“一館一策”保亞運，精準氣象服務(wù)背后的數(shù)據(jù)魔法

第十九屆杭州亞運會已隆重閉幕，十五個比賽日留下了無數(shù)精彩的瞬間：開幕式數(shù)字火炬手點燃主火炬、男女100米接力賽的激情澎湃、“時間孤勇者”丘索維金娜的堅持、圍棋選手柯潔的淚灑賽場……

作為亞洲水平最高的綜合型運動會，本屆杭州亞運會競技水平再上一個臺階之時，場館建設(shè)、賽事保障、文化活動、創(chuàng)新理念也展現(xiàn)出極高水準。其中，浙江氣象部門以“一館一策”的精準氣象服務(wù)堪稱“幕后守護者”，為賽事有序進行保駕護航。

眾所周知，天氣向來是“風云莫測”，有時候比賽場館附近上空的一個流云團生成，都可能對賽事帶來影響，可以說，精準氣象服務(wù)就是大型運動會賽事的“定心丸”，更是運動會主辦方高水平服務(wù)保障的體現(xiàn)。

杭州亞運會建成了包含氣象服務(wù)保障與應(yīng)急方案體系、亞運會天氣精密檢測與精準預(yù)報體系和全方位、精細化的精準天氣服務(wù)，這背后是浙江氣象部門對海量氣象數(shù)據(jù)的采、存、管、用，以各種比賽場館為業(yè)務(wù)場景，通過監(jiān)測設(shè)備收集海量氣象數(shù)據(jù)，再以數(shù)據(jù)要素為牽引，利用先進的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施對海量的數(shù)據(jù)要素進行存儲、分析和管理，并形成多種氣象服務(wù)產(chǎn)品，最終為賽事場館提供精準的氣象服務(wù)。

氣象數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)不容小覷

杭州亞運會“一館一策”的精準氣象服務(wù)，充分彰顯了數(shù)據(jù)要素的價值所在。氣象模擬與預(yù)測需要海量觀測數(shù)據(jù)進行建模分析，數(shù)據(jù)量越大模型預(yù)測越精準的工作原理決定了氣象模擬與預(yù)測需要采集巨量、多維度的數(shù)據(jù)，并不斷迭代氣候模擬的模型，從海量數(shù)據(jù)中分析和預(yù)測未來氣象趨勢。

對于杭州亞運會而言，收集到的數(shù)據(jù)越全面、越豐富，分析處理越快，意味著氣象模型可以通過不斷訓練與優(yōu)化，為賽事場館提供“百米級、分鐘級”預(yù)報的精準氣象服務(wù)，這也讓數(shù)據(jù)存儲基礎(chǔ)設(shè)施面臨著巨大的挑戰(zhàn)：

溫度、濕度、暑熱壓力等氣象數(shù)據(jù)屬于典型的時空分布上的多源數(shù)據(jù)類型，來自于垂直廓線雷達、千島湖上的浮標監(jiān)測船、桐廬馬術(shù)場上的舒適度監(jiān)測站等立體組網(wǎng)設(shè)備和衛(wèi)星遙感觀測等，同時還需要對接國家氣象大數(shù)據(jù)云平臺“天擎”，這些多源異構(gòu)海量數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)精度、相關(guān)性等方面均存在差異，在帶寬、IOPS、時延、并發(fā)度等數(shù)據(jù)存儲指標上需求大不同，需要數(shù)據(jù)存儲設(shè)備在支持多節(jié)點自主組網(wǎng)、快速接入、安全傳輸?shù)幕A(chǔ)上，具備將這些多源異構(gòu)的觀測數(shù)據(jù)融合處理、共享及高效自由流動的能力。

“一館一策”的精準氣象服務(wù)意味著需要提供“百米級、分鐘級”預(yù)報，對于氣象數(shù)據(jù)的分析與處理的實時性要求極高，浙江氣象部門在對氣象大數(shù)據(jù)云平臺系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分析時，在保障7×24小時不間斷穩(wěn)定運行同時，需要對海量數(shù)據(jù)作高速并發(fā)處理，原始數(shù)據(jù)與加工數(shù)據(jù)處理低延時要求，給數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的存儲性能帶來極大挑戰(zhàn)。

氣象服務(wù)時間跨度持續(xù)時間長，人群使用廣泛，對于數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的穩(wěn)定性、可靠性要求越來越高。杭州亞運會的數(shù)智氣象服務(wù)系統(tǒng)，支持20余個氣象應(yīng)用場景并接入100多個應(yīng)用端，在賽事期間需要持續(xù)提供多項精準氣候服務(wù)，數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施必須在可靠性和穩(wěn)定性上有保障，一旦宕機就容易造成精準氣象服務(wù)的中斷。

浪潮信息存儲底座：筑基精準氣象 釋放數(shù)據(jù)潛能

在杭州亞運會氣象服務(wù)保障中，浪潮信息提供了多協(xié)議融合、千億級小文件支持、亞毫秒級時延的分布式存儲平臺，為客戶構(gòu)筑安全可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，滿足數(shù)據(jù)空間彈性擴容、多應(yīng)用數(shù)據(jù)共享以及高頻訪問數(shù)據(jù)的精準氣象服務(wù)需求，打造全方位、精細化、可視化的氣象服務(wù)，為亞運健兒賽場馳騁提供百米級、分鐘級精準氣象預(yù)報。

在對接立體組網(wǎng)設(shè)備和集成國家氣象大數(shù)據(jù)云平臺“天擎”，完成“天擎”在浙江省本地化的應(yīng)用中，基于浪潮信息分布式融合存儲，浙江氣象局以一套存儲支持多云接口協(xié)議、多種數(shù)據(jù)存儲應(yīng)用（塊、文件、對象、大數(shù)據(jù)、視頻），實現(xiàn)一份數(shù)據(jù)多協(xié)議互訪互通，加速數(shù)據(jù)流動，節(jié)省存儲資源。

精準數(shù)值預(yù)報大規(guī)模并行計算會在短時間內(nèi)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，并且小文件較多，容易形成性能瓶頸。浪潮信息高性能分布式存儲AS13000，基于高吞吐并行存儲系統(tǒng)，通過GDS、RDMA技術(shù)縮短I/O路徑，通過智能元數(shù)據(jù)管理，提前緩存用戶數(shù)據(jù)和文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù)，顯著提升數(shù)據(jù)訪問和檢索速度，并將海量數(shù)據(jù)壓力分散到多個并發(fā)存儲節(jié)點，各個存儲節(jié)點之間負載均衡，有效避免單節(jié)點性能瓶頸。

根據(jù)氣象數(shù)據(jù)的周期性訪問特性，基于策略的分級存儲功能，可對歷史數(shù)據(jù)按期進行歸檔，浪潮信息以熱溫冷冰數(shù)據(jù)生命周期管理解決方案，實現(xiàn)多協(xié)議并發(fā)訪問，節(jié)點內(nèi)/節(jié)點間分級存儲，保障高效的同時，降低存儲使用成本。

除此之外，AS13000內(nèi)置的自動管理機制，保障安全可靠性的同時，極大簡化了人員操作，支持異步周期容災(zāi)備份和亞健康管理監(jiān)測，具備多樣的報警機制，支持本地和云端的系統(tǒng)性能監(jiān)控，可對多數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一界面管理，輕松完成系統(tǒng)部署、監(jiān)控、管理和維護工作，直觀易懂的圖形化界面方便用戶實時監(jiān)控系統(tǒng)的狀態(tài)，簡化安裝和維護過程，提高管理效率，同時支持納管多品牌存儲系統(tǒng)，實現(xiàn)IT設(shè)備高利用率。

浙江氣象部門精準氣象服務(wù)在亞運會期間多次小試牛刀。在9月16日的亞運村正式開村上，原定9時舉行，但氣象逐小時精細化預(yù)報顯示活動當天上午陰有小到中雨，在持續(xù)一上午的降雨預(yù)報中找出降水間歇就至關(guān)重要。

為此，亞運氣象臺綜合分析亞運氣象微站、城市冠層氣象站等多維度數(shù)據(jù)，快速預(yù)判出“9時30分至10時左右有降水間歇”，將原定9時啟動的開村儀式推遲到9時30分開始。當天的真實情況與預(yù)報溫和，9時20分左右，亞運村附近開始雨停并轉(zhuǎn)陰，數(shù)據(jù)的快速分析能力和“百米級、分鐘級”預(yù)報為亞運村開村儀式順利舉行發(fā)揮關(guān)鍵作用。

在此后的十五個比賽日中，亞運會精準氣象服務(wù)又為十四場賽事的及時調(diào)整和順利舉行立下汗馬功勞。

可以說，“一館一策”的精準氣象服務(wù)無疑是本屆科技亞運的一個縮影，運動員每一次高水平的發(fā)揮和場內(nèi)外觀眾每一次歡呼都離不開精準氣象服務(wù)的默默守候。隨著亞運會精彩落幕，精準氣象服務(wù)也完成了它階段性的使命。面向未來，數(shù)字中國建設(shè)走向深入，精準氣象服務(wù)和背后的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施也必然會發(fā)揮更大價值。

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