【业务科普】气象中的数据、大数据和云--之一：气象数据

topmad

许久没有好好写点东西，打算今天开始，做一个系列的小文章，对气象数据及其相关信息领域的业务进行一个小的介绍，权当是科普吧。
内容不会很深入，相关专业的筒子们，欢迎略过，不要浪费宝贵的时间
因为个人接触和了解的也有限，如果有描述中的错误，还请多批评指正。


闲言少叙，正文开始

今天，聊一聊 气象数据

所谓数据，按照百度百科的说法，是指对客观事件进行记录并可以鉴别的符号，是对客观事物的性质、状态以及相互关系等进行记载的物理符号或这些物理符号的组合。它是可识别的、抽象的符号。

将范围缩小到气象领域，根据《中华人民共和国气象行业标准 QX∕T 233-2014》中3.2章节的定义，标准的说法为：

"使用各种观、探测手段获取的大气状态、现象及其变化过程的记录以及各类衍生资料进行通信、解释和处理而实用的信息的形式化表示。"

综合以上两个说法，稍作总结归纳：
        气象数据是一种信息，如果需要将这种信息传递给其他人或机构对信息进行处理或存储，需要借助一定的介质来承载并消耗一定的能量来传播。

有了上面的概念，将上面的概念拆分成 气象、介质、能量 三个角度，进行剥离。

（1） 气象：气象家园论坛中绝大部分朋友，都是气象部门或者院校及科研机构的筒子了，对这两个字再熟悉不过了，这里也不再过多表述，只不想根据行业标准的定义，稍微扩展一点。标准中的描述是“大气状态、现象及其变化过程的记录以及各类衍生资料进行通信、解释和处理而实用的信息的形式化表示”，相信大气科学类的同志们对大气状态等这个词早已深入内心，那么，所谓的衍生资料应该怎么理解呢？ 根据上面的解释，气象数据的处理和存储，是需要借助一定的介质并消耗一定的能量的，在这个过程中，所涉及的所有设备的工作状态指征其实也可以算作气象数据，最典型的就是自动站工作状态（还有自动气象站的传感器状态信息，雷达仰角信息，卫星星下点的变化，数据传输过程中专用网络设备的状态等灯等灯）都可以算作是气象数据，只是这些与广义的大气科学理论和业务的关联性较少，常常被忽略而已。在此，像那些默默奋斗在探测、信息、保障等领域的同志们致敬。
（2）介质：这个就相对简单些了，无论是狭义还是广义的气象数据，都需要一定的介质才能保存，否则，就只能是一个空洞虚无的概念。任何可以承载信息的物品，都可以作为气象数据的存储介质，在古代，记录天气变化的可能是龟壳、竹简、或者是纸张。到了现代，随着信息技术的发展，信息的记录方式有了极大的变化，在这方面，气象数据的存储没有什么特别之处。归纳一下，当前还在使用的气象数据的存储介质主要有：

     纸质：主要是在信息化工作完成前的大量设备的自记纸、人工观测报表等。由于纸质资料的保存要求较高且无法满足当前的需求以及其他诸多显而易见的缺点，目前许多地方正在对纸质资料进行数字化操作。但是这里有两个问题，数字化过程需要对海量的纸质资料进行操作，如何保证数据完整性以及数字化过程中的质量稳定和准确。这两个问题，我们后面再展开。

    磁盘：这里指的是广义的磁盘，因为磁性介质是目前最主要的信息化存储介质，这里所说的磁盘包括早年的磁鼓、容量在逐渐提高的硬盘（新生的固态硬盘虽然不是磁性介质，暂且粗略的归纳为磁盘吧），还有离线存储的磁带（不是80后在家听音乐的那种磁带，虽然那也是一种信息记录的介质）。这里稍微多说几句：硬盘主要在服务器里面，基于不同的存储技术做成存储系统，把数据保存进去，就好比我们用电脑的时候把电影放到D盘，把论文放到E盘一个意思，但是，硬盘是机械结构的，总有坏掉的概率，为了保证数据的可用性，还要引入其他的技术，这个后面再针对气象大数据相关技术展开讲吧。 磁带...可能大部分人没见过，我po个图吧，大概长这个样子。


原理也跟录音机里面的磁带差不多，一个涂有磁性粉末的塑料基带，在机械结构带动下通过磁头，将数据写入进去，这东西的好处是，写完数据以后可以从磁带机拿出来，放到库房里或者磁带库里面保存，如果需要，用人工或者自动机械臂将磁带送入磁带机，将数据库出来即可。此外，磁带中的数据保存时间相对较长，可靠性较高，即便如此，为了保证数据安全，每隔几年，还是要重新翻录一次。
   光介质：说白了就是光盘，将数据刻录进光盘，放到合适的存储环境即可。但是光盘也只能保存一段时间，几年之后的可靠性就不好说了。


（3）能量：这个就比较虚无了，因为这东西看不见，就随便带过吧....就是传播这些数据需要能量，小红把拷贝着数据的硬盘拿给小明，需要消耗体力这种化学能，而通过网络传播的各种天气预报等信息，需要用电。再往下就是熵的概念了，不多深入了。对了，好多人其实有一个误区，就是风云卫星的观测...其实风云卫星是将观测到的数据，先发送给某通信卫星，然后通信卫星再将数据传回分布在国家多处的卫星地面站的，而不是风云卫星直接发送给地面。临时想起来这么个小东西。

以上，是对气象数据及其的承载介质的一个简单介绍，目的还是一来引出后面的一些题目，二来，想让更多的人知道，气象数据不仅仅是温压湿风，还有许多默默无闻的人在辛勤的支撑着整个气象业务，向他们致敬。

有了数据，怎么对这些数据进行使用，怎么管理这些数据，对不同的应用场景，采用什么样的管理方式，后面，我们一点点展开。

andrewsoong

书记最多

尽头的尽头

搬起小板凳，拿起笔记本

wengling

好好学习，笔记本准备好。

relatoa

好好学习，笔记本准备好