贺美萍
内蒙古气象信息中心
随着我国气象台站探测设备的不断增加,自动化程度越来越高,采集的数据量越来越大,需要现代化的设备进行数据处理和传输。由于计算机网络技术的快速发展,在我国的气象部门中已得到广泛应用。 例如在气象台站气象元素的信息采集、处理和传输以及对气象信息的计算、存储方面;国家气象局和省局气象局2010 年正式业务运行的新一代国内通信系统都充分运用了计算机网络技术,说明气象信息通信和处理等业务的发展越来越依靠计算机网络技术,因此将计算机网络技术更好的运用在气象通信传输领域,对我国气象事业发展具有重要的现实意义。
如何向社会提供准确、详细、多样的气象服务产品,关键是要有精确的、多气象元素的、时间和空间上探测密度高的气象信息作为基础。近年来气象台站新增和更新了许多自动化程度很高的气象探测设备,增加了许多四要素和两要素的区域自动气象站,在高速公路沿途、风电场、航天发射及回收场地等重要区域都安装了无人自动气象站,就是为了获取更多、更准确的气象资料信息,更好地为国家和社会服务。
气象台站对于气象信息的采集和处理方面已经实现自动化。 由温、压、湿、风等传感器采集到的相应模拟信号,首先送到采集器进行数字化处理,然后再将数字信号送到报文前置计算机进行进一步处理,包括自动检测采集到的气象元素是否超过设定的临界值,若有则提取并显示出来,由值班人员判别处理。若没有则进行自动编报、传输、存储等一系列处理操作。还有新一代多普勒天气雷达资料以及闪电定位探测资料、卫星资料、高空探测资料、无人自动站资料等等,都是运用计算机网络技术进行数据处理。
随着各旗县气象局加强天气预报预测业务和科研创新工作的开展,都需要对气象信息资料进行深入加工处理,对基层气象台站计算机的处理能力提出了更高的要求。 随着计算机网络技术快速发展,气象信息加工处理能力也在快速增强,气象信息资料同化方法得到不断改进,预报时效不断延长,时空分辨率和精准度得到提高。
内蒙古自治区气象局站-盟市-自治区气象信息传输网络建成于2004 年,经过多次升级改造,发展成为目前使用SDH(同步数字体系)电路组网、具有三级树状网络结构的宽带广域网络,而且运营商局端基本实现了自愈环网的覆盖,使通信业务能够在极短的时间内(50 毫秒)自动从故障中恢复。 基本满足了气象资料信息的传输任务。但随着内蒙古自治区气象自动化观测设备以及高空观测、天气预报资料、汛期加密观测等, 还需要不断运用计算机网络技术提高局站-盟市-自治区气象资料信息的传输能力。 近年来自治区到国家局的气象信息传输网络数据量呈指数量级增加,而气象信息传输具有实时性高、数据量大、处理复杂的特点, 原来的9210 系统和区局信息中心开发的三全系统已经不能适应通信传输需求。因此中国气象局开发了新一代国内气象通信系统并投入业务运行,使国家局和省局气象信息传输和处理形成一个网络集群,满足当前信息传输的需要。
2010 年内蒙古气象局开始运行中国气象局设计开发的新一代国内通信系统, 它是一个通信集群,采用赛门铁克技术, 建立省级和国家级的数据传输、通信数据处理和系统监视的统一管理平台,实现气象通信系统的高可用性、易扩展性,业务流程的规范化、提升数据的处理能力与传输能力。
内蒙古气象局节点服务器系统由4 台HPDL380G5 服务器组成, 通过两块HBA 卡连接节点SAN 存储网络,4 台服务器共享MSA2000G2 磁盘阵列,4 台服务器以及其连接的SAN 存储网络和数据网络组成了整个新一代国内气象通信系统集群。 服务器、交换机、磁盘阵列以及对外连接采用以太网、心跳网络、光纤网络互联,实现上行数据传输、本地数据分发、 省际数据共享、 实时数据下载和MICAPS 等系统数据服务等任务。
盟市气象局是旗县气象局及气象台站气象信息资料传输到区局信息中心站的中继站,旗县气象局及气象台站上传的自动站、大气成分、沙尘暴、辐射、雷达等资料由盟市路由器通过电信网传输到区局核心交换机,区域自动站、单雨量站资料通过互联网进入盟市交换机,然后通过联通网传输到区局另一台核心交换机。 由区局中心站或雷达传输软件将自动站、风能、降雪加密资料、雷达产品和基数据向新一代通信系统传输,风廓线雷达资料通过宽带网雷达传输服务器进行局域网分发到新一代通信系统,地面、高空、大气成分、沙尘暴、农气、气候、常规资料和气象服务产品等其他资料均通过9210 通信系统转发到新一代通信系统。
气象台站经过处理的气象信息(包括基数据、报文、文件等)都通过交换机和路由器使用宽带网络传输到区局核心交换机。而那些无人自动站、区域站、公路交通站气象信息通过GPRS 无线宽带网络传输到互联网,再传输到区局中心站服务器。 现在所有气象台站的气象信息传输都应用计算机网络技术来完成,大大提高了传输时效和传输质量,完全能够满足气象信息数据量不断增加的需求。
计算机网络技术已经在气象通信领域得到了广泛的应用,在气象信息的采集、处理、传输及存储等方面发挥着积极的作用。今后随着计算机网络技术的迅速发展,必将强有力的支撑着内蒙古气象通信事业的发展。
[1]林润生,孙周军,谭小华等.新一代国内气象通信系统设计与实现[J].气象, 2011,37(3):356-362.
[2]国家气象信息中心.[SI-IC-v1.0]新一代国内气象通信系统安装和配置手册.
[3]国家气象信息中心.[SI-MH-v1.2]新一代国内气象通信系统维护手册.
[4]内蒙古气象局监测与网络处.全区气象宽带广域网络调研报告.