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气候预测应用软件框架的研究与实现

郑重  
【摘要】: 对气候变化的模拟与预测是全球的热点问题,随着气候预测理论以及计算机技术的不断发展,气候预测应用软件日趋庞大复杂,其开发过程迫切地需要软件工程方法与技术的支持。 软件框架技术是应对气候预测应用复杂性的有效方法,它通过提取领域的公共特征、识别变化性需求,为领域内的应用开发提供可复用的设计以及部分的实现,从而有效地提高应用开发的效率,并增强应用的可复用性、可靠性以及可移植性。本文针对气候预测应用领域的需求,在研究软件框架概念及相关技术的基础上,提出了一个软件框架开发过程模型和一个基于软件框架的应用开发过程模型,而后基于这个软件框架开发过程模型,采用领域分析技术对气候预测应用领域进行了领域需求分析,理清了领域的共性需求和变化性需求,并据此建立了领域需求模型,进一步根据这个领域需求模型使用软件体系结构技术以及设计模式技术给出了气候预测应用软件框架的设计,并在改进地球系统建模框架(ESMF)的基础上实现了相应设计,完成了一个气候预测应用软件框架的初步版本,最后则利用这个初步版本改造了IAP AGCM系统,并给出了对气候预测应用软件框架的初步评价。对该框架的使用证明它是一个具有一定易用性、可扩展性、灵活性、完全性、一致性的软件框架,而本文提出的软件框架开发过程模型的有效性也在上述一系列开发活动中得到了验证。


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