基于云計算的自動氣象監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(精)-文庫吧
2025-06-03 17:06 本頁面
【正文】 y solve the problem and create constructive value for establishing atmospheric monitoring network system in various ranges．Key words:atmospheric monitoring network system。 cloud puting。 cloud storage。 information isolated island0引言近年來 , 全球氣候異?，F(xiàn)象越來越顯著 , 氣象災(zāi)害引起的 經(jīng)濟損失日益嚴(yán)重 , 隨著公眾氣象意識的提高 , 對氣象信息監(jiān) 測 、 氣象發(fā)布提出了更多更高的要求[1]。 目前 , 自動氣象監(jiān)測系統(tǒng)的研制方面已經(jīng)取得了很大的發(fā)展 , 其中最具代表性的是自動氣象站 [2], 各種已投放建設(shè)的自動氣象站分布在全 國各地 ,組建的自動氣象監(jiān)測系統(tǒng)極大提高了局部性天氣系 統(tǒng)的預(yù)報預(yù)警能力及監(jiān)測能力 , 為地面氣象觀測發(fā)揮了積極 作用 。 除了國家專門的各級氣象臺 , 自動氣象站監(jiān)測系統(tǒng)在 大型廠礦 、 大專院校 、 科研單位 、 民航 、 海洋 、 農(nóng)業(yè) 、 林業(yè) 、 水利 、 電力 、 石油和地質(zhì)等非氣象部門也得到了廣泛應(yīng)用 。 但自動氣象監(jiān)測系統(tǒng)在各應(yīng)用部門發(fā)展良莠不齊 , 各部 門花重金購服務(wù)器和軟件等 , 有自己的信息管理中心 , 從數(shù)據(jù) 庫到服務(wù)器及業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)都各不相同 。 這不僅造成了中小 型單位資金投入的巨大負擔(dān) , 還使得不同單位之間相互溝通 時 , 缺乏統(tǒng)一規(guī)劃下的用戶訪問接口 , 不能很好地做到任務(wù)統(tǒng)一調(diào)度 , 即信息缺乏共享 [3], 存在信息孤島 。云計算是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展帶來的一種新型計算和服務(wù)模式 , 它是通過分布式計算和虛擬化技術(shù)建設(shè)數(shù)據(jù)中心或超級計算 機 , 以租賃或免費方式向技術(shù)開發(fā)者或企業(yè)客戶提供數(shù)據(jù)存 儲 、 分析以及科學(xué)計算等服務(wù)[4]。 其中虛擬化技術(shù)實現(xiàn)了信息技術(shù) (Information Technology ,IT 資源的邏輯抽象和統(tǒng)一表 示 , 在大規(guī)?；ヂ?lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心 (Internet Data Center , IDC 管理 和解決方案交付方面發(fā)揮著巨大作用 , 可以實現(xiàn)跨系統(tǒng)的資源動態(tài)調(diào)度 , 將大量的計算資源組成 IT 資源池并動態(tài)創(chuàng)建高 度虛擬化 IT 資源供用戶使用 , 具有專業(yè)性 、 經(jīng)濟性 、 靈活性 、 共享性和可靠性 。本文針對自動氣象監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)和運行過程中出現(xiàn)的各 種問題 , 引入了云計算技術(shù) , 設(shè)計和實現(xiàn)基于云計算平臺的自 動氣象監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) , 以達到減少各部門硬件投入成本 , 實現(xiàn) 全網(wǎng)信息共享的目的 。1系統(tǒng)總體設(shè)計本文結(jié)合微軟云計算平臺設(shè)計了圖 1所示的自動氣象監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 。該自動氣象監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的工作原理為 :用已接入系統(tǒng)的自動氣象監(jiān)測站點氣象要素傳感器對氣象情況進行實時采集 , 采 集到的海量數(shù)據(jù)可以通過通信鏈路傳送至數(shù)據(jù)中心 — — — 微軟云 計算平臺進行分析處理 , 再通過適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)傳送至各個應(yīng)用客戶 終端 , 為公眾和企業(yè)決策部門提供及時準(zhǔn)確的信息 。整個自動氣象監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自下而上分為感知層 、 網(wǎng)絡(luò) 層和應(yīng)用層 , 具體分析如下 。感知層由各行業(yè)和單位的自動氣象站構(gòu)成 。 各自動站Journal of Computer Applications計算機應(yīng)用 ，2012，32(5 :1415－1417ISSN 10019081CODEN JYIIDU 20120501://．joca．的溫度傳感器 、 雨量傳感器 、 風(fēng)速風(fēng)向等各種氣象要素傳感器 將采集到的各類信號轉(zhuǎn)化為電信號 , 再通過數(shù)據(jù)采集模塊后轉(zhuǎn)化為數(shù)字 符號 ,利用 傳 輸 模 塊 GPRS DTU (Data Terminal Unit , DTU 將各種信息數(shù)據(jù)同步傳送到云計算平臺中 , 即完成了對氣象數(shù)據(jù)的“ 感知 ” 功能 。 網(wǎng)絡(luò)層 由承載網(wǎng)絡(luò)和支撐系統(tǒng)組成 。 用戶可以通過 GPRS 網(wǎng)絡(luò)提供的無線通信網(wǎng)絡(luò) — — — 承載網(wǎng)絡(luò)將自動氣象站 接入到云計算平臺 。 云計算平臺作為支撐系統(tǒng) , 是整個系統(tǒng)的核心 。 本文應(yīng)用微軟的 Windows Azure 云服務(wù)平臺 [5]完成對感知層采集到的海量氣象數(shù)據(jù)的存儲 、
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