟、小时数据与设备目录下的格式相同，但最后部分的控制码不一样。
两目录下的数据文件可以互相调用，但设备下的数据是经过质控的，是MOI数据处理软件默认的调用文件，而且此目录在MOI软件无法更改。
2、MOI中正点观测编报时，点击补调按钮，则从B文件中补调数据。
点击代缺按钮，则从质控目录下的分钟数据文件中补调正点前后10分钟的分钟。
点击雨量替代按钮，弹出窗口中的翻斗降水量或称重降水量、小时降水量中的数据来自B文件。
3、MOI的AWSBATABASE目录中的C文件（与B文件一样，是DB数据库文件），实时存储分钟数据和从正点观测编报与天气现象菜单栏录入的天气现象。
B文件存储逐小时正点数据和分钟降水量。
4、DBAUTO.EXE（分钟入库程序）实现从SMO采集的质控分钟数据文件中调取下图所示的分钟数据和小时数据文件到MOI软件的AWSBATABASE目录中的C、B文件中。
5、常规数据维护时：只从B文件中导入数据，如果缺少数据时，要用补调工功能从质控目录下的小时Z文件中补调,补调方式可以采取两种：①一种为“仅缺测”，即只补调B文件中缺测数据（如果B文件中的缺测数据是人工维护的，则不会补调）；②另一种为固定时次，即补调设定的时次，直接用Z文件中的数据覆盖B文件中的对应数据(包括分钟降水量)，若天气现象为人工观测，则补调要素选择了天气现象时不会造成B文件中的天气现象数据丢失。
如果缺少小时Z文件，，会造成B文件中补调时段中补调要素数据缺测。
注意：①补调后，数据会自动存入B文件中（包括分钟降水量），但不会存入C文件中，C文件只有分钟入库程序能够写入。
②补调时间用北京时24时为日界，与定时观测编报及J文件中的北京时24时为日界一样。
6、SMO软件的查询功能中，各菜单对应的目录如下所示：7、MOI中的上传文件补调功能，先按选定的时间从B文件中调入数据形成上传Z文件，如果B文件中无数据,则从质控目录下的小时和分钟Z文件中补调数据，形成上传Z文件，并同步存入B文件中。
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数据查询
数据显示
SMO功能结构
ISOS-SMO功能结构图
地面观测业务集成平台
数据处理模块
设备管理模块
工作管理模块
参数设置模块
质量控制模块
配置监控模块
数
据缺 实历人 存失 时史工数储数 数数订据格据 据据正查式自 采下数询动动 集载据功态补 功功功能配调 能能能 置功
功能
设 备 动 态 配 置 功 能
报表制作模块
数据维护模块
观测与编报模块
主要内容
一、ISOS软件总体介绍 二、ISOS-SMO部分构成、安装及操作 三、ISOS-MOI部分构成、安装及操作 四、视程障碍综合判断算法介绍 五、新型站数据Байду номын сангаас件结构
SMO安装
• 运行环境 • 1、硬件环境
本软件运行环境为工作站，其配置选用高性能个人计算机，IntelCore Duo以上CPU，1G以上内存，10/100M 网卡，100G以上硬盘。
• 2、软件环境 windows xp sp3以上 .net framework 4.0
软件安装目录说明
• 建议软件安装目录:
– -SMO：D:\ISOS\SMO（目前运行D:\SMO） – -MOI：D:\ISOS\MOI – -MOIFtp：D:\ISOS\MOIFtp
制定任务计划 按生成指令队列
数据采集 质量控制
设备状态 数据格式 描述文件
分钟数据 格式描述
文件
小时数据 格式描述
文件
分钟数据 文件
数据存储
小时数据 文件
设备状态 文件
质量控制 日志文件
日志文件
1、流程以系统操作为起点，分为实时数据采集、历 史数据下载、人工订正、数据查询、数据显示； 2、其中人工订正、数据查询、数据显示根据格式描 述文件直接对数据文件进行操作； 3、实时数据采集与历史数据下载首先需要制定任务 计划，实时数据采集需要制定每分钟及每小时触发的 数据采集指令，而历史数据下载则需要制定固定时间 段内的数据采集指令； 4、由系统任务调度控制器对上述指令排队，确保实 时数据的采集不会受到历史数据下载的影响； 5、由系统线程根据生成的指令队列完成数据的采集 工作； 6、从台站极值配置文件及质量控制配置文件中获取 质控参数及操作流程，完成数据的质量控制流程，生 成指控码，并将质控具体信息写入质控日志文件； 7、根据采集到的数据和质量控制结果，从格式配置 文件中读取相应的存储格式信息，将数据及质控结果 写入数据文件。
传 感 器 停 用 开 启 功 能
设 备 操 作 管 理 功 能
设 备 命 令 交 互 功 能
观 测 员 管 理 功 能
观 测 员 排 班 功 能
系 统 日 志 查 询 功 能
短 信 提 醒 功 能
台
观站台 测气站 项候参 目极数 设值设 置设置 功置功 能功能
能
单 要 素 质 量 控 制
多 要 素 质 量 控 制
• 考虑基层台站观测人员职责的转变： 设备保障、质量控制、资料分析
ISOS-SS特点
➢ 动态扩展性能强：通过动态的配置管理，可对各种新观 测设备进行灵活扩充和配置管理； 采用模块化的数据质量 管理方式，可扩充数据质量控制规则，并实现了对多种观测 资料的综合校验； ➢ 自动控制功能强：可实现对观测设备的不同层次和级别 的监控报警；不仅能上传输观测数据，还可上传设备的状态 数据，为设备的运行监控提供了基础； ➢ 功能、性能强：采用灵活配置的方式，可支持串口、网 络等多种联接方式；可靠性、稳定性高；
业 务 配 置 功 能
业 务 监 控 功 能
能
新型自动站 天气现象自动观测设备
其他自动观测设备
调用配置 参数配置 流程配置
MOI主要功能包括： 观测与编报模块 数据维护模块 报表制作模块 参数设置模块 质量控制模块 设备维护模块
质量控制模块 设备维护模块
参数设置模块
台站软件之MOI主要功能介绍
ISOS-SS软件和数据结构
2014年3月10日
主要内容
一、ISOS软件总体介绍 二、ISOS-SMO部分构成、安装及操作 三、ISOS-MOI部分构成、安装及操作 四、视程障碍综合判断算法介绍 五、新型站数据文件结构
ISOS开发背景介绍
• 随着地面自动化进程逐步推进，观测场自动化设备逐步 增多，现有软件对多种设备的接入和管理存在缺陷，导 致需要多套软件共存才能完成地面观测工作，为地面观 测工作人员增加了工作负担
• 地面观测数据字典，以及串口服务器的使用，为地面综 合集成业务软件的开发提供了数据及硬件支持。
ISOS设计思路介绍
地面综合观测业务软件系统的总体设计主要突出以 下几点：
• 未来现代气象业务对观测系统的需求： 资料的准确性、传输的及时性、产品的综合性
• 充分发挥自动观测和现代网络技术的特点： 高时效的观测资料、快速的宽带网络
MOI软件主要功能
设备维护管理
仪器检定信息
人工数据录入格检 多要素质量控制 单要素质量控制
审核规则库 数据存放路径参数
历史气候数据 报文编发参数 台站基本参数
辐射月报表 地面年报表 地面月报表 气候月报表
Y文件维护 J文件维护 R文件维护 A文件维护
辐射数据维护 日数据维护 航危报 重要天气报
正点资料维护
• MOI实现地面 观测业务接轨
• FTP和数据流同 时上传
8
自动化业务结构图
• 自动化运行模式： 台站只负责设备巡 检和维护以及采集 软件的异常处理
• 业务处理由省级软 件ISOS-PS来完成， 如长Z、发报、报 表等
9
ISOS-SMO观测数据处理流程介绍
实时数据采集
历史数据下载
台站极值文件 质控配置文件
• 根据中国气象局自动化观测系统发展需求，立足于自动 化观测和自动化业务流程，需要开发能对多种地面观测 设备进行统一管理且灵活配置的综合集成业务软件.
• 充分发挥自动化观测设备效能，节约台站人力资源，加 强基层台站气象服务保障能力，提升自动探测网的建设 效益，为防灾减灾和国民经济发展提供基础信息支撑。
地面综合观测业务软件系统的总体设计
ISOS-SS台站软件组成图（SMO+MOI）
ISOS-SS系统主要由SMO和MOI两部分构成，其中SMO负责自动观测，MOI完成业务处理 通过FTP的方式上传长Z文件与现有业务接轨，通过数据流的方式与ISOS-PS系统进行交互
ISOS-SS数据处理流程图
• 设备采用数据 字典进行协议 统一