我国是管理海域辽阔,海岸线漫长,资源丰富的海洋大国。大力发展海洋事业,事关国家的长治久安和经济社会的可持续发展。加强对海洋的观测和了解,准确预报海洋灾害,合理开发利用海洋资源,努力保护海洋生态环境;有效维护国家海洋主权与权益,是广大海洋工作者和海洋管理部门的神圣使命和战略任务。
    航天宏图拥有丰富的气象海洋行业信息化建设经验,依托遥感、地理信息系统以及北斗导航等3S技术,承担了中国气象局、国家海洋局以及部队气象海洋领域多个重大工程项目,具备天气预报分析,卫星资料应用处理,资料引接与共享服务等多方面的能力。

技术解决方案

特点及优势

1. 海量卫星数据并行化处理

 针对目前的卫星地面系统接收数据快速增长的情况,公司针对性的研发了基于集群的CPU+GPU并行处理技术,实现海量气象海洋卫星数据的并行化处理。

 目前基于CPU-GPU的混合异构计算机系统已成为高性能计算中的主力,并获得了良好的应用效果。基于CPU并行的OpenMP可最大程度利用单节点计算性能,同时,可以将整体业务分布在多计算节点上利用MPI通信技术进行并行作业处理,进而提升整体性能。对于计算密集型但I/O不高的业务,可以使用GPU技术进行进一步的加速。

2. 短期天气集成预报

 针对GRAPES、ECMCF、WRF等数值预报模式,和专业院校合作研发基于短期集成预报技术的数值预报产品释用技术,能显著提高预报准确率。

 短期天气集成预报技术主要依托卫星数据广播系统,获取数值预报产品,并结合台站观探测资料,采用动力统计、人工智能等多种释用方法和集成预报技术,客观定量制作气象要素短期预报,是提高精细化气象服务能力的有效手段。

3. 多模态气象水文资料广播与分发

 针对气象水文资料格式众多、数据量大的特点,公司研制了基于数据总线的多模态气象水文资料广播与分发技术,通过构建统一的数据总线,向应用程序和数据用户提供统一的访问接口,摒弃传统的数据获取协议多、数据获取结果状态难以及时获取等问题,降低了用户使用难度,提供基于各种传输模式(卫星广播、地面宽带网、Ku波段传输等)的数据订阅、推送、广播等功能。

4. 基于大数据云架构的气象海洋信息共享服务

 公司采用大数据云架构技术平台实现气象海洋信息共享服务:

♦ 实现数据即服务,整合数据来源,建立自适应数据传输和访问服务

♦ 实现统一的分布式存储,根据需求,对结构化、非结构化、半结构化数据设计不同的存储及访问策略,保证海量数据的存储和访问性能

♦ 分布式计算与大规模高性能并行计算相结合

♦ 改造模型算法和通用服务,建设基于云架构环境的SOA服务模式

♦ 可以进行秒级的全量数据实时在线查询统计分析

♦ 可以针对全量历史数据开展高效可行的新的数据挖掘和统计分析业务

成功案例

1. 气象预报应用

道路交通气象服务平台
   台站短期天气集成预报平台
   气象要素综合专题产品生产系统
   区域短期气候统计预测应用系统
   大气环境仿真建模软件数据质量检验和仿真结果验证系统

2. 气象海洋卫星地面应用系统工程建设

风云三号气象卫星监测分析服务系统
   风云二号气象卫星数据质量分析系统
   星载降水测量雷达数据处理软件
   大气沙尘反演分析系统
   长序列NOAA卫星数据标准化处理软件
   高分专项气象高分应用示范先期攻关系统
   多源动力环境卫星遥感预报专题制作系统
   某气象海洋卫星地面应用系统应用服务分系统
   南海深水区海洋动力环境立体监测技术研发——海洋遥感定标检验技术研发
   南海区域海上目标可视化与专题制作软件
   HY-2数据处理原型系统
   HY-2数据管理子系统
   HY-2A卫星微波散射计海面风场反演软件
   国家海洋局第三海洋研究所无人机软件
   河北省遥感应用平台建设
   海岛规划遥感数据处理

3. 气象水文资料共享服务

气象水文广播分发系统
   共用数据支撑项目——气象水文信息引接系统
   气象水文资料汇集系统(跨网传输软件)
   舰船走航观测水文气象资料管理与应用可视化系统
   海洋水文气象资料标准化处理与整合分析系统

4. 咨询设计

风云三号02批气象卫星工程地面应用系统初步设计
   海洋二号卫星地面应用系统可研及初步设计

典型案例

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