python的天气可视化分析
1一、引言 2（一）开发背景 2（二）选题意义 2（三）设计目标 2（四）开发软件 2二、系统分析与设计 3（一）系统功能需求 3（二）web端流程图 3（三）数据库设计 3（四）开发及运行环境 4三、概要设计 4（一）基本设计和处理流程 4（二）系统功能模块 5（三）系统功能结构 5四、web端系统具体实现 5（一）首页 5（二）全国天气可视化 6（三）苏州天气可视化 6（四）热门城市景点 8（五）人文风采 8（六）联系我 9五、移动端系统具体实现 9（一）引导页 9（二）苏州天气模块 10（三）全国天气模块 12（四）景点天气模块 14（五）我的秘密模块 14（六）登录模块 16（七）注册模块 17六、系统测试 18（一）测试环境 18（二）测试过程 19七、结束语 19参考文献 21天气预报在我们的生活中有着重要的地位，不管是对外出，亦或是洗衣晒被等等，都有着不小的帮助。虽说可以查看当前天气状况和出行建议，甚至接下来10天的情况，却不能直观的了解到天气变化的各类图示，根据它的趋势图等进行数据参考和分析，进而为出行提供更加便捷的服务，有着本身的局限性。综上所述，本项目web端主要以python语言和第三方库为基础，运用API爬取天气预报数据，request获取数据，MongonDB存储数据，利用Pandas相关技术进行数据清洗，最后以pyecharts为基础做出可视化分析，包括天气各种数据的柱状图、饼状图、折线图，出行建议等，直观的呈现在大众的眼帘，不管是对生活保障，还是健康出行都有着不小的帮助。移动端主要用到vue.js跨平台的前端UI框架uni-app，以es6语法为支持，构建出天气预报APP。
2019 年 04 月 11 日 目 录
一、引言
（一）开发背景
天气预报是当今社会不可或缺的一部分，展示当天以及未来几天的天气情况，为我们的生活提供了很多便利。熟悉的声音，每天的准时播报，让我们及时了解到相关天气数据，随着时代的进步，不管是个人，还是企业，很多时候不仅仅需要知道天气状况、风向如何，还要得到更多有用的信息，比如实时天气，历史天气情况等等，天气预报并不能给我们提供这么多信息，并且了解信息的途径也是不太方便，虽然有些手机软件具备这些功能，但我们也并不能知道天气的特点、分布情况，各地地区的温度 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
、空气质量对比 ，景点的天气等等。进而在web端呈现图表展示各类天气数据和特征，移动端提供天气更多信息的展示，来填缺这一不足之处。
（二）选题意义
数据可视化是目前较为火热的一门技术，也是生活中不可缺少的一部分，不仅通过图表直观的展现所要表达的意思，还能够提供趋势变化，数据交互等等。本次天气可视化的选题意思正是如此，提供各式各样的图形展示数据，让可视化与我们的生活相融，便利生活。
（三）设计目标
天气数据可视化主要通过我们熟悉的各类图表，形象地呈现数据，包括苏州天气的温度趋势，各类天气情况的分布，监测站的空气质量对比，全国天气的一览，热门景点的信息以及出行、洗车、穿衣、钓鱼的建议，通过自由切换头部选项，展示对应的信息图表。移动端的天气预报主要展示天气数据，查询各个地区的天气情况以及历史天气。
（四）开发软件
1. JetBrains PyCharm 2018.1.3 x64
Pycharm是JetBrains公司推行的基于python项目开发的IDE工具。为这门胶水语言提供更多的好处，包括Django的开发，智能提示，兼容git版本控制工具，项目管理等等。
2. HbuilderX
作为国产的前端编程软件，提供人性化的护眼模式，智能提示的功能更加强大，不仅仅可以追加到各个代码，还可以索引到模块内容等，并且大大提高了开发的效率。
3. IntelliJ IDEA 2018.1.5 x64
同样为JetBrains公司出品，对比熟悉的Eclipse，不仅仅具备着GitHub的集成，无需通过配置完成，并且也是具备很多人性化的强大功能，是java开发的必备软件。
二、系统分析与设计
（一）系统功能需求
天气可视化主要为图表结合的数据展示，目的是对于天气情况作出分析，更直观了解所需要的信息，主要功能有：天气信息的推送和查询、结合柱状图、折线图、饼状图、雷达图、中国地图等形式展示相关信息，并作出分析提供建议。
（二）web端流程图
天气可视化web端主要通过爬取数据，mongodb数据库存储数据，去重筛选数据，最后通过flask框架展示数据，主要通过这4个步骤实现，如图21所示：
获取筛选天气数据 传递参数数据
图21
（三）数据库设计
1、数据库的需求分析
本项目通过爬取接口数据，将返回的参数直接存储到MongoDB数据库中，具体数据库表格如下所示，包括城市景点天气数据表，预警数据表，空气质量数据表等。
数据库的逻辑结构
图31 城市天气数据表
图32 天气预警数据表
图33 天气质量数据表
（四）开发及运行环境
1、开发环境
开发环境：Pycharm 2018.1.3*64集成开发环境，HbuilderX。
开发技术:python、vue。
数据库管理系统软件：MongoDB 3.4.7。
服务器运行平台：Windows 10。
2、运行环境
服务器：存在JDK1.7以上版本，mysql数据库。
客户端：IE6.0以上浏览器。
三、概要设计
（一）基本设计和处理流程
移动端登录和注册采用结构化分析，循序渐进的进行操作，若存在限制条件，则返回，反之流程成功结束。如图31、图32所示：
图 31 登录流程图 图 32 注册流程图
（二）系统功能模块
移动端主要分为引导页、登录、注册、苏州天气、全国天气、景点天气、我的秘密共计7个大模块
（三）系统功能结构
Web端无需进行登录，可以直接查看所展示的所有信息，移动端提供登录和注册入口。
四、web端系统具体实现
（一）首页
首页主要展现多种模块，包括左上角的天气预报推送，右上角的城市天气以及苏州昨日天气的查询，正中间的全国天气、苏州天气、热门城市、人文风采、联系我等5个模块，如图41所示:
2019 年 04 月 11 日 目 录
一、引言
（一）开发背景
天气预报是当今社会不可或缺的一部分，展示当天以及未来几天的天气情况，为我们的生活提供了很多便利。熟悉的声音，每天的准时播报，让我们及时了解到相关天气数据，随着时代的进步，不管是个人，还是企业，很多时候不仅仅需要知道天气状况、风向如何，还要得到更多有用的信息，比如实时天气，历史天气情况等等，天气预报并不能给我们提供这么多信息，并且了解信息的途径也是不太方便，虽然有些手机软件具备这些功能，但我们也并不能知道天气的特点、分布情况，各地地区的温度 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
、空气质量对比 ，景点的天气等等。进而在web端呈现图表展示各类天气数据和特征，移动端提供天气更多信息的展示，来填缺这一不足之处。
（二）选题意义
数据可视化是目前较为火热的一门技术，也是生活中不可缺少的一部分，不仅通过图表直观的展现所要表达的意思，还能够提供趋势变化，数据交互等等。本次天气可视化的选题意思正是如此，提供各式各样的图形展示数据，让可视化与我们的生活相融，便利生活。
（三）设计目标
天气数据可视化主要通过我们熟悉的各类图表，形象地呈现数据，包括苏州天气的温度趋势，各类天气情况的分布，监测站的空气质量对比，全国天气的一览，热门景点的信息以及出行、洗车、穿衣、钓鱼的建议，通过自由切换头部选项，展示对应的信息图表。移动端的天气预报主要展示天气数据，查询各个地区的天气情况以及历史天气。
（四）开发软件
1. JetBrains PyCharm 2018.1.3 x64
Pycharm是JetBrains公司推行的基于python项目开发的IDE工具。为这门胶水语言提供更多的好处，包括Django的开发，智能提示，兼容git版本控制工具，项目管理等等。
2. HbuilderX
作为国产的前端编程软件，提供人性化的护眼模式，智能提示的功能更加强大，不仅仅可以追加到各个代码，还可以索引到模块内容等，并且大大提高了开发的效率。
3. IntelliJ IDEA 2018.1.5 x64
同样为JetBrains公司出品，对比熟悉的Eclipse，不仅仅具备着GitHub的集成，无需通过配置完成，并且也是具备很多人性化的强大功能，是java开发的必备软件。
二、系统分析与设计
（一）系统功能需求
天气可视化主要为图表结合的数据展示，目的是对于天气情况作出分析，更直观了解所需要的信息，主要功能有：天气信息的推送和查询、结合柱状图、折线图、饼状图、雷达图、中国地图等形式展示相关信息，并作出分析提供建议。
（二）web端流程图
天气可视化web端主要通过爬取数据，mongodb数据库存储数据，去重筛选数据，最后通过flask框架展示数据，主要通过这4个步骤实现，如图21所示：
获取筛选天气数据 传递参数数据
图21
（三）数据库设计
1、数据库的需求分析
本项目通过爬取接口数据，将返回的参数直接存储到MongoDB数据库中，具体数据库表格如下所示，包括城市景点天气数据表，预警数据表，空气质量数据表等。
数据库的逻辑结构
图31 城市天气数据表
图32 天气预警数据表
图33 天气质量数据表
（四）开发及运行环境
1、开发环境
开发环境：Pycharm 2018.1.3*64集成开发环境，HbuilderX。
开发技术:python、vue。
数据库管理系统软件：MongoDB 3.4.7。
服务器运行平台：Windows 10。
2、运行环境
服务器：存在JDK1.7以上版本，mysql数据库。
客户端：IE6.0以上浏览器。
三、概要设计
（一）基本设计和处理流程
移动端登录和注册采用结构化分析，循序渐进的进行操作，若存在限制条件，则返回，反之流程成功结束。如图31、图32所示：
图 31 登录流程图 图 32 注册流程图
（二）系统功能模块
移动端主要分为引导页、登录、注册、苏州天气、全国天气、景点天气、我的秘密共计7个大模块
（三）系统功能结构
Web端无需进行登录，可以直接查看所展示的所有信息，移动端提供登录和注册入口。
四、web端系统具体实现
（一）首页
首页主要展现多种模块，包括左上角的天气预报推送，右上角的城市天气以及苏州昨日天气的查询，正中间的全国天气、苏州天气、热门城市、人文风采、联系我等5个模块，如图41所示:
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