計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在內(nèi)蒙古氣象信息傳輸中的應(yīng)用

賀美萍

內(nèi)蒙古氣象信息中心

隨著我國(guó)氣象臺(tái)站探測(cè)設(shè)備的不斷增加，自動(dòng)化程度越來越高，采集的數(shù)據(jù)量越來越大，需要現(xiàn)代化的設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和傳輸。由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，在我國(guó)的氣象部門中已得到廣泛應(yīng)用。 例如在氣象臺(tái)站氣象元素的信息采集、處理和傳輸以及對(duì)氣象信息的計(jì)算、存儲(chǔ)方面；國(guó)家氣象局和省局氣象局2010 年正式業(yè)務(wù)運(yùn)行的新一代國(guó)內(nèi)通信系統(tǒng)都充分運(yùn)用了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，說明氣象信息通信和處理等業(yè)務(wù)的發(fā)展越來越依靠計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，因此將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更好的運(yùn)用在氣象通信傳輸領(lǐng)域，對(duì)我國(guó)氣象事業(yè)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在氣象臺(tái)站的應(yīng)用

如何向社會(huì)提供準(zhǔn)確、詳細(xì)、多樣的氣象服務(wù)產(chǎn)品，關(guān)鍵是要有精確的、多氣象元素的、時(shí)間和空間上探測(cè)密度高的氣象信息作為基礎(chǔ)。近年來氣象臺(tái)站新增和更新了許多自動(dòng)化程度很高的氣象探測(cè)設(shè)備，增加了許多四要素和兩要素的區(qū)域自動(dòng)氣象站，在高速公路沿途、風(fēng)電場(chǎng)、航天發(fā)射及回收?qǐng)龅氐戎匾獏^(qū)域都安裝了無(wú)人自動(dòng)氣象站，就是為了獲取更多、更準(zhǔn)確的氣象資料信息，更好地為國(guó)家和社會(huì)服務(wù)。

1.氣象信息采集和處理的應(yīng)用

氣象臺(tái)站對(duì)于氣象信息的采集和處理方面已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 由溫、壓、濕、風(fēng)等傳感器采集到的相應(yīng)模擬信號(hào)，首先送到采集器進(jìn)行數(shù)字化處理，然后再將數(shù)字信號(hào)送到報(bào)文前置計(jì)算機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步處理，包括自動(dòng)檢測(cè)采集到的氣象元素是否超過設(shè)定的臨界值，若有則提取并顯示出來，由值班人員判別處理。若沒有則進(jìn)行自動(dòng)編報(bào)、傳輸、存儲(chǔ)等一系列處理操作。還有新一代多普勒天氣雷達(dá)資料以及閃電定位探測(cè)資料、衛(wèi)星資料、高空探測(cè)資料、無(wú)人自動(dòng)站資料等等，都是運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

隨著各旗縣氣象局加強(qiáng)天氣預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)業(yè)務(wù)和科研創(chuàng)新工作的開展，都需要對(duì)氣象信息資料進(jìn)行深入加工處理，對(duì)基層氣象臺(tái)站計(jì)算機(jī)的處理能力提出了更高的要求。 隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展，氣象信息加工處理能力也在快速增強(qiáng)，氣象信息資料同化方法得到不斷改進(jìn)，預(yù)報(bào)時(shí)效不斷延長(zhǎng)，時(shí)空分辨率和精準(zhǔn)度得到提高。

2.氣象信息傳輸?shù)膽?yīng)用

內(nèi)蒙古自治區(qū)氣象局站-盟市-自治區(qū)氣象信息傳輸網(wǎng)絡(luò)建成于2004 年，經(jīng)過多次升級(jí)改造，發(fā)展成為目前使用SDH（同步數(shù)字體系）電路組網(wǎng)、具有三級(jí)樹狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的寬帶廣域網(wǎng)絡(luò)，而且運(yùn)營(yíng)商局端基本實(shí)現(xiàn)了自愈環(huán)網(wǎng)的覆蓋，使通信業(yè)務(wù)能夠在極短的時(shí)間內(nèi)（50 毫秒）自動(dòng)從故障中恢復(fù)。 基本滿足了氣象資料信息的傳輸任務(wù)。但隨著內(nèi)蒙古自治區(qū)氣象自動(dòng)化觀測(cè)設(shè)備以及高空觀測(cè)、天氣預(yù)報(bào)資料、汛期加密觀測(cè)等， 還需要不斷運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提高局站-盟市-自治區(qū)氣象資料信息的傳輸能力。 近年來自治區(qū)到國(guó)家局的氣象信息傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量呈指數(shù)量級(jí)增加，而氣象信息傳輸具有實(shí)時(shí)性高、數(shù)據(jù)量大、處理復(fù)雜的特點(diǎn)， 原來的9210 系統(tǒng)和區(qū)局信息中心開發(fā)的三全系統(tǒng)已經(jīng)不能適應(yīng)通信傳輸需求。因此中國(guó)氣象局開發(fā)了新一代國(guó)內(nèi)氣象通信系統(tǒng)并投入業(yè)務(wù)運(yùn)行，使國(guó)家局和省局氣象信息傳輸和處理形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)集群，滿足當(dāng)前信息傳輸?shù)男枰?/p>

二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在氣象信息傳輸鏈路的應(yīng)用

1.省級(jí)傳輸鏈路

2010 年內(nèi)蒙古氣象局開始運(yùn)行中國(guó)氣象局設(shè)計(jì)開發(fā)的新一代國(guó)內(nèi)通信系統(tǒng)， 它是一個(gè)通信集群，采用賽門鐵克技術(shù)， 建立省級(jí)和國(guó)家級(jí)的數(shù)據(jù)傳輸、通信數(shù)據(jù)處理和系統(tǒng)監(jiān)視的統(tǒng)一管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)氣象通信系統(tǒng)的高可用性、易擴(kuò)展性，業(yè)務(wù)流程的規(guī)范化、提升數(shù)據(jù)的處理能力與傳輸能力。

內(nèi)蒙古氣象局節(jié)點(diǎn)服務(wù)器系統(tǒng)由4 臺(tái)HPDL380G5 服務(wù)器組成， 通過兩塊HBA 卡連接節(jié)點(diǎn)SAN 存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，4 臺(tái)服務(wù)器共享MSA2000G2 磁盤陣列，4 臺(tái)服務(wù)器以及其連接的SAN 存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)組成了整個(gè)新一代國(guó)內(nèi)氣象通信系統(tǒng)集群。 服務(wù)器、交換機(jī)、磁盤陣列以及對(duì)外連接采用以太網(wǎng)、心跳網(wǎng)絡(luò)、光纖網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)上行數(shù)據(jù)傳輸、本地?cái)?shù)據(jù)分發(fā)、 省際數(shù)據(jù)共享、 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)下載和MICAPS 等系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)等任務(wù)。

2.盟（市）氣象局傳輸鏈路

盟市氣象局是旗縣氣象局及氣象臺(tái)站氣象信息資料傳輸?shù)絽^(qū)局信息中心站的中繼站，旗縣氣象局及氣象臺(tái)站上傳的自動(dòng)站、大氣成分、沙塵暴、輻射、雷達(dá)等資料由盟市路由器通過電信網(wǎng)傳輸?shù)絽^(qū)局核心交換機(jī)，區(qū)域自動(dòng)站、單雨量站資料通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入盟市交換機(jī)，然后通過聯(lián)通網(wǎng)傳輸?shù)絽^(qū)局另一臺(tái)核心交換機(jī)。 由區(qū)局中心站或雷達(dá)傳輸軟件將自動(dòng)站、風(fēng)能、降雪加密資料、雷達(dá)產(chǎn)品和基數(shù)據(jù)向新一代通信系統(tǒng)傳輸，風(fēng)廓線雷達(dá)資料通過寬帶網(wǎng)雷達(dá)傳輸服務(wù)器進(jìn)行局域網(wǎng)分發(fā)到新一代通信系統(tǒng)，地面、高空、大氣成分、沙塵暴、農(nóng)氣、氣候、常規(guī)資料和氣象服務(wù)產(chǎn)品等其他資料均通過9210 通信系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)到新一代通信系統(tǒng)。

3.旗縣局和臺(tái)站傳輸鏈路

氣象臺(tái)站經(jīng)過處理的氣象信息（包括基數(shù)據(jù)、報(bào)文、文件等）都通過交換機(jī)和路由器使用寬帶網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)絽^(qū)局核心交換機(jī)。而那些無(wú)人自動(dòng)站、區(qū)域站、公路交通站氣象信息通過GPRS 無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)，再傳輸?shù)絽^(qū)局中心站服務(wù)器。 現(xiàn)在所有氣象臺(tái)站的氣象信息傳輸都應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來完成，大大提高了傳輸時(shí)效和傳輸質(zhì)量，完全能夠滿足氣象信息數(shù)據(jù)量不斷增加的需求。

三、結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)在氣象通信領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，在氣象信息的采集、處理、傳輸及存儲(chǔ)等方面發(fā)揮著積極的作用。今后隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，必將強(qiáng)有力的支撐著內(nèi)蒙古氣象通信事業(yè)的發(fā)展。

[1]林潤(rùn)生，孫周軍，譚小華等.新一代國(guó)內(nèi)氣象通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].氣象， 2011，37(3)：356-362.

[2]國(guó)家氣象信息中心.[SI-IC-v1.0]新一代國(guó)內(nèi)氣象通信系統(tǒng)安裝和配置手冊(cè).

[3]國(guó)家氣象信息中心.[SI-MH-v1.2]新一代國(guó)內(nèi)氣象通信系統(tǒng)維護(hù)手冊(cè).

[4]內(nèi)蒙古氣象局監(jiān)測(cè)與網(wǎng)絡(luò)處.全區(qū)氣象寬帶廣域網(wǎng)絡(luò)調(diào)研報(bào)告.