[發明專利]一種基于水文數據的降雨多維分析系統及其實現方法

無效

• 申請號: 201310337191.6
• 申請日: 2013-08-05
• 公開（公告）號: CN103399925A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 萬定生;尹濤;余宇峰;伏潛
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李玉平

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技術領域

本發明涉及一種基于水文數據的降雨多維分析系統及其實現方法。

背景技術

降雨作為水循環的一個重要環節，降雨分析對區域水文研究、水資源管理、災害預警和可持續發展研究具有十分重要的意義。隨著我國水利信息化建設的發展，目前已積累了大量有價值的水文要素數據資料，這些歷史資料數據量大、關系復雜且存在噪聲，需要經過合理的清洗處理和良好的組織設計。

當前，信息技術的發展正沿著從在線事務處理向在線分析處理、從數據服務向信息和知識服務的方向發展。研究如何從大量的、類型復雜的歷史降雨數據中分析獲取有利于管理決策的信息已成為水文科學發展的新熱點。

因此研究如何對積累的大量降雨數據進行高效的存儲組織和快速檢索，為用戶提供在不同角度和層面進行分析和統計的多維分析能力，并提供報表、圖形等多樣化的數據展現方式，能為區域的降雨分析提供一種新的思路和方法，能夠為地區的決策管理提供支持。

發明內容

發明目的：針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種基于水文數據的降雨多維分析系統及其實現方法，基于經過預處理的原始水文數據，將海量降雨歷史數據的進行統一、有效的組織存儲，便于對大量數據進行快速檢索和分析；同時，為用戶提供降雨數據的鉆取、切塊、旋轉等多維分析功能以及分析結果的多樣化展現。

技術方案：一種基于水文數據的降雨多維分析系統，包括水文數據倉庫模塊、分析模型構建模塊、數據服務模塊、分析圖表開發模塊和應用集成模塊，其中：

所述水文數據倉庫模塊基于Oracle數據庫平臺，以面向主題的方式組織集成經過預處理的水文數據，數據以多維數據立方體的形式組織存儲，為多維分析提供可靠、高效的數據支持；

所述分析模型構建模塊通過獲取水文數據倉庫的元數據，提供降雨多維分析模型的完整設計、構建功能，即提供降雨多維分析模型的物理層、邏輯層以及展現層三部分的定義和構建功能；

所述數據服務模塊響應前端分析圖表開發模塊的數據請求，通過處理降雨多維分析模型元數據，從水文數據倉庫讀取數據，并按分析的維度和層次級別對降雨數據進行相應的求和或最大值的聚合計算，最后將聚合計算后的結果數據反饋至前端分析圖表開發模塊；

所述分析圖表開發模塊基于數據服務模塊的支持，通過對數據進行格式化處理，為用戶提供分析報表和圖形的可視化顯示和數據展現方式的選擇。分析圖表開發模塊提供豐富的數據展現方式，有數據透視圖表、表格、圖形三種展現方式，其中圖形展現包括條形圖、線形圖、餅圖、條線圖、散點圖、氣泡圖、雷達圖。

所述應用集成模塊通過集成發布分析圖表開發模塊的分析圖表，將多個分析報表進行自由組合和集中發布，為用戶提供鉆取、切塊、旋轉等多維分析功能。此外模塊還提供全局過濾器的設置，可實現應用頁面多個報表的統一請求過濾。

所述多維數據立方體的物理模型按星型模式進行組織實現，物理模型具有時間維度、空間維度、行政區劃維度以及總降雨量和最大單日降雨量兩個度量指標，其中：

所述時間維度具有四個聚合級別，從高到低分別為年、月、旬、日；

所述空間維度具有四個聚合級別，從高到低分別為流域、水系、河流、測站；

所述行政區劃維度具有三個聚合級別，從高到低分別為省級、市級、縣級；

所述總降雨量度量在不同維度層次的聚集計算方式是求和（SUM）計算；

所述最大單日降雨量度量在不同維度層次的聚集方式是求最大值（MAX）計算。

降雨多維分析模型，可劃分為物理層、邏輯層以及展現層三部分，其中：

所述物理層包含降雨分析數據源的連接定義以及分析所需相關物理表的元數據信息；

所述邏輯層在物理層的基礎上定義多維分析的邏輯模型，包含維度、級別等的設計以及降雨度量的聚合方式定義；邏輯層的定義基于多維數據立方體模型，包括時間維度、空間維度、行政區劃維度三個邏輯維度及其級別的定義以及總降雨量和最大單日降雨量兩個度量指標的聚合計算定義。

所述展現層提供面向用戶的降雨分析簡化視圖，隱藏與分析無關的信息，僅保留關心的字段信息并以直觀的術語進行描述。

一種基于水文數據的降雨多維分析系統的實現方法，包括如下步驟：

步驟S200，利用分析模型構建模塊設計構建降雨多維分析模型；

步驟S205，基于降雨多維分析模型，利用分析圖表開發模塊設計開發多樣的分析圖表；