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地面气象资料统计处理系统设计与实现

孙超 霍庆 任芝花 刘振 肖卫青 徐拥军

孙超, 霍庆, 任芝花, 等. 地面气象资料统计处理系统设计与实现. 应用气象学报, 2018, 29(5): 630-640. DOI: 10.11898/1001-7313.20180511..
引用本文: 孙超, 霍庆, 任芝花, 等. 地面气象资料统计处理系统设计与实现. 应用气象学报, 2018, 29(5): 630-640. DOI: 10.11898/1001-7313.20180511.
Sun Chao, Huo Qing, Ren Zhihua, et al. Design and implementation of surface meteorological data statistical processing system. J Appl Meteor Sci, 2018, 29(5): 630-640. DOI:  10.11898/1001-7313.20180511.
Citation: Sun Chao, Huo Qing, Ren Zhihua, et al. Design and implementation of surface meteorological data statistical processing system. J Appl Meteor Sci, 2018, 29(5): 630-640. DOI:  10.11898/1001-7313.20180511.

地面气象资料统计处理系统设计与实现

DOI: 10.11898/1001-7313.20180511
资助项目: 

公益性行业(气象)科研专项 GYHY201406016

详细信息
    通信作者:

    孙超, 邮箱:sunc@cma.gov.cn

Design and Implementation of Surface Meteorological Data Statistical Processing System

  • 摘要: 为实现6万余个地面气象站资料实时统计处理,设计并实现了地面气象资料统计处理系统。系统采用灵活易扩展的技术框架,应用大数据分布式流处理技术实现高效的数据处理,较传统统计处理框架统计时效提升10掊以上,主要功能包括基于任务调度的定时统计、针对迟到数据和数据更正信息的统计结果滚动更新、自定义统计、统计处理通用算法服务等,采用国家级一级部署、各省同步应用的业务布局保证数据的一致性。2017年1月投入业务运行后,实时计算800余个多种尺度的统计项并通过全国综合气象信息共享平台(CIMISS)数据统一服务接口提供统计产品服务。分析表明:地面气象资料统计产品2017年月平均下载次数达到1951.4万次,在CIMISS所有400余种观测资料或产品中排名第三,为天气监测预报预警、气象决策服务、气候监测业务、公共气象服务等提供重要的基础数据支撑。
  • 图  1  地面气象资料统计处理系统总体框架

    Fig. 1  Framework of Surface Meteorological Data Statistical Processing System

    图  2  分布式流处理框架(Storm)技术架构

    Fig. 2  Storm architecture

    图  3  滚动更新流程和计算平均耗时

    Fig. 3  Rolling updating process and average consuming time

    图  4  2017年7月1—31日地面气象资料常用要素统计值更正比例

    Fig. 4  Correction proportion of daily elements statistics in Jul 2017

    图  5  地面统计值常用要素实有率

    (a)国家级地面气象站, (b)区域自动气象站考核站

    Fig. 5  Real rate of common surface element statistics

    (a)national surface weather station, (b)regional automatic weather station for accessment

    图  6  大数据消息传输和高速缓存技术的应用

    Fig. 6  Application of big data message transmission and cache technology

    图  7  统计产品在气象业务中的应用

    Fig. 7  Application of statistical products to meteorological services

    图  8  气温多尺度统计产品的应用

    Fig. 8  Application of the multi-scale statistics of temperature

    图  9  2017年全国地面极大风速超过17 m/s的大风日数分布

    (a)国家级地面气象站, (b)国家级地面气象站及区域自动气象站

    Fig. 9  Number of surface gale(more than 17 m/s) days over China in 2017

    (a)national surface weather station, (b)national surface weather station and regional automatic weather station

    表  1  统计处理数据量分析

    Table  1  Data amount used for target statistics

    统计尺度 数据源 记录数/104 数据量/GB
    小时观测数据 144 12
    日统计值小时观测数据 750 64
    日统计值小时观测数据 1500 128
    日统计值小时观测数据 4500 300
    日统计值月统计值 4800 500
    月统计值分钟观测数据 130000 3600
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    表  2  定时启动时间及产品服务时间

    Table  2  Timing start time and product service timeliness

    统计产品(按统计尺度划分) 定时启动时间 产品服务时间
    每日21:00, 第2日08:40(更新天气现象统计) 21:15, 08:55
    每月1日、6日、11日、16日、21日、26日09:00 09:10
    每月1日、11日、21日09:10 09:20
    每月1日09:20 10:00
    每年的3月、6月、9月、12月的1日10:00 11:00
    每年1月1日11:00 13:00
    注:表中时间均为北京时,下同;产品服务时间定义为该统计产品可提供用户检索的时间;天气现象要素统计的数据源包括人工审定后的地面气象观测日数据文件,因此,日统计项中天气现象要素统计计算在第2日收到日数据文件后定时启动。
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    表  3  国家级业务系统下载地面气象资料统计产品情况(前10名)

    Table  3  Download times of surface meteorological data statistics in national operational systems(Top 10)

    序号 业务系统名称 年下载量/GB 年下载次数
    1 中国天气网 1378.5 34412772
    2 中国气象局公共气象服务中心一体化加工平台 728.3 146352
    3 农业气象业务系统(CAgMSS) 288.6 373152
    4 预警信息发布数据支撑系统 231.8 203982
    5 北京市空气质量预报预警平台 138.4 23326
    6 气象服务信息系统(MESIS) 47.2 8760
    7 气候信息处理与分析系统(CIPAS) 25.3 723261
    8 中国气象数据网 24.8 164611
    9 气象灾害信息管理系统 20.3 99759
    10 中国兴农网 16.2 1528
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-06-06
  • 修回日期:  2018-08-10
  • 刊出日期:  2018-09-30

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