使用chatGPT开发获取格点天气数据

1. 格点天气

1.1. 格点天气

以经纬度为基准的全球高精度、公里级、格点化天气预报产品，包括任意经纬度的实时天气和天气预报。其中，任意坐标的高精度天气，精确到3-5公里范围，包括：温度、湿度、大气压、天气状况、风力、风向等。

注意：格点天气是一种数值预报，由卫星、气象雷达等数据通过模型算法运算而来，它可能受到许多因素的影响，如山脉、建筑物、人类活动、大气变化等。格点天气与观测站数据会有所不同，不可直接对比。

1.1. 格点天气预报

格点天气预报是一种基于空间插值方法，以一定空间分辨率在网格点上对大气各种物理量进行预报的技术。它通过对大气物理量进行网格化，以空间分辨率较高的方式预测未来气象变化。具体来说，格点天气预报通常采用的是数值天气预报模式，将地球分为一系列网格，利用物理方程计算每个网格内的天气参数，然后通过时间积分来预报未来天气。

格点天气预报的特点是可以提供较高精度的天气预报，因为它可以更好地捕捉小尺度天气现象和局地气象变化。此外，格点天气预报也可以针对不同的应用场景提供不同的预报结果。例如，针对航空、海洋、农业、城市气象等不同领域提供不同的预报数据，可以帮助相关领域做出更加准确的决策。

1.2. 格点实时天气

格点实时天气则是指利用近地观测数据以及格点天气模型，通过插值算法实时生成各类气象要素的技术。它可以快速生成气象要素的分布状态，并通过预报模型对未来几小时的变化趋势进行预报。这种技术可以用于实时监测和预警天气灾害、航空、海洋等领域的气象服务。

格点实时天气的特点是具有实时性和准确性。通过使用近地观测数据，它可以更加准确地反映实际天气状况，并及时提供气象预警服务。此外，由于实时预报的时间较短，因此其分辨率更高，能够更好地反映小尺度天气现象的变化。

2. 如何获取气象数据服务

本文以和风天气为例，注册用户（免费/收费），使用其API接口，详见“开始使用”。

2.1. 注册用户

第一步 注册帐号
首先你需要一个和风天气的帐号，关于帐号的说明文档，请参考帐号管理。

点击注册!

第二步 创建项目和KEY
在控制台的左侧导航中，选择项目管理，并点击右上角的“创建项目”按钮。参考项目和KEY。

在创建项目时，需要同时选择一种订阅，例如：免费订阅、标准订阅或高级订阅，我们这里暂时以免费订阅为例。参考订阅。

第三步 获取数据
在浏览器中输入下列API地址(请将最后的KEY替换成你在上一步创建的KEY)：

https://devapi.qweather.com/v7/weather/now?location=101010100&key=你的KEY
如果在上一步选择的是标准订阅，请确保你的帐号可用额度≥10，并在浏览器中输入下列API地址：

https://api.qweather.com/v7/weather/now?location=101010100&key=你的KEY
此时你应该就可以获得北京市的实时天气数据了。不过请注意，免费订阅仅支持有限的数据和请求量，请参考订阅对比。

第四步 更多数据
参考开发文档获取更多数据。

2.2. API

对于和风天气网的格点天气，对应API及参数如下：

格点24小时天气预报API：

• url=“https://devapi.qweather.com/v7/grid-weather/24h?”

• location=‘103.59984,36.18057’ ，换成自己实际的 经、纬度

• key=‘***************’ #我自己的和风天气key

格点实时天气数据API：

• url=“https://devapi.qweather.com/v7/grid-weather/now?”

• location=‘103.59984,36.18057’ ，换成自己实际的 经、纬度

• key=‘***************’ #我自己的和风天气key

返回结果集：

• code API状态码，具体含义请参考状态码
• updateTime 当前API的最近更新时间
• fxLink 当前数据的响应式页面，便于嵌入网站或应用
• now.obsTime 数据观测时间
• now.temp 温度，默认单位：摄氏度
• now.icon 天气状况和图标的代码，图标可通过天气状况和图标下载
• now.text 天气状况的文字描述，包括阴晴雨雪等天气状态的描述
• now.wind360 风向360角度
• now.windDir 风向
• now.windScale 风力等级
• now.windSpeed 风速，公里/小时
• now.humidity 相对湿度，百分比数值
• now.precip 当前小时累计降水量，默认单位：毫米
• now.pressure 大气压强，默认单位：百帕
• now.cloud 云量，百分比数值。可能为空
• now.dew 露点温度。可能为空
• refer.sources 原始数据来源，或数据源说明，可能为空
• refer.license 数据许可或版权声明，可能为空

3. 使用chatGPT开发python获取格点天气数据

开发获取格点天气数据，与发电数据（电量）结合构建机器学习数据集，需要是个后台的服务，为了快速、高质量实现，我选择了chatGPT协助实现。

3.1. chatGPT写的代码

import requests
import csv
import time
import datetime
import keyboard

# API接口
url = "https://devapi.qweather.com/v7/grid-weather/now"

# 请求参数，location为经纬度坐标，key为API密钥
params = {
    "location": "103.59984,36.18057",
    "key": "**********"
}

fieldnames = ['obsTime', 'temp', 'icon', 'text', 'wind360', 'windDir', 'windScale', 'windSpeed', 'humidity', 'precip', 'pressure', 'cloud', 'dew']

# csv文件名
filename = 'weather_data.csv'

# 获取天气数据
while True:
    # 按下Esc键退出
    if keyboard.is_pressed('Esc'):
        print('程序已退出')
        break
    
    # 获取当前时间
    current_time = time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime())

    # 判断是否为整点或半点
    if current_time.split(":")[1] in ["00", "30"]:     
        # 发送API请求并获取返回结果
        response = requests.get(url, params=params)
        result = response.json()

        # 提取关键数据并写入csv文件
        now_data = result['now']
        with open(filename, mode='a', newline='') as file:
            writer = csv.DictWriter(file, fieldnames=fieldnames)
            if file.tell() == 0:
                writer.writeheader()
           
            writer.writerow(now_data)

        # 记录日志
        with open('log.txt', mode='a') as log:
            log.write(f'{current_time}：获取天气数据成功\n')

    # 程序等待60秒钟后再次执行
    time.sleep(60)  
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3.2. 与chatGPT沟通过程，清晰、准确描述需求

下面是我与其沟通过程：

我：
使用python语言，开发自动逐时获取天气数据服务，输入Esc键退出。
使用如下API接口获取当前天气数据，
https://devapi.qweather.com/v7/grid-weather/now?location=103.59984,36.18057&key=***********
数据保存为csv格式，并记录每次取数据的日志。

chatGPT:

import requests
import csv
import time

# API接口地址
url = "https://devapi.qweather.com/v7/grid-weather/now"

# 请求参数，根据需要修改
params = {
    "location": "103.59984,36.18057",
    "key": "***********"
}

# csv文件名
filename = "weather_data.csv"

# 日志文件名
log_filename = "weather_log.txt"

# 逐时获取天气数据
with open(filename, mode="a", newline="") as csv_file, open(log_filename, mode="a") as log_file:
    writer = csv.writer(csv_file)
    while True:
        try:
            # 发送请求
            response = requests.get(url, params=params)
            # 解析响应数据
            data = response.json()
            # 提取需要的数据
            obs_time = data["updateTime"]
            temp = data["gridTemperature"]
            humidity = data["humidity"]
            wind_speed = data["windSpeed"]
            # 写入csv文件
            writer.writerow([obs_time, temp, humidity, wind_speed])
            # 写入日志文件
            log_file.write(f"{obs_time}: success\n")
        except Exception as e:
            # 发生异常时写入日志文件
            log_file.write(f"{time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime())}: error {str(e)}\n")
        # 暂停1小时后继续下一次循环
        time.sleep(3600)
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其中，您需要将API接口地址、请求参数、文件名等信息修改为实际情况，并使用自己的API密钥进行授权认证。程序会不断逐时获取天气数据，并将数据保存到csv文件中，同时记录每次取数据的日志。按下Esc键可退出程序。

我：
我没有说清晰，取数据的时间为整点，帮着调整下程序。

chatGPT:

import requests
import csv
import time
import datetime

# API接口
url = "https://devapi.qweather.com/v7/grid-weather/now"

# 请求参数，location为经纬度坐标，key为API密钥
params = {
    "location": "103.59984,36.18057",
    "key": "***********"
}

# 循环获取数据
while True:
    # 获取当前时间
    now = datetime.datetime.now()
    
    # 判断是否为整点
    if now.minute == 0 and now.second == 0:
        # 发送请求获取数据
        response = requests.get(url, params=params)
        data = response.json()
        
        # 打印数据
        print(data)
        
        # 保存数据到csv文件
        with open("weather.csv", mode="a", newline="") as file:
            writer = csv.writer(file)
            writer.writerow([now.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S"), data["now"]["temp"], data["now"]["humidity"]])
        
        # 记录日志
        with open("log.txt", mode="a") as file:
            file.write(f"{now.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')}：获取数据成功\n")
        
    # 等待1分钟
    time.sleep(60)
    
    # 监听键盘，按下Esc键退出循环
    if msvcrt.kbhit():
        if ord(msvcrt.getch()) == 27:
            print("退出程序")
            break

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这里使用了Python标准库中的datetime模块来获取当前时间，判断是否为整点，并将时间格式化成字符串。同时，每次获取数据时，记录当前时间到日志文件中。

我：
还麻烦你补充一点，csv数据中，需要补充数据字段名称，例如数据内容如下： ‘now’: {‘obsTime’: ‘2023-04-27T09:00+00:00’, ‘temp’: ‘10’, ‘icon’: ‘100’, ‘text’: ‘晴’, ‘wind360’: ‘63’, ‘windDir’: ‘东北风’, ‘windScale’: ‘5’, ‘windSpeed’: ‘30’, ‘humidity’: ‘46’, ‘precip’: ‘0.0’, ‘pressure’: ‘820’, ‘cloud’: ‘25’, ‘dew’: ‘-1’}

chatGPT:

fieldnames = ['obsTime', 'temp', 'icon', 'text', 'wind360', 'windDir', 'windScale', 'windSpeed', 'humidity', 'precip', 'pressure', 'cloud', 'dew']

with open('weather.csv', mode='a', newline='') as file:
    writer = csv.DictWriter(file, fieldnames=fieldnames)
    if file.tell() == 0:
        writer.writeheader()
    writer.writerow(data)

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其中fieldnames是一个列表，包含每个数据字段的名称，writer.writeheader()可以在第一次写入数据时自动添加字段名称行。

我：
非常好，谢谢！
再麻烦一下，我要没间隔30分钟，取一次数据，帮修改下代码。

chatGPT:

import requests
import csv
import time
import keyboard

# API接口和参数
url = 'https://devapi.qweather.com/v7/grid-weather/now'
location = '103.59984,36.18057'
key = '***********'
params = {'location': location, 'key': key}

# 字段名
fieldnames = ['obsTime', 'temp', 'icon', 'text', 'wind360', 'windDir', 'windScale', 'windSpeed', 'humidity', 'precip', 'pressure', 'cloud', 'dew']

# csv文件名
filename = 'weather_data.csv'

# 打开文件并写入字段名
with open(filename, mode='a', newline='') as file:
    writer = csv.DictWriter(file, fieldnames=fieldnames)
    writer.writeheader()

# 获取天气数据
while True:
    # 按下Esc键退出
    if keyboard.is_pressed('Esc'):
        print('程序已退出')
        break
    
    # 获取当前时间
    current_time = time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime())
    
    # 发送API请求并获取返回结果
    response = requests.get(url, params=params)
    result = response.json()
    
    # 提取关键数据并写入csv文件
    now_data = result['now']
    with open(filename, mode='a', newline='') as file:
        writer = csv.DictWriter(file, fieldnames=fieldnames)
        writer.writerow(now_data)
    
    # 记录日志
    with open('log.txt', mode='a') as log:
        log.write(f'{current_time}：获取天气数据成功\n')
    
    # 程序等待30分钟后再次执行
    time.sleep(1800)

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这段代码和之前的代码相似，只是将 time.sleep(3600) 修改为 time.sleep(1800)，即程序等待30分钟后再次执行。同时，日志记录的内容也有所修改，加上了获取天气数据成功的记录。

我：
非常棒了，我遗漏了，再补充上整点和半点取数。

chatGPT:
代码详见下文，略。
这个版本的代码会在每个整点和半点取一次数据，并将数据保存到CSV文件中。同时也会记录每次取数据的日志，保存在文本文件weather_log.txt中。

3.3. 运行程序

保存csv数据文件内容截取如下：

注意：时间与北京时间时差8小时，请在后续数据使用时注意、处理。

中间出现了被强制断开的情况，原因未知。

requests.exceptions.ConnectionError: ('Connection aborted.', ConnectionResetError(10054,
 '远程主机强迫关闭了一个现有的连接。', None, 10054, None))
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4. 总结

格点天气数据服务内容很全面、功能很好用。

使用chatGPT开发，对于具体、通用性强的功能，其写代码能力还是比较厉害的，特别是能持续沟通、完善过程，更是值得称赞的。

你用chatGPT写代码吗？