湖北省氣象信息與技術(shù)保障中心 王娟娟 王華 邢麗平

氣象大數(shù)據(jù)云平臺·天擎湖北是湖北省氣象部門最新的核心信息化支撐平臺，在該系統(tǒng)中，“天擎·湖北”Portal網(wǎng)站是一個(gè)展示資源、開放平臺所有資源，并具備一定資源管理能力的氣象大數(shù)據(jù)云平臺門戶網(wǎng)站。用戶通過Portal網(wǎng)站，不僅可以訪問數(shù)據(jù)資源，還可以使用存儲和算法等資源。本文闡述了“天擎·湖北”Portal網(wǎng)站的用途及用戶使用，使用戶更清晰地了解并使用“天擎·湖北”系統(tǒng)。

隨著湖北省氣象業(yè)務(wù)服務(wù)和信息技術(shù)的不斷發(fā)展，全國綜合氣象信息共享系統(tǒng)（簡稱“CIMISS系統(tǒng)”）已暴露出氣象數(shù)據(jù)環(huán)境支撐應(yīng)用能力和氣象大數(shù)據(jù)供給不足等缺陷[1]?；诖诵枨?，2020年，湖北構(gòu)建了“天擎·湖北”系統(tǒng)，逐步建成了能夠支撐省、市、縣三級氣象業(yè)務(wù)應(yīng)用的氣象大數(shù)據(jù)云平臺，該系統(tǒng)于2021年開始試運(yùn)行。該系統(tǒng)不僅能提供“數(shù)算一體”的平臺化服務(wù)，為全省統(tǒng)一提供共性技術(shù)、業(yè)務(wù)協(xié)同能力組件，還能實(shí)現(xiàn)平臺應(yīng)用眾創(chuàng)發(fā)展，使算法集成率達(dá)到90%以上。全部氣象數(shù)據(jù)資源通過“天擎·湖北”進(jìn)行統(tǒng)一管理，基本實(shí)現(xiàn)“一套數(shù)據(jù)，一次獲取，同步共享”、氣象數(shù)據(jù)全覆蓋和業(yè)務(wù)流程集約化的功能。

1 天擎·湖北

2017年12月27日，中國氣象局發(fā)布《氣象大數(shù)據(jù)行動(dòng)計(jì)劃（2017-2020年）》，至2020年將氣象大數(shù)據(jù)云平臺打造成為氣象部門最完備、最權(quán)威的在線數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用的云計(jì)算平臺[2]；2020年1月，中國氣象局再次明確提出要構(gòu)建以氣象大數(shù)據(jù)云平臺為“云”、氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)為“端”的“云+端”的氣象技術(shù)體制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理、加工處理、應(yīng)用服務(wù)的高度集約[3]。

2020年5月19日，湖北開始著力建設(shè)氣象大數(shù)據(jù)云平臺“天擎”湖北（后稱“天擎·湖北”）系統(tǒng)。該系統(tǒng)是全國氣象部門信息化的核心平臺，具備業(yè)務(wù)運(yùn)行、科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、資源共享等能力[4]。實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)資源完整齊全、業(yè)務(wù)流程整體最優(yōu)、數(shù)據(jù)服務(wù)統(tǒng)一高效、運(yùn)維保障智能安全等功能[5]。下面具體闡述該系統(tǒng)的功能及使用。

2 Portal網(wǎng)站

“天擎·湖北”Portal網(wǎng)站定位于氣象業(yè)務(wù)和科研，此網(wǎng)站面向共享資源的使用者和應(yīng)用研發(fā)者，全方位、多樣化地展示“天擎·湖北”系統(tǒng)所共享的數(shù)據(jù)、接口、算法三大類資源?！疤烨妗ず薄盤ortal網(wǎng)站界面如圖1所示。

總體分為首頁、資源共享、開放平臺、服務(wù)與支持、目錄服務(wù)和用戶空間六大模塊。其中，“用戶空間”是用戶使用最多且最重要的一個(gè)模塊，需要用戶登錄后使用其相應(yīng)的功能與應(yīng)用，該模塊集成了用戶對“天擎·湖北”三大類資源的各類管理操作，包括數(shù)據(jù)管理、流水線管理、接口管理以及用戶信息和反饋的管理，同時(shí)提供了可視化的用戶指引流程操作。

3 賬戶申請及使用

3.1 賬戶申請

“天擎·湖北”Portal網(wǎng)站的使用者角色總體分為“Web賬戶”和“業(yè)務(wù)賬戶”兩大類。

Web賬戶用于登錄“天擎·湖北”Portal網(wǎng)站，是進(jìn)入用戶空間申請業(yè)務(wù)賬戶的前提。Web賬戶與氣象政務(wù)信息管理系統(tǒng)用戶信息對接，只需將證書運(yùn)行即可自動(dòng)登錄；若無該證書，則需要申請注冊Web賬戶。

業(yè)務(wù)賬戶則為對應(yīng)于融入“天擎·湖北”的業(yè)務(wù)系統(tǒng)（業(yè)務(wù)應(yīng)用）賬戶，包括數(shù)據(jù)存儲管理系統(tǒng)、公共元數(shù)據(jù)系統(tǒng)、算法集成運(yùn)行和數(shù)據(jù)服務(wù)接口系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與“天擎·湖北”資源進(jìn)行綁定。

3.2 用戶登錄使用

Web用戶證書登錄是經(jīng)過氣象政務(wù)信息管理系統(tǒng)證書檢測之后自動(dòng)登錄系統(tǒng)，用戶可使用“天擎·湖北”Portal網(wǎng)站用戶空間的各項(xiàng)功能，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)、接口、算法等各種服務(wù)資源的管理操作。在Web賬戶登錄后即可登錄業(yè)務(wù)賬戶進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲管理系統(tǒng)、公共元數(shù)據(jù)系統(tǒng)、算法集成運(yùn)行和數(shù)據(jù)服務(wù)接口等功能的使用。

4 Portal網(wǎng)站開放功能

在“天擎·湖北”Portal網(wǎng)站的“用戶空間”欄“我的資源”中，可申請的資源有存儲資源、算力資源、數(shù)據(jù)訪問、云數(shù)據(jù)庫和消息服務(wù)。資源界面如圖2所示。

圖2 資源申請界面Fig.2 Resource application interface

4.1 接口功能

接口資源主要包括接口眾創(chuàng)、接口測試工具、接口訪問分析等模塊。界面如圖3所示。

圖3 接口功能界面圖Fig.3 Interface function diagram

用戶訪問氣象數(shù)據(jù)是通過“天擎·湖北”Portal網(wǎng)站的接口來實(shí)現(xiàn)的。Web用戶登陸后，點(diǎn)擊“用戶空間”-“用戶信息管理”-“接口賬戶清單”-“申請接口賬戶”申請一個(gè)或多個(gè)API賬戶。API賬戶經(jīng)管理員審核后，狀態(tài)變?yōu)椤皩徍送ㄟ^”，方可使用。申請后點(diǎn)擊保存，在“我的接口”-“接口測試工具”中查看添加的氣象資料是否可以正常訪問。

4.2 存儲功能

數(shù)據(jù)存儲功能包括應(yīng)用專題庫和云數(shù)據(jù)庫兩個(gè)重要模塊?！疤烨妗ず薄碧峁ｎ}庫的使用，用戶通過專題庫可以將自己申請的數(shù)據(jù)和注冊的數(shù)據(jù)統(tǒng)一分類管理。云數(shù)據(jù)庫是“天擎·湖北”向用戶提供的定制化、高性能、高可靠、易用便捷的存儲體系。

在數(shù)據(jù)庫存儲資源申請中，點(diǎn)擊“存儲資源申請”，出現(xiàn)存儲資源申請界面，如圖4所示?？缮暾埖臄?shù)據(jù)庫包括結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫、文件索引庫、歷史分析庫、實(shí)時(shí)應(yīng)用庫、文件存儲庫和對象存儲庫。填寫各數(shù)據(jù)庫的申請空間，提交申請，經(jīng)管理員審核后，狀態(tài)變?yōu)椤皩徍送ㄟ^”，便有對應(yīng)數(shù)據(jù)庫的存儲權(quán)限。例如某用戶申請結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫的存儲空間，在審核通過后，該用戶的賬戶名會新增進(jìn)虛谷結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫的模式中，該模式為此用戶分配存儲空間，存儲用戶所需的資料。

圖4 存儲資源表Fig.4 Storage resource table

4.3 算法功能

算法模塊按照算法標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的算法大類，展示氣象大數(shù)據(jù)算法模型的主要分類和各類算法的模型數(shù)量，目前分為基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)融合、質(zhì)量控制、質(zhì)量評估等十六類算法，點(diǎn)擊數(shù)量不為0的分類，可跳轉(zhuǎn)到對應(yīng)的算法模型詳情頁面。

用戶登錄后，進(jìn)入“用戶空間”-“我的算法”，進(jìn)入算法注冊頁面，算法注冊分為：基本信息、輸入輸出、貢獻(xiàn)者信息、運(yùn)行環(huán)境、算法上傳、運(yùn)行命令六大模塊，如圖5所示。

圖5 算法注冊界面Fig.5 Algorithm registration interface

注冊算法審核通過之后，即可進(jìn)行算法加載。如圖6所示，用戶可以輸入搜索條件查詢符合條件的算法列表，點(diǎn)擊重置按鈕，可清空輸入或選擇的查詢條件。算法加載，點(diǎn)擊確定按鈕，顯示之前選中算法的信息。如果模型沒有和任務(wù)相關(guān)聯(lián)，可以重新選擇算法名稱，反之，則只能重新選擇加載節(jié)點(diǎn)。如果任務(wù)未停止，則需先停止才能重新加載。如果算法有關(guān)聯(lián)任務(wù)，則出現(xiàn)關(guān)聯(lián)任務(wù)列表，如果沒有確認(rèn)即可卸載。

圖6 算法加載界面Fig.6 Algorithm loading interface

5 小結(jié)與展望

隨著CIMISS系統(tǒng)的逐步下線，“天擎·湖北”系統(tǒng)將正式開始業(yè)務(wù)化運(yùn)行。該系統(tǒng)涵蓋范圍廣、應(yīng)用領(lǐng)域多，新用戶對于新系統(tǒng)的使用難免生疏，通過本文，可以更快更好地讓用戶了解并使用新系統(tǒng)。