淺談天津氣象信息化發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

武國良　王琪　李祥海

摘 要：加快推進(jìn)氣象信息化，提高氣象業(yè)務(wù)集約化和標(biāo)準(zhǔn)化水平，已經(jīng)成為當(dāng)前氣象業(yè)務(wù)信息化建設(shè)中的核心任務(wù)之一。簡要介紹了氣象信息化的定義和總體目標(biāo)，結(jié)合天津市氣象局氣象信息化的發(fā)展現(xiàn)狀，分析工作中存在的不足，提出未來幾年天津氣象信息化建設(shè)的重點(diǎn)建設(shè)任務(wù)。

關(guān)鍵詞：氣象信息化；現(xiàn)代信息技術(shù)；數(shù)據(jù)共享；數(shù)據(jù)環(huán)境

中圖分類號(hào)：P4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.21.043

1 氣象信息化的定義與總體目標(biāo)

1.1 氣象信息化的定義

信息化是充分利用信息技術(shù)，開發(fā)利用信息資源，促進(jìn)信息交流和知識(shí)共享，提高經(jīng)濟(jì)增長質(zhì)量，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展轉(zhuǎn)型的歷史進(jìn)程。現(xiàn)階段，氣象信息化就是運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系建設(shè)，整合各類氣象資料和產(chǎn)品以及基礎(chǔ)信息資源，積極使用社會(huì)資源，推動(dòng)氣象信息資源互聯(lián)互通、廣泛共享，形成業(yè)務(wù)和服務(wù)“云端部署、終端應(yīng)用”的新模式，推進(jìn)業(yè)務(wù)信息化、集約化和標(biāo)準(zhǔn)化相互銜接、良性互動(dòng)，逐步構(gòu)建資源高效利用、數(shù)據(jù)充分共享、流程高度集約、標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)完備的氣象現(xiàn)代化新格局。

1.2 氣象信息化的總體目標(biāo)

中國氣象局制定了2020年全面實(shí)現(xiàn)氣象現(xiàn)代化的發(fā)展目標(biāo)，將信息化作為“做強(qiáng)氣象和改造氣象”的主要途徑之一，并著重指出：“沒有信息化就沒有氣象業(yè)務(wù)現(xiàn)代化”。綜合應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，優(yōu)化整合基礎(chǔ)信息資源、數(shù)據(jù)資源和業(yè)務(wù)系統(tǒng)平臺(tái)，在充分利用舊有設(shè)備的基礎(chǔ)上適當(dāng)擴(kuò)充和利用社會(huì)化資源，逐步形成氣象信息資源集中部署、多級(jí)應(yīng)用、實(shí)時(shí)備份、快速切換的功能布局，構(gòu)建扁平化的氣象業(yè)務(wù)體系，提高氣象業(yè)務(wù)、服務(wù)、科研、教育培訓(xùn)、管理等方面的整體效率，以滿足部門用戶、公眾用戶即時(shí)按需訪問氣象業(yè)務(wù)和氣象信息服務(wù)的需求，達(dá)到國際氣象領(lǐng)域的先進(jìn)水平。

2 天津氣象信息化發(fā)展現(xiàn)狀

目前，天津已經(jīng)建成地面通信與衛(wèi)星通信相結(jié)合的氣象信息網(wǎng)絡(luò)，市局與區(qū)局之間網(wǎng)絡(luò)帶寬達(dá)到20 Mbps，市局與濱海新區(qū)局之間帶寬達(dá)到100 Mbps。與海委、水利局等11個(gè)同城用戶單位建立了地面專線，并建成了全市氣象高清視頻會(huì)議系統(tǒng)。預(yù)警信息發(fā)布手段不斷完善，發(fā)布效率和覆蓋面進(jìn)一步提高。采用全封閉冷通道技術(shù)，在市局建設(shè)了300 m2的數(shù)據(jù)中心機(jī)房，機(jī)房設(shè)備實(shí)現(xiàn)了集中遠(yuǎn)程帶外管理。同時(shí)，基礎(chǔ)設(shè)施資源不斷向市局集中，在市局建立了計(jì)算資源717 GHz、內(nèi)存3.4 TB、存儲(chǔ)108 TB的基礎(chǔ)設(shè)施資源池，運(yùn)行了80余臺(tái)虛擬服務(wù)器，承載了市氣象局?jǐn)?shù)十項(xiàng)業(yè)務(wù)應(yīng)用。2014年，市氣象局開始租用國家超算中心“天河一號(hào)”的計(jì)算、存儲(chǔ)資源，以此作為數(shù)值模式的運(yùn)行平臺(tái)。依托CIMISS（全國綜合氣象信息共享平臺(tái)）初步建成了統(tǒng)一、集約的全市氣象數(shù)據(jù)環(huán)境，直接對(duì)市、區(qū)氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐，在CIMISS的基礎(chǔ)上，按照CIMISS的設(shè)計(jì)原則和規(guī)范持續(xù)完善省級(jí)數(shù)據(jù)環(huán)境，并以此為支撐，整合精細(xì)化天氣預(yù)報(bào)、災(zāi)害天氣預(yù)警、區(qū)縣綜合業(yè)務(wù)和決策服務(wù)等業(yè)務(wù)系統(tǒng)，形成一體化的預(yù)報(bào)預(yù)警數(shù)據(jù)加工平臺(tái)。

3 天津氣象信息化建設(shè)不足

由于對(duì)氣象信息化內(nèi)涵的認(rèn)識(shí)不到位，天津氣象信息化步伐緩滯，信息系統(tǒng)建設(shè)缺乏統(tǒng)籌，對(duì)集約化和標(biāo)準(zhǔn)化的要求理解存在差距，氣象標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系亟需完善，氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)層級(jí)過多，信息系統(tǒng)數(shù)量龐大，低水平重復(fù)建設(shè)，業(yè)務(wù)流程無序，運(yùn)行維護(hù)成本高。雖然有效提升了服務(wù)器虛擬化平臺(tái)的整體生產(chǎn)效率，降低了總體擁有成本，減少了運(yùn)營管理工作量，但是，在性能和功能上仍存在明顯不足。全市氣象信息網(wǎng)絡(luò)傳輸能力仍有不足，缺少備份網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)，“信息孤島”遍布，“應(yīng)用煙囪”林立，資源浪費(fèi)嚴(yán)重，氣象信息系統(tǒng)整體效率低下，信息網(wǎng)絡(luò)安全體系建設(shè)仍相對(duì)滯后。在新興信息技術(shù)方面，跟蹤不夠、儲(chǔ)備不足，與國內(nèi)外先進(jìn)同行相比，新技術(shù)應(yīng)用的深度和廣度都存在不小的差距。

4 天津氣象信息化建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)

4.1 提升氣象網(wǎng)絡(luò)支撐能力

構(gòu)建覆蓋全市網(wǎng)狀的氣象廣域網(wǎng)絡(luò)，與現(xiàn)有的MSTP線路形成備份。“十三五”末期，市級(jí)、濱海新區(qū)接入速率達(dá)1 000 M，其他區(qū)接入速率達(dá)到100 M，滿足了氣象服務(wù)所需的資料傳輸、精細(xì)化預(yù)報(bào)服務(wù)、高清會(huì)商、管理信息傳輸?shù)刃枨?。在市?jí)萬兆雙核心交換網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，改造市級(jí)局域網(wǎng)，調(diào)整優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增加網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理和安全設(shè)備，改造、敷設(shè)老舊的綜合布線，以實(shí)現(xiàn)千兆到業(yè)務(wù)桌面。結(jié)合現(xiàn)有業(yè)務(wù)和科研發(fā)展情況，適度考慮系統(tǒng)冗余和系統(tǒng)可靠性，在充分利用舊有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，按照需求擴(kuò)建市級(jí)基礎(chǔ)設(shè)施資源池，實(shí)現(xiàn)天津氣象信息基礎(chǔ)設(shè)施資源的集中管理和共享使用。

4.2 完善規(guī)范統(tǒng)一的數(shù)據(jù)環(huán)境

優(yōu)化完善現(xiàn)有數(shù)據(jù)環(huán)境，提升數(shù)據(jù)環(huán)境的響應(yīng)速度、承載能力和穩(wěn)定性，將全市氣象數(shù)據(jù)納入統(tǒng)一管理，利用分布式存儲(chǔ)技術(shù)解決海量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理的性能、時(shí)效等關(guān)鍵問題，加強(qiáng)氣象數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法的研究和應(yīng)用，提升氣象數(shù)據(jù)的可靠性，統(tǒng)一數(shù)據(jù)加工、處理算法，通過標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口向全市氣象部門提供數(shù)據(jù)共享服務(wù)。運(yùn)用場(chǎng)地優(yōu)化、智能冷卻和電源改造等手段優(yōu)化改造市級(jí)現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心機(jī)房，提升市級(jí)中心機(jī)房承載能力。針對(duì)市級(jí)氣象部門的行政管理、基礎(chǔ)業(yè)務(wù)、財(cái)務(wù)核算等應(yīng)用場(chǎng)景需求，建設(shè)桌面云系統(tǒng)，解決終端桌面信息安全、集中計(jì)算、集中管理、移動(dòng)辦公、遠(yuǎn)程辦公等需求，從而提升氣象業(yè)務(wù)信息化安全等級(jí)。基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)環(huán)境，繼續(xù)對(duì)全市氣象預(yù)報(bào)、服務(wù)平臺(tái)進(jìn)行集約化整合。

4.3 推動(dòng)社會(huì)化資源的有效利用

在工作過程中，要積極使用社會(huì)資源，數(shù)據(jù)、服務(wù)逐步遷移至云，并利用云上資源研發(fā)、部署氣象數(shù)據(jù)應(yīng)用軟件，用“互聯(lián)網(wǎng)+”的思維改造氣象服務(wù)系統(tǒng)。同時(shí)，還要繼續(xù)擴(kuò)大國家超算中心計(jì)算資源的租用規(guī)模，提升數(shù)值天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)能力；加強(qiáng)與各行業(yè)之間的合作關(guān)系，積極推動(dòng)行業(yè)之間的數(shù)據(jù)共享和融合，共同研究出一條資源共享、深度挖掘、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的良性互動(dòng)合作之路，提供針對(duì)性更強(qiáng)的氣象服務(wù)。

5 結(jié)束語

天津氣象局將積極利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)等現(xiàn)代信息技術(shù)，結(jié)合現(xiàn)代預(yù)報(bào)、預(yù)測(cè)技術(shù)，加快氣象信息化建設(shè)，提供精細(xì)化、精準(zhǔn)化、智能化的高水平氣象服務(wù)，以滿足城市精細(xì)化管理需求。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：白潔〕