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【计世独家】随着气象和气候科学在指导人类社会发展中作用的提高,社会各行各业对气象信息的需求越来越迫切,对其要求也越来越高。气象信息服务工作必须面向市场、面向社会各行各业,才能具有更大的生命力。我国的
信息化建设与国外的信息高速公路的内涵有所不同。发达国家(如美国)强调建立千兆级结点(gigapop)之间超高速、超带宽相互连通的联合体。
我国根据国情则强调信息化体系六个要素(即信息资源、国家信息网络、信息技术应用、信息技术与产业、信息化人才、信息化政策法规和标准)之间的紧密关系,而将信息资源的开发利用放在核心地位,突出建立自主的信息产业。我们的气象信息资源是我国信息资源的重要组成部分,加速开发利用气象信息资源是我们的职责,也是我们开展信息服务的优势。这就迫切需要深入研究气象信息服务未来的发展趋势,充分利用高科技信息技术,建立先进的气象信息服务系统,以适应气象信息服务的需要,更进一步提高气象信息服务的效益。
一、未来气象信息服务系统的技术基础
我们传统的气象信息系统主要是提供通用性的气象信息产品,所用的技术一般是基于文件管理和数据库管理。未来的气象信息服务系统则要面向市场,也就是说要适应大量多变的客户化、定制化应用,要把我们的信息服务产业化,提供有高技术含量的信息产品,这在技术上必须有一个根本转变。
值得我们高度重视和深入探讨的有以下四项计算机新技术,应该视之为未来气象信息服务系统的技术基础。
1、数据仓库技术(DataWarehouse)
在气象信息服务工作中应用数据库技术,已极大地提高了检索功能和服务效率,因为它有良好的查询优化机制。但是,要进行专业化的数据分析,涉及多维数据视图的概念,仅靠关系数据库就力不从心了。能够灵活地重新组织对用户呈现出多维数据视图的技术就是数据仓库。
2、数据开采技术(Data Mining)
数据开采是近代数据库技术面对复杂应用而发展起来的新技术,也可以认为它是关系库联机分析的智能扩展。数据开采正好与数据查询相反。数据查询的问题和答案都是肯定的,而数据开采则是面对不确定的提问,回答隐藏在数据背后的未知问题。我们气象信息数据库是一个知识的海洋,怎样发现并提取隐藏其中的知识,如何展现历史事实,特别是各种商业活动与气候历史之间的相关特征,就要运用DM技术了。这是非常有经济价值和广阔前景的信息服务。如果说网络服务提供者(ISP)是信息高速公路上的跑车,那么我们用DM技术的信息服务就是车上装的货。信息内容提供者(ICP)和联机服务正在成为制约我国信息化建设进一步发展的重要因素。
3、环球网技术(World Wide Web)
WWW以超文本标记语法描述各种多媒体文件,在网点服务器(Web servers)上提供的各种信息都是超链接的,容易使用浏览器方式呈现在用户面前。在WWW世界中浏览器扮演重要角色。在PC机浏览器窗口上指定起止日期和时间,就可以启动服务器上的超文本标记语言(HTML)文本,通过Java Applet应用程序,即能动态显示云图或天气现象(降水过程)的演变情况。WWW是信息服务系统开展联机服务(On-Line)的基础技术,这是高新技术给我们带来的挑战和机遇。我们的信息服务系统运用文件系统和数据库技术大约比先进国家落后15~20年,但只要抓住新的机遇,我们就可以与发达国家站在同一起跑线上。
4、智能代理技术(Intelligent Agent) 自1994年以来,智能代理(IA)和Internet一样成为热门话题。因为在广泛使用C/S模式的环境下,系统规模迅速扩大,运行任务日渐繁重,维护管理越趋复杂,严重影响了工作效率。为解决这个问题,IA应运而生。IA的原理是能接受应用委托,根据应用程序和数据库管理的需要,随机组合且自动执行指定任务,而用户不必关心应用程序、数据库在网络上处于什么位置、什么状态。IA具有以下特性:
(1) 推理性: 用户把任务交付后,IA能根据所需资源自动地做出判断,从而完成作业。
(2) 学习性: 能在执行中记忆过去运行的状态,不断增加自身对各种事件的处理能力。
(3) 协同性: 能根据系统资源状态,在系统承接的任务之间进行动态调整。
(4) 移动性: 在协调多项任务时,能从一个系统移至另一个系统,甚至可选择本地还是远程去执行。
(5) 自主性: 任务委托后,可以完全脱离用户,可根据某一事件或指定时间触发执行。
智能代理技术反映了当代多服务器集中管理所具有的高性能计算机特征。如果未来气象信息服务系统要面向市场,快速响应复杂多变的各种应用,没有多服务器聚合并行处理集中管理的IA能力是不可想象的。IA将成为未来气象信息服务系统的控制中枢。
二、未来气象信息服务系统的结构
在近代计算机新技术的强劲推动下,信息系统的体系结构经历了集中-分布-再集中这样螺旋式的跃进过程,即从集中式的主机(main frame)到分布式的客户/服务器(client/server),又很快演变到在分布基础上再集中的浏览器-网点服务器-数据库(Browser-Webserver-Database)模式。BWD体系结构以Web server为中心,采用TCP/IP、HTTP等标准协议,用户通过浏览器访问Web及其后台的数据库。未来气象信息服务系统也必然要逐步从C/S转向BWD,才能适应信息服务面向市场的客观需要。
1、总体结构
未来气象信息服务系统应该由五个平台构成。
(1) 网络平台:主要功能是网络监控和网络管理,包括域名管理系统(DNS)的职能,通过防火墙,与Internet相联。
(2) 服务平台:主要功能是查询导航、数据开采,由智能Agent集中管理,其中包括地理信息系统GIS空间信息管理网上查询的能力。
(3) 开发平台:具有各种开发工具、设计套件、语言编译等软件,是一个开发集成的支撑环境。
(4) 用户平台:运用浏览器,为单位内部包括国家气象中心(NMC)、国家气候中心(NCC)及外部特定用户提供服务窗口。
(5) 信息源平台:统一和高效管理气象信息,包括数据库数据和数据文件数据集。
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