智慧气象大数据云平台整体解决方案课件

智慧气象大数据云平台整体解决方案大数据云平台1.1.大数据特征与气象大数据介绍大数据特征与气象大数据介绍2.2.气象大数据平台整体解决方案气象大数据平台整体解决方案3.3.互联网互联网+气象服务气象服务目 录Contents4.4.气象大数据经典案例分析气象大数据经典案例分析1.大数据特征与气象大数据气象大数据种类国外气象大数据发展国内气象大数据发展 高空观测 卫星云图 卫星云图 环境气 象预报 公共 台风海洋 卫生 天气预报 事件 农业 气象 数值 水文地质 预报 事故 灾难 社会 安全 事件 交通气 象服务 航空气象 服务产品 雷达 监测 农业监测 地面观 测 航空 气象 旅游气象 服务产品 农业气象 服务产品 能源气象 服务产品 城市天气预报 自然 灾害 气象数据预报气象数据预报 气象观气象观 测数据测数据 突发事件预警突发事件预警 气象产品气象产品 气象大数据种类 奥芬巴赫 东京 欧洲气象卫星组织 10Mbps 莫斯科 新德里 华盛顿 伊斯兰堡 阿拉木图 悉尼 10Mbps 10Mbps 2Mbps 2Mbps RMDCN MPLS VPN CLOUD 4Mbps INTERNET 350Mbps 北京北京 Beijing 64Kps 64Kps 64Kps 64Kps 64Kps 4Mbps Video+Data 曼谷 河内 平壤 乌兰巴托 首尔 香港 国际气象服务介绍6大数据的特征与气象大数据大数据的三特征：大体积、多样性、高速度和价值大（PB、EB或ZB级别）类型和来源的渠道繁多 生成速度快、处理时效高、价值巨大 地面观测 气象卫星遥感 天气雷达 数值预报 冰芯、花粉、树木年轮、洋流盐度、地表植被等数十种气象大数据的数据范围：7国外气象大数据发展现状（1/51/5）美国市场调查机构IBIS World 2014年数据，美国本土商业气象公司主要有以下两家：The Weather Channel(美国天气频道)；前者占有市场份额51%，后者占14%；ACCU Weather；拥有77项专利，主营产品包括有当天的天气状况、天气预报，以及气象卫星图像、恶劣天气报告，甚至还有滑雪气象信息、花粉预报、紫外线指数预报等。“比天气更加强大的是我们帮助你从天气当中赢利的能力”主营在恶劣气候条件下提供增值服务，为企业选择打折、增加库存时机，为社交媒体提供可借鉴的天气信息。帮助客户找到当地某种产品的销量与200种天气变量之间的关系。如在飓风天气下，最畅销的食品是蓝莓烤面包。8国外气象大数据发展现状（2/52/5）The Weather Channel(美国天气频道)主要提供全美及全球知名地区的实时天气预报、多普勒雷达探测和卫星云图、航班信息等资讯。此外，该网站还提供生活、地图、新闻、电视、视频等内容。9国外气象大数据发展现状（3/53/5）左图为该公司针对运动爱好者研发的一种气象服务软件，它可以精确定位到2英里以内的各项气象数据查询。该软件将气象数据与具体的地区环境结合分析，满足不同消费人群的需求。其最引人眼球的标语是“不需要任何经验即可开启你的运动旅程”。ACCUWeather目前面向以下行业皆有成熟的解决方案1.制造；2.零售；3.金融；4.能源；5.医卫；6.公共；7.保险；8.运输方案类型集中于 据行业需求，定制开发。如公共行业需要风向信息；能源行业依托数据可考查矿产储量；依据历史和当前数据，预见未来几个月的气象信息，进行商业预测；依托气象数据，降低或减免各种伤害；评估气象数据，揭示自然真相；国外气象大数据发展现状（4/5）11目前已有数家跨国气象公司开始在中国寻找机会 日本WNT公司、美国气象导航公司都已在上海设立办事处；WNI在上海成立的上海海洋气象导航有限公司是最早进入中国气象服务市场的海外气象公司，占领了我国70%的气象导航业务；中国每年在气象服务市场份额大概是人民币二十几个亿；美国其它的气象服务公司有近500家，他们更加关注细分的领域。如提供带有分析工具和服务的气象信息，对来自ERP、制造业和其他IT系统的数据进行整合。公司特点都是使用以保护公民生命和财产安全、提高国民经济为使命的美国国家气象局提供的免费数据，然后再用自己的系统通过数据分析以及新的算法创造新产品。国外气象大数据发展现状（5/55/5）12 天气预报数据：来自全国2000多个地面站、120多个高空探测站、440多个雷达站、6颗在轨卫星、5万多个自动监测站、600多个农业监测站、300多个雷达站、90多个酸雨监测站；国家气象信息中心副总工程师沈文海：目前整个中国气象局所保存的数据在45PB左右，每年大概增加数百个TB；地面观测数据要求永久保存，传统IT架构不能支撑；目前为止，中国大陆还没有一家商业气象公司；国内气象大数据发展现状（1/31/3）13国内气象大数据发展现状（2/32/3）国家气象数据用于气象业务、天气预报、气候预测以及气象服务；面向政府提供决策服务，面向公众提供气象预报预警服务，面向社会发展，应对气候发展节能减排；2014年5月27日，中国气象局与阿里云达成战略合作，挖掘气象大数据的深层价值；阿里云计算总裁王文彬在给马云的汇报中提到：气象是飘在天空中的云，阿里云是提供海量计算能力的云。这两朵云结合将推动气象大数据在中国的应用。14发达国家的气象服务已商业化，年产值达到2600亿美元 美国1600亿美元 日本100亿美元 中国只有6亿美元（2014年5月数据）据西方经济学德尔菲气象规律：企业气象投入与产出比为1:98，即在气象信息上每投资1元，便可以得到98元的经济回报。中国气象投入产出比虽然达不到这么高，但也有1:40，而且是百亿市场。国内气象大数据发展现状（3/33/3）2.气象大数据平台建设方案气象大数据架构气象大数据建设内容气象大数据技术方案 行动方案行动方案-总体技术架构总体技术架构 整合中国气象数据网、卫星遥感数据服务网，建立面向民生的公共气象数据服务平台 整合天气业务内网、气候业务内网、气象产品共享平台等，完善国家级气象业务内网 工作背景?需求引领，技术驱动 公共气象服务的性质、气象信息服务市场化的快速发展、市场主体的多元化需求，互联网、云计算技术的应用；?统一集约，开放高效 统一标准规范、统一规划与建设，利用公有云资源、服务，实现能力提升、建设高效；?面向用户，面向服务 以为用户提供好的服务为中心思想，基于服务框架的建设好用的平台；?边建边用，逐步推进 循序渐进、逐步推进的，从服务市场的角度考虑，不求大而全，做一步成一步，扎扎实实推进，不断完善和改进。建设原则 一个服务门户、三个支撑平台、四个保障体系、十个应用系统 系统逻辑架构 建设内容 数据共享服务门户 天气气候：近期观测资料与天气气候产品发布展示服务 数据服务：源于气象基础资料及产品的发布、检索、订购、下载、数据接口服务 移动应用：移动APP、个性化服务 用户支持：资料使用法律法规、标准规范、共享服务政策、专业知识与常见问题、常用工具软件及互动功能 气象大数据：数据融合处理、服务分析、用户分析 建设内容 数据目录与元数据服务系统?数据发现和数据导航?数据发现?数据目录?资料分类?用户视角?多维度 建设内容 数据资源服务系统?检索、浏览、下载 提升用户发现、下载和使用数据集的能力，提供数据集的描述（即元数据），关于如何访问数据集的信息，使用数据集工具的指导说明 建设内容 数据资源服务系统?数据接口服务?基于CIMISS统一接口服务规范?对各类气象资料提供标准、开放的数据服务接口，面向气象服务用户提供及时数据服务。建设内容 数据分析与可视化服务系统?可视化?综合显示：提供通用图形图形浏览、基于GIS提供多种数据服务图形产品的叠加显示 建设内容 数据分析与可视化服务系统?数据统计分析?提供交互式在线分析功能，可以动态设定统计参数，支持气象要素的平均、总量、极值、距平、方差、排序等标准算法的统计和分析?数据可视化服务?结合GIS、多种图形图形处理等技术，根据气象资料的特点，开发气象要素数据图形处理服务组件，提供数据可视化展示、数据叠加显示等功能。建设内容 数据分析与可视化服务系统?可视化工具包?独立显示平台，支持数据网数据的可视化显示和远程访问，提供API开发接口 建设内容 服务订单处理系统?订单管理?对数据定制订购提交的订单进行管理，实现订单队列的创建、撤销和订单顺序管理?订单处理服务?负责订单的数据准备和定制处理，包括对ASCII、XML、GRIB、NetCDF及自定义格式等多种观测资料和产品的格式解析、格式编码、信息抽取、标准化处理、格式转换等格式处理 建设内容 服务产品加工系统 为数据网提供高水平的资料分析加工产品，基于基础数据环境已有的气象资料或气象产品自动生成所需的统计加工产品、格点分析产品和图形图像产品。建设内容 移动应用服务系统?个人空间：个人空间：提供数据网移动个人用户空间管理；提供数据网移动个人用户空间管理；?订单查询：订单查询：用户及时获得订单处理状态和结果；用户及时获得订单处理状态和结果；?数据查询：数据查询：用户实时查询数据网最新数据动态；用户实时查询数据网最新数据动态；建设内容 用户支持系统 用户支持系统为数据网用户提供专业化和个性化服务支持。?个人空间服务?实现对用户信息、用户热点数据、用户历史数据、用户订单、购物车的统一管理?专业技术支持订单处理服务?提供相关法律法规、技术标准规范、工具软件的管理和下载服务，建立气象知识库和帮助手册，提供新媒体、电子邮件、电话等多种方式的为用户提供技术支持。建设内容 服务支撑系统 提供对服务内容、用户服务信息和系统配置信息的统一管理，为管理员提供统一的系统运维和服务管理支持，包括用户管理、用户认证、内容管理、日志管理、服务配置管理与运行管理等服务功能。建设内容 气象大数据服务系统 应用大数据技术，提供多维度的网站服务分析和用户分析，帮助提升网站专业化、个性化服务能力。实现基础气象资料和产品与其它行业数据和社会经济数据的融合处理，分析天气、气候因素如何影响用户行为和活动，建立用户行为与气象因子的关系数据模型，充分挖掘气象资料价值。建设内容 标 准 规 范 中国气象数据网全部采用标准规范进行约束 气象数据分类及表示 数据 目录建立 公共信息管理 气象数据 标准格式 气象访问接口?气象资料分类编码 气象要素特征值、文件命名 数据清单、有序注册 气象资料属性、核心元数据、气象要素属性、台站元数据 气象数据标准格式转换 气象数据标准访问接口规范 34 建设内容 系统技术架构 技术方案 系统总体信息流程 技术方案 性能指标 1）精度要求）精度要求 数据服务保证准确性和时效性，数据处理、数据传输保证数据精度要求（2）用户访问量）用户访问量 同时在线用户数 2万人，最大检索和下载资料并发数 2,000次/分钟。（3）业务处理能力和系统响应时间）业务处理能力和系统响应时间 2,000个并发用户访问时，数据条件查询响应时间小于3秒，最长不能超过8秒。（4）系统的扩展延续性）系统的扩展延续性 支持未来5年的系统使用，预计到2018年：系统最大并发用户 10000；（5）容灾用户访问量）容灾用户访问量 20000个用户并发情况下运行8小时 技术方案 承担4大类大类突发事件：自然灾害、事故 灾难、公共卫生事件、社会安全事件。预 警信息公众覆盖率达到82%以上，公众在10分钟分钟之内接收到预警信息 国家预警发布中心（公共气象服务中心）省级预警发布中心（31个）（省气象局）市级预警发布中心（342个）（市气象局）县级预警发布平台（2379个）（县气象局）气象预警数据3.互联网+气象服务互联网+健康养生服务 气温、气压、湿度、风 体温、血压、心跳、体重、卡 路里.运动、饮食、心情 健康+=互联网+服装服务“温度也要、风度也要 让你更懂得搭配”互联网+出行服务 气象数据采集 大数据实时回传 Smart Cloud 短时临近预报 预警预报推送 车联网 车内外 气象数 据监测 车内PM2.5 温湿度监控 道路实景采集 户外空气质量 温湿度监测 精准气象 服务推送 APP联动 汽车运行状态 未来天气影响 车况信息 OBD装置 出行信息提示 天气信息 交通出行指数 互联网+农业服务 农业气象农业气象 农业生产 农业安全 品质认证 保障农业生产 提高种植效益 农业经济 农业金融 农业保险 农业便利化 农业物联化 农业智能化 指导种植：大豆、小麦、玉米、油菜、棉花、花生 互联网+物流服务 气象气象 预测预测 用用 户户：下单的时候就可以知晓货物的送达时间。物流公物流公司司：全程掌握货物运送中的精准时间，提前部署工作。+历史历史 对比对比 天气延天气延 误指数误指数+其他影其他影 响因子响因子=等于预计送达时间等于预计送达时间 路径路径 规划规划 延误指数具备高成长性，气象与车辆实际行驶数据越多，准确度越高。互联网+能源服务 为风电规划、风电场选址提供气候资源评估服务 千万千瓦风电基地：8个 地方政府风电规划：66项 风电场选址：300个 为电场并网提供风电功率预报服务 风电场：150多个 光伏电站：20多个 互联网+售卖服务 预测快消品销售量 互联网+金融服务 将气象数据与行业数据融 合，设定风险模型，提供天气 警示类服务。气象要素。气压 风向 风速 温度 相对湿度 能见度 天气现象 总云量 降水量 气象观测数据 气象卫星14颗 高空探测150个站 天气雷达178个 无人机探测 地面常规观测5万个站 船舶观测 数据资源：数据资源：气象数据、行业数据、社会化观测数据、用户挖 掘产生数据 模型算法、数据接口、天气服务微应用服务：应用服务：件、气象数据 超市、应用软件集市 基础设施服务：基础设施服务：计算、存储和网络等虚拟化资源(与阿里云合作)平台提供资源平台提供服务 创业团队、开发商 数据 信息 服务 平台(计算 存储)服务 算法 气象 专家 合作伙伴和目标用户 合作伙伴：合作伙伴：阿里云(虚拟化资源)、大数据产生者(行业数据)、软件 开发商(应用服务)目标用户：目标用户：个人用户、个人产创者、软件开发商、应用服务商、科研机构 创业支持 创业基金：创业基金：对于优秀创业团队，中国天气网将提供种子投资。种子培育：种子培育：产创平台将对优秀团队提供数据、平台、资金、专家指导和场地等全面创业支持。我们的目标：我们的目标：带动全社会气象产业发展。DT时代 气象服务将全面拥抱4.气象大数据经典案例分析54经典案例分析（1/61/6）案例一：美国默克集团（Merck&Co Inc）是世界制药企业的领先者。该集团于2012年开始订阅专业天气预报，并在当年7月准确地掌握了2013年3月美国地区的气象信息。随后，默克将其获取的基于温度和湿度的气象数据告知了沃尔玛超市。双方经过判断和分析，预测温暖的空气将带来花粉等过敏因素，决定增加对于相关过敏药的宣传促销和供应。55经典案例分析（2/62/6）案例二：2013年2月，暴风雪Nemo给美国第三大零售业西尔斯集团带来了巨大挑战。风暴来临之前，西尔斯通过多种渠道收集气象信息，预先建立受灾地区地图，并将来自风险管理、设施、企业通信、库存管理、物流运输和IT等多个部门的员工提前做了妥善安排，为保障员工安全和控制商店流程做好了防备。此外，主要工作人员携带有专门在风暴中通信的移动设备，在风暴影响区域周边工作的员工在个人wiki上及时更新现场的信息，包括：哪些道路被封，哪些地区配送中心被关闭，还有哪些地区的送货卡车因为暴风雪而停运。每天西尔斯员工都会收到电子邮件警报，警报包括风暴路径的预测地图，以及可能会受到影响的商店和分销中心。通过一系列措施，西尔斯大幅度降低了这次暴风雪天气带给企业的损失。经典案例分析（3/63/6）案例三：资产高达730亿美元的德国DHL快递公司利用气象数据，即时分析高空和地面气候走势，为每天3000多个航班及上万辆物流车辆的运行保驾护航。5657经典案例分析（4/64/6）案例四：美国天气意外保险公司（The Climate Corporation）利用公司数据采集与分析平台，每天从250万个采集点获取天气数据，并结合大量的天气模拟、海量的植物根部构造和土质分析等信息对意外天气风险做出综合判断，为农业种植者提供了一种名为Total Weather Insurance（TWI）的涵盖全年各季节的农作物保险项目。该保险的特点是：当损失发生并需要赔付时，只需依据天气数据库，而不需要繁琐的纸面工作和恼人的等待。58经典案例分析（5/65/6）案例五：中国最大的日用消费品宝洁公司，通过定制分析个性化的气象数据，来制定营销策略。结合女士所处的准确位置和天气，投放高度精准的广告。对于在高温湿热的地区查看天气的女士，该公司会推送柔顺产品；而处于低湿度的地区，头发没有弹性，则会投放富弹性配方洗发水的广告。59经典案例分析（6/66/6）案例六：众安保险是国内首家互联网保险公司。2014年5月27日，众安保险推出了“37高温险”。该产品根据所投保城市的高温天数确定赔付金额。该高温险覆盖了全国30多座主要城市，当投保人所在城市高温天在6月21日8月23日之间累计超过约定天数时，众安保险将按酷暑日给付保险金。60气象大数据的启示（1/21/2）能源：观测电力负荷历史，加气象条件，可进行用电量估算；航空：航班准点率历史，加机场天气历史，可预测航班延误；林业：据气象历史，可对新一年的火灾虫害进行预防；农业：播种后，结合历史与当年气象数据，预测灌溉与产量；公共卫生：通过门诊量和药品销量，加气象历史就可以知道发病率预测；车辆保险：每年有45%的交通事故是天气原因造成，据气象数据，分析某城市下一年恶劣天气的概率，保险公司可据此降低保费，吸引更多的投保用户；61 细分预报：提前对特定行业、特定人群、特定地区进行预测，并指导企业经营活动；精准营销：零售商根据客户周遭天气变化，计算和改变橱窗货物种类、产品及服务组合、展位风格、宣传口号、定向服务；高效物流：综合考虑天气因素的智能导航系统，将提供更加精细、清晰的运输路线选择和提示；产品创新：保险行业提供更加丰富的保险种类，月亮险、太阳险、雾霾险、雨雪险等等；旅游行业根据天气特征，智能推荐旅游线路和服务项目；气象大数据的启示（2/22/2）62存在的问题 气象法规定只能由政府发布气象咨询，国家气象服务机构高度垄断，不允许私营气象公司参与竞争，气象资料不公开；现在的气象资料只是第三级资料的呈现，如天气、温度。国家气象局进行分析的资料才是第一级的材料，若同GPS公开一样，就可以帮企业做更好的解读、帮政府创造资料的价值；感谢您的聆听大数据云平台