氣象通信傳輸?shù)臍v史變遷

賀美萍

內(nèi)蒙古氣象信息中心

氣象通信傳輸?shù)臍v史變遷

賀美萍

內(nèi)蒙古氣象信息中心

近年來(lái)隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展，已經(jīng)運(yùn)用到了氣象信息傳輸?shù)母鱾€(gè)環(huán)節(jié)，大大提高了氣象探測(cè)數(shù)據(jù)處理能力和傳輸時(shí)效，基本適應(yīng)了氣象探測(cè)設(shè)備的發(fā)展和探測(cè)數(shù)據(jù)處理及傳輸?shù)男枰?。該文從?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)用來(lái)說(shuō)明計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展對(duì)氣象信息網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)呢暙I(xiàn)。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 氣象信息 傳輸 應(yīng)用

一、莫爾斯發(fā)報(bào)階段

1844年5月24日作為畫家的美國(guó)人塞繆爾·莫爾斯發(fā)明了電報(bào)機(jī)，并成功進(jìn)行了電報(bào)發(fā)收試驗(yàn)，揭開了電信史上新的一頁(yè)。20世紀(jì)60年代以前，氣象信息的傳輸就是以莫爾斯電報(bào)的形式傳輸?shù)?。由于傳輸信息量小，而且受外界因素的干擾很大，無(wú)法滿足傳輸時(shí)效和信息質(zhì)量。

二、電傳、傳真階段

上世紀(jì)70年代隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)的發(fā)展，氣象部門引用了117傳真機(jī)、無(wú)線單邊帶接收機(jī)和電傳機(jī)，氣象通信進(jìn)入電傳、傳真階段，通信傳輸質(zhì)量有了很大的提高。電傳機(jī)的使用，淘汰了莫爾斯發(fā)報(bào)，實(shí)現(xiàn)了半工式的有線傳輸，通過(guò)租用的電信線路可直接與北京收發(fā)報(bào)。70年代末，123傳真機(jī)問(wèn)世，使氣象通信的手段得到了進(jìn)一步的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)半雙工的通信，即半自動(dòng)化。1000型傳真機(jī)的使用，實(shí)現(xiàn)了雙工通信，即可同時(shí)收、發(fā)報(bào)文。80年代末期，三報(bào)一話(3B1H)設(shè)備的使用，使氣象報(bào)文和話音通訊同時(shí)傳輸，實(shí)現(xiàn)了多功能通訊。區(qū)臺(tái)和北京又共同研制成功自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)，使區(qū)臺(tái)向民航和有關(guān)省市發(fā)送的特殊情報(bào)由原發(fā)報(bào)單位通過(guò)該系統(tǒng)自動(dòng)到達(dá)目的地，不需再進(jìn)行人工處理。在此期間，我們的通信手段已由原來(lái)單一的人工手抄發(fā)報(bào)發(fā)展到有傳真、電傳、無(wú)線廣播、內(nèi)部直通電話的多種通信方式，大大地提高了通信業(yè)務(wù)水平，使氣象通信事業(yè)逐步走向現(xiàn)代化。

三、氣象衛(wèi)星綜合應(yīng)用業(yè)務(wù)系統(tǒng)

上世紀(jì)80年代后期隨著氣象事業(yè)的發(fā)展，需要交換、傳輸?shù)臍庀笮畔⒁允畮妆兜乃俣仍鲩L(zhǎng)，氣象通信成為氣象業(yè)發(fā)展的瓶頸。因此，國(guó)家計(jì)委在1992年10月正式批準(zhǔn)中國(guó)氣象局建設(shè)《氣象衛(wèi)星綜合應(yīng)用業(yè)務(wù)系統(tǒng)》簡(jiǎn)稱9210工程。該系統(tǒng)完全用計(jì)算機(jī)替代了過(guò)去的傳真、電傳等設(shè)備，預(yù)報(bào)員可在計(jì)算機(jī)上調(diào)出各種圖直接查看，用戶可從數(shù)據(jù)庫(kù)中直接調(diào)出各自所需的資料，形成了獨(dú)立通信體系。

9210系統(tǒng)由衛(wèi)星數(shù)據(jù)網(wǎng)、衛(wèi)星話音網(wǎng)和中速?gòu)V播網(wǎng)組成。

衛(wèi)星數(shù)據(jù)網(wǎng)相當(dāng)于一個(gè)多端口的空中橋路器，把國(guó)家氣象信息控制中心和區(qū)域、省、地(市)氣象局的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)直接連成星狀互連網(wǎng)絡(luò)，采用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。衛(wèi)星話音網(wǎng)采用網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，任意兩個(gè)TES小站之間可以直接通話，主站只起信道分配和控制作用。系統(tǒng)還具有會(huì)議電話功能。中速?gòu)V播網(wǎng)是一個(gè)單向廣播網(wǎng)，用于播發(fā)基本氣象資料或其它資料。用戶加入該網(wǎng)并獲得許可證和解密器，即可接收廣播資料。

9210系統(tǒng)十幾年的業(yè)務(wù)運(yùn)行中為氣象事業(yè)的發(fā)展提供了基礎(chǔ)支持。由于通信衛(wèi)星傳輸帶寬的局限性，9210系統(tǒng)通信能力方面的弱點(diǎn)愈發(fā)突出。為此中國(guó)氣象局在2005年建立了基于國(guó)家公共地面光纖通信網(wǎng)絡(luò)(SDH)的國(guó)家到省的星型氣象寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。2008年建立了基于中國(guó)電信MPLS/VPN網(wǎng)絡(luò)的國(guó)家到省的網(wǎng)狀寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。兩套并行的全國(guó)寬帶網(wǎng)絡(luò)在硬件和基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)上滿足了氣象資料通信傳輸對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的需求，基本完成了通信業(yè)務(wù)傳輸?shù)奈锢砥脚_(tái)的搭建，但是與之相配套的全國(guó)氣象通信業(yè)務(wù)系統(tǒng)仍沿用9210的相關(guān)通信平臺(tái)。

四、新一代國(guó)內(nèi)氣象通信系統(tǒng)

2010年5月，新一代國(guó)內(nèi)氣象通信系統(tǒng)軟件通過(guò)了驗(yàn)收。2010年10月開始系統(tǒng)在全國(guó)范圍內(nèi)開展業(yè)務(wù)試運(yùn)行，全國(guó)31個(gè)省、市、自治區(qū)已經(jīng)通過(guò)系統(tǒng)將所有觀測(cè)數(shù)據(jù)和預(yù)報(bào)服務(wù)產(chǎn)品上傳到國(guó)家氣象信息中心。

新一代國(guó)內(nèi)氣象通信系統(tǒng)是繼9210系統(tǒng)以后國(guó)內(nèi)氣象通信系統(tǒng)的重要升級(jí)，針對(duì)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)效要求高、資料信息量龐大、傳輸環(huán)節(jié)多且不規(guī)范、監(jiān)控不全面的現(xiàn)狀，新一代國(guó)內(nèi)氣象通信系統(tǒng)采用了賽門鐵克技術(shù)，目標(biāo)是設(shè)計(jì)搭建國(guó)家級(jí)和省級(jí)兩級(jí)統(tǒng)一的實(shí)時(shí)氣象資料傳輸、通信數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)服務(wù)、通信業(yè)務(wù)系統(tǒng)監(jiān)視與控制和操作平臺(tái)。

新一代國(guó)內(nèi)氣象通信系統(tǒng)覆蓋全國(guó)省級(jí)氣象信息部門和國(guó)家中心，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上部署一套完整的通信系統(tǒng)，構(gòu)成一個(gè)互聯(lián)互通的網(wǎng)狀通信結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)還包括信息網(wǎng)絡(luò)傳輸規(guī)范、收發(fā)系統(tǒng)規(guī)范及業(yè)務(wù)用戶管理規(guī)范、收集數(shù)據(jù)管理規(guī)范、分發(fā)數(shù)據(jù)管理規(guī)范等。

新一代氣象通信系統(tǒng)是氣象部門在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)資料傳輸和業(yè)務(wù)擴(kuò)展的重要依托，為此新一代通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)了11個(gè)功能子系統(tǒng)，它們是氣象信息收發(fā)子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存檔子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存檔服務(wù)系統(tǒng)、系統(tǒng)監(jiān)視子系統(tǒng)、系統(tǒng)控制子系統(tǒng)、信息統(tǒng)計(jì)子系統(tǒng)、信息服務(wù)子系統(tǒng)、DVB-S數(shù)據(jù)廣播接收監(jiān)視及文件補(bǔ)調(diào)子系統(tǒng)、查詢?yōu)g覽子系統(tǒng)、值班日志子系統(tǒng)、GIS子系統(tǒng)(新一代國(guó)內(nèi)氣象通信的選裝系統(tǒng))。

新一代國(guó)內(nèi)氣象通信系統(tǒng)的建設(shè)，針對(duì)目前的業(yè)務(wù)需求，采用成熟的技術(shù)、先進(jìn)的架構(gòu)設(shè)計(jì)開發(fā)，解決了目前氣象通信系統(tǒng)存在的難點(diǎn)問(wèn)題，滿足了日益增長(zhǎng)的實(shí)時(shí)氣象通信業(yè)務(wù)的需要，它的集群文件系統(tǒng)具有了更穩(wěn)定、更可靠的特點(diǎn)，并具有更強(qiáng)的故障自動(dòng)處理能力，能更好地完成7×24小時(shí)不間斷的氣象業(yè)務(wù)。該系統(tǒng)正式運(yùn)行，統(tǒng)一了全國(guó)實(shí)時(shí)氣象資料的傳輸處理和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鞒?，減輕了系統(tǒng)維護(hù)人員和信息監(jiān)控人員的壓力，提高了氣象資料的傳輸效率和時(shí)效。同時(shí)也為今后國(guó)內(nèi)業(yè)務(wù)通信的發(fā)展和建設(shè)提供了技術(shù)基礎(chǔ)和可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

五、結(jié)語(yǔ)

回顧氣象通信60年的發(fā)展，從手工到自動(dòng)、從點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)傳輸和衛(wèi)星廣播，是技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)，更是需求牽引、服務(wù)導(dǎo)向的必然。在氣象事業(yè)日新月異的今天，傳輸資料的種類和數(shù)據(jù)量成倍增加，傳輸質(zhì)量及交換控制需求日益提高，而通信系統(tǒng)也將在信息技術(shù)進(jìn)步的支撐下不斷提升能力，為氣象綜合觀測(cè)系統(tǒng)、氣象預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)系統(tǒng)和氣象公共氣象服務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行和發(fā)展提供高質(zhì)量、高可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)保障。

[1]曙光.內(nèi)蒙古氣象通信業(yè)務(wù)發(fā)展歷程簡(jiǎn)介[J].內(nèi)蒙古氣象,2002（2）.

[2]張善君.氣象衛(wèi)星綜合應(yīng)用業(yè)務(wù)系統(tǒng)(9210工程)簡(jiǎn)介[J].山東氣象,1997（2）.

[3]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．