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1、项目介绍

技术栈

采用 Python 语言开发，基于 Flask 框架搭建后端服务，使用 MySQL 数据库进行数据存储，整合 requests 爬虫技术与和风天气 API 获取气象数据，运用随机森林回归、梯度提升回归及随机森林分类的集成学习算法构建天气预测模型，前端采用 Echarts 实现数据可视化。

功能模块

· 用户登录注册
· 多维度气象数据可视化
· 各省份天气地图
· 数据大屏
· 城市实时天气查询
· 未来天气预报
· 天气预警监测
· 历史数据查询
· 空气质量监测
· 生活指数查询
· 集成学习天气预测
· 管理员后台数据管理

项目介绍

本系统基于 Flask 框架构建气象综合管理平台，通过爬虫技术和和风天气 API 采集多城市气象数据，存入 MySQL 数据库。系统面向普通用户提供注册登录、实时天气、未来预报、预警监测、历史查询、空气质量及生活指数查询等功能，并通过 Echarts 展示温度极值、风速湿度 TOP10、省份天气地图及数据大屏等可视化模块。创新集成随机森林回归、梯度提升回归与随机森林分类算法，实现未来 7 天天气预测并与 API 数据对比。管理员端可对用户及气象数据进行增删改查管理。

2、项目界面

天气数据分析系统首页整合天气数据概览与多维度可视化分析功能，标题为天气数据分析系统，页面呈现晴天、阴天、雨天等城市数量统计，同时通过柱状图、折线图、环形图展示各城市最高气温、最低气温、最高风速及最高湿度等关键气象指标的分布特征，直观呈现气象数据的空间与类别规律。

天气数据分析系统的中国天气地图页面，提供数据类型选择模块，可展示温度、体感温度、风力等级等气象要素，以中国地图为载体呈现气象要素的空间分布，同时展示相关统计信息与操作提示，直观展现全国气象分布特征。

天气数据可视化大屏页面，以中国地图为核心展示城市天气记录分布，同时呈现一线城市温度变化、城市天气类型数量、温度分布、天气类型分布、风向分布等多维度气象数据可视化模块，直观展现全国气象数据的时间与空间特征。

天气数据分析系统的实时天气查询页面，提供城市名称输入与常用城市快捷选择功能，支持查询天气与强制刷新操作，可展示目标城市的实时天气状况、体感温度、能见度、相对湿度、大气压强、风力信息、天空状况等多维度实时气象数据。

天气数据分析系统的天气预报页面，提供城市名称输入、常用城市快捷选择与预报天数选择功能，支持搜索天气操作，可展示目标城市未来多日的天气表格数据，同时呈现最高温度与最低温度的变化趋势图表，直观展现城市未来气象变化情况。

天气数据分析系统的天气预警监测页面，提供城市名称输入与查询功能，支持全国主要城市与中文城市名称查询，展示历史预警记录，呈现天气预警信息与数据统计，助力用户精准掌握区域天气预警动态与气象风险状况。

天气数据分析系统的历史数据查询页面，提供城市名称输入、日期选择与常用城市快捷选择功能，支持查询操作，以表格形式展示目标城市的历史气象数据，包含日期、最高温度、最低温度、天气、风向等多维度历史气象信息，直观呈现城市历史气象变化情况。

天气数据分析系统的空气质量监测页面，提供城市名称输入与常用城市快捷选择功能，支持查询空气质量、刷新与清空操作，展示目标城市的AQI空气质量指数、主要污染物浓度等多维度空气质量数据，同时提供健康建议，直观呈现城市空气质量状况与健康影响提示。

该页面展示了天气数据分析系统的生活指数查询功能模块，支持城市名称输入与常用城市快速选择，可展示穿衣、洗车、感冒、运动、旅游、紫外线等多维度生活指数相关数据，通过卡片式布局呈现各生活指数详情，直观为用户提供基于天气条件的各类生活活动适宜性参考信息。

天气数据分析系统的集成学习天气预测页面，提供城市与预测天数选择功能，基于多模型融合算法，可展示目标城市未来多日的天气预测数据，以卡片形式呈现每日天气状况、最高温度、最低温度等气象信息，直观展现城市未来气象变化趋势，为用户提供精准的天气预测服务。

天气数据分析系统的用户登录页面，提供邮箱与密码输入框，支持用户登录操作，同时提供注册新用户与管理员登录入口，是进入系统的身份验证入口，保障系统访问安全，为不同权限用户提供对应的系统访问通道。

天气数据分析系统管理后台的实时天气管理页面，提供城市搜索与添加数据功能，以表格形式展示各城市的实时气象数据，包含温度、体感温度、天气情况等多维度气象信息，支持编辑与删除操作，同时可切换不同气象数据分类，实现气象数据的集中管理与维护。

3、项目说明

一、技术栈简要说明

本系统采用 Python 语言开发，基于 Flask 框架搭建后端服务，使用 MySQL 数据库进行数据存储，整合 requests 爬虫技术与和风天气 API 获取气象数据，运用随机森林回归、梯度提升回归及随机森林分类的集成学习算法构建天气预测模型，前端采用 Echarts 实现数据可视化。

二、功能模块详细介绍

· 用户登录注册
该页面提供邮箱与密码输入框，支持用户登录操作，同时提供注册新用户与管理员登录入口，是进入系统的身份验证入口，保障系统访问安全，为不同权限用户提供对应的系统访问通道。

· 多维度气象数据可视化
系统首页整合天气数据概览，呈现晴天、阴天、雨天等城市数量统计，通过柱状图、折线图、环形图展示各城市最高气温、最低气温、最高风速及最高湿度等关键气象指标的分布特征，直观呈现气象数据的空间与类别规律。

· 各省份天气地图
该页面提供数据类型选择模块，可展示温度、体感温度、风力等级等气象要素，以中国地图为载体呈现气象要素的空间分布，同时展示相关统计信息与操作提示，直观展现全国气象分布特征。

· 数据大屏
该页面以中国地图为核心展示城市天气记录分布，同时呈现一线城市温度变化、城市天气类型数量、温度分布、天气类型分布、风向分布等多维度气象数据可视化模块，直观展现全国气象数据的时间与空间特征。

· 城市实时天气查询
该页面提供城市名称输入与常用城市快捷选择功能，支持查询天气与强制刷新操作，可展示目标城市的实时天气状况、体感温度、能见度、相对湿度、大气压强、风力信息、天空状况等多维度实时气象数据。

· 未来天气预报
该页面提供城市名称输入、常用城市快捷选择与预报天数选择功能，支持搜索天气操作，可展示目标城市未来多日的天气表格数据，同时呈现最高温度与最低温度的变化趋势图表，直观展现城市未来气象变化情况。

· 天气预警监测
该页面提供城市名称输入与查询功能，支持全国主要城市与中文城市名称查询，展示历史预警记录，呈现天气预警信息与数据统计，助力用户精准掌握区域天气预警动态与气象风险状况。

· 历史数据查询
该页面提供城市名称输入、日期选择与常用城市快捷选择功能，支持查询操作，以表格形式展示目标城市的历史气象数据，包含日期、最高温度、最低温度、天气、风向等多维度历史气象信息。

· 空气质量监测
该页面提供城市名称输入与常用城市快捷选择功能，支持查询空气质量、刷新与清空操作，展示目标城市的 AQI 空气质量指数、主要污染物浓度等多维度空气质量数据，同时提供健康建议。

· 生活指数查询
该模块支持城市名称输入与常用城市快速选择，可展示穿衣、洗车、感冒、运动、旅游、紫外线等多维度生活指数相关数据，通过卡片式布局呈现各生活指数详情，为用户提供基于天气条件的生活活动适宜性参考。

· 集成学习天气预测
该页面提供城市与预测天数选择功能，基于随机森林回归、梯度提升回归与随机森林分类的多模型融合算法，展示目标城市未来多日的天气预测数据，以卡片形式呈现每日天气状况、最高温度、最低温度等气象信息。

· 管理员后台数据管理
该页面提供城市搜索与添加数据功能，以表格形式展示各城市的实时气象数据，包含温度、体感温度、天气情况等多维度气象信息，支持编辑与删除操作，同时可切换不同气象数据分类，实现气象数据的集中管理与维护。

三、项目总结

本系统基于 Flask 框架构建气象综合管理平台，通过爬虫技术和和风天气 API 采集多城市气象数据，存入 MySQL 数据库。系统面向普通用户提供注册登录、实时天气、未来预报、预警监测、历史查询、空气质量及生活指数查询等功能，并通过 Echarts 展示温度极值、风速湿度 TOP10、省份天气地图及数据大屏等可视化模块。创新集成随机森林回归、梯度提升回归与随机森林分类算法，实现未来 7 天天气预测并与 API 数据对比。管理员端可对用户及气象数据进行增删改查管理，系统兼具可视化的直观性、查询的实用性与预测的智能化。

4、核心代码

from flask import Flask, render_template, request, redirect, session, jsonify
from userUtils.query import query
from userUtils.home import *
from map.utils import city_item
from Search.line import line
from Search.table import table
from history.search import search_history_weather
from prediction.forest import predict_weather, get_available_cities
import time
from admin_routes import admin_bp
import json
from warning_scheduler import start_warning_scheduler, stop_warning_scheduler, get_scheduler_status, force_update_warnings
import atexit

app = Flask(__name__, template_folder='templates')

app.secret_key = 'your_secret_key'

# 获取前台用户状态
def get_user_status():
    """
    获取前台用户登录状态（不涉及管理员）
    返回: email
    """
    return session.get('email')

# 城市列表缓存
cities_cache = {
    'data': None,
    'timestamp': 0,
    'expire_time': 3600  # 1小时过期
}

# 注册管理员蓝图
app.register_blueprint(admin_bp)


@app.route('/')
def every():
    # 重定向到登录页面
    return redirect('/login')


@app.route("/login", methods=['GET', 'POST'])
def login():
    if request.method == "POST":
        email = request.form.get('email')
        password = request.form.get('password')

        user = query('SELECT * FROM users WHERE email = %s AND password = %s', [email, password], 'select_one')

        if user:
            session['email'] = email
            return redirect('/home')
        else:
            error_message = '账号或密码错误'
            return render_template('login.html', error_message=error_message)
    else:
        return render_template('login.html')


@app.route("/register", methods=['GET', 'POST'])
def register():
    if request.method == "POST":
        username = request.form.get('username')
        email = request.form.get('email')
        password = request.form.get('password')
        password_checked = request.form.get('passwordChecked')

        if password != password_checked:
            error_message = '两次密码输入结果不符，请重新输入.'
            return render_template('register.html', error_message=error_message)

        email_exists = query('SELECT * FROM users WHERE email = %s', [email], 'select_one')

        if email_exists:
            error_message = '该邮箱已被注册.'
            return render_template('register.html', error_message=error_message)

        user_exists = query('SELECT * FROM users WHERE username = %s', [username], 'select_one')
        if user_exists:
            error_message = '用户名已被注册.'
            return render_template('register.html', error_message=error_message)

        query('INSERT INTO users(username, email, password) VALUES(%s, %s, %s)', [username, email, password])

        session['email'] = email
        return redirect('/login')
    else:
        return render_template('register.html')


@app.route("/home")
def home():
    email = get_user_status()

    cloudy, sunny, rainy, snowy = count_weather()
    highest_temperature, lowest_temperature = highest_lowest_temperature()
    highest_wind, highest_humidity = highest_wind_humidity()
    return render_template('home.html',
                           email=email,
                           sunny=sunny,
                           cloudy=cloudy,
                           rainy=rainy,
                           snowy=snowy,
                           highest_temperature=highest_temperature,
                           lowest_temperature=lowest_temperature,
                           highest_wind=highest_wind,
                           highest_humidity=highest_humidity,
                           is_admin=False)

5、项目列表

6、源码获取方式

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