概述
簡介
“全國綜合氣象信息共享平台”（ChinaIntegratedMeteorologicalInformationServiceSystem），簡稱CIMISS，是依託中國國家發改委批覆的“新一代天氣雷達信息共享平台”項目，在國家級、31個省中心建成的，集數據收集與分發、質量控制與產品生成、存儲管理、共享服務、業務監控於一體的氣象信息共享業務系統。本著“統一數據來源、統一數據標準、統一數據流程、統一數據服務”的原則，從氣象數據全業務流程角度，CIMISS初步建立了氣象數據標準化框架，規範了各類數據命名、格式和算法，定義了國、省一致的氣象數據存儲結構和數據服務接口，實現了國省數據同步和實時歷史數據一體化管理。
結構
CIMISS由數據收集與分發、數據加工處理、數據存儲管理、數據共享服務、業務監控共5個業務套用系統及計算機存儲、網路與安全等基礎設施平台組成。CIMISS實現約263種基礎數據資源、CIPAS數據資源、災害數據等管理，形成國省一致的實時、歷史長序列數據線上服務能力。CIMISS通過標準統一、功能豐富、調用高效的氣象數據統一服務接口（MUSIC：MeteorologicalUnifiedServiceInterfaceCommunity），及信息豐富、技術支持便捷的接口發布網站為各級業務套用系統提供數據服務。
布局
CIMISS由1個國家中心和31個省級中心組成，所有中心通過全國氣象業務網聯結成一個物理分布、邏輯統一的信息共享平台。CIMISS實現了氣象數據的國省兩級大集中，初步形成兩級布局、四級套用數據業務技術體制，省級CIMISS直接支撐省、市、縣三級的業務套用。
流程
CIMISS對國內外及行業交換氣象觀測數據和業務產品進行收集並按需分發，對氣象數據進行解碼、質量控制和產品加工處理，隨後使用資料庫技術對實時和歷史數據進行一體化入庫管理，並通過數據統一服務接口為個人用戶和業務系統用戶提供數據調取服務。業務套用、氣象數據及系統資源的監控信息統一傳送至業務監控系統進行實時監控。
業務定位
在氣象信息化進程中，CIMISS建立了國省統一數據環境，是氣象業務、服務、管理的核心基礎數據支撐平台，是氣象信息化數據統一標準的基礎，直接支撐天氣、氣候、公共服務和綜合觀測業務套用。《氣象信息化行動方案(2015-2016年)》提出的數據資源整合集約、業務體系扁平化目標將以CIMISS為核心實現，氣象套用生態將以CIMISS作為統一信息源。同時，CIMISS為實現氣象大數據在國省、省際流動並創造價值奠定基礎。
將帶來哪些好處
天氣業務“一站式”數據供給
自2014年8月以來，國家氣象中心和國家氣象信息中心成立聯合工作組開展MICAPS4與CIMISS的套用對接。建立了基於分散式數據存儲技術的CIMISS-MICAPS4數據環境，解決了數據讀取效率和資料服務時效等關鍵技術問題，為MICAPS4客戶端提供毫秒級的數據訪問。實現了核心資料的接入，包括地面、高空、閃電、雷達基數據、雷達PUP產品、FY2E/2G衛星數據、以及EC、日本、NCEP、T639、GRAPES、德國等模式數據。並且，整個數據環境已納入CIMISS的統一監控和運維。
對接後的MICAPS4，在國家級已業務化運行。此外，在湖北、湖南、安徽、雲南等地進行了推广部署和運行，實現了數據環境省級部署，支撐MICAPS4在省市縣三級套用，數據訪問達秒級。
2016年6月，CIMISS實現對精細化氣象格點預報產品的存儲，採用分散式存儲技術，構建了統一的精細化氣象格點預報數據環境，為國省兩級氣象格點預報業務提供數據支撐，實現氣象格點預報產品的存儲、管理與共享。CIMISS對格點產品進行規範管理，實現了定時拼接、滾動更新數據上雲同步流程，提供雲上共享服務；遵循MUSIC接口標準規範，開發了數據服務接口提供業務區域網路等套用訪問；實現了業務流程的集中監控和服務情況的實時展示。
支撐氣候業務主要數據來源
自2015年2月以來，國家氣候中心和國家氣象信息中心成立聯合工作組開展CIPAS2與CIMISS的套用對接：在CIMISS中建立NetCDF氣候數據資源檔案庫，通過梳理與加工，補充和豐富了大量的國內外站點、再分析、模式和氣候產品數據，為CIPAS2提供直接的數據支撐。補充了NCEP再分析數據、NOAA衛星的OLR/海溫/降水/海冰數據、風雲3B的OLR數據、130項環流指數、BCC_CSM、DERF2.0、NCEPGFS、氣候預測檢驗產品、塔希提和達爾文站海平面氣壓SLP、中國氣溶膠質量濃度日值等169類數據。此外，根據CIPAS2的套用需求，補充開發了地面、高空、大氣環境、輻射和土壤濕度等數據的日、候、月、季、年等不同尺度的統計流程，並整理補充歷史序列數據，支撐了CIPAS2業務驗證版的內部發布運行。
對於擴建的數據加工流程和數據環境，基於CIMISS的MCP研發了監控系統，已納入CIMISS的統一監控和運維。並根據MUSIC接口規範，開發了服務接口，提供其他業務系統訪問。
成為數據開放服務完全數據來源
按照《氣象信息化行動方案（2015-2016年）》的工作要求，對內建立統一的國家氣象業務區域網路，構建氣象部門內部業務產品服務和業務管理的統一門戶，基於CIMISS匯聚包括探測業務、氣候業務、天氣業務等各類產品，種類超過2300種，專欄超過150個，累計線上數據資源超過30TB。2016年，區域網路訪問用戶12035人，比去年增長18.6%，訪問量830萬次，比前年增長590%，數據服務量38TB，有效提升了業務套用效果和支撐質量。對外，以建立面向民生的統一公共氣象數據服務平台為目標，加快推進中國氣象數據網建設。2015年，中國氣象局令（27號）公布《氣象信息服務管理辦法》，發布《基本氣象資料和產品開放清單》，基於中國氣象數據網向全社會提供5大類17小類1100種氣象數據產品服務，上線一年以來，累計註冊用戶數超過16萬，新增註冊用戶數近5萬，同比增長150%。據對用戶的反饋回訪，上線1年以來，服務領域涉及18個主要行業，累計為企業節省開支近百萬元，產生經濟效益超過1億元，占全部新增效益17%。中國氣象數據網建設成果入選“十二五”全國科技創新成果展，有效促進各行業共同挖掘氣象數據的套用價值。
支撐省級業務套用及省際數據共享
CIMISS數據環境已實現與31省約114個主要業務套用系統直接對接支撐。縣級綜合觀測業務集成平台（MOPS）所需地面、高空、輻射、大氣成分等氣象數據100%通過MUSIC從CIMISS中獲取，並基於CIMISS統一數據環境和訪問接口在全國進行無障礙推廣套用。在G20峰會保障中，人工影響天氣指揮系統數小時內實現和浙江CIMISS套用對接，發揮重要支撐作用。湖北省長江流域氣象服務綜合業務平台實現與CIMISS對接，獲取長江流域國家站、區域站地面觀測數據及長江流域雷達拼圖組網產品及衛星數據。重慶氣象信息共享平台通過改版，從CIMISS獲取觀測資料、統計數據和氣象產品，實現在共享平台的檢索、展示、統計和產品瀏覽、動畫，在重慶市局和35個區縣得到了套用。貴州、廣西依照CIMISS統一數據標準，實現山洪地質災害風險預警產品、三維閃電定位產品等本地特色自有數據實時寫入CIMISS，並開發相應接口基於MUSIC提供服務。此外，陝西省決策支撐系統、內蒙古氣象旗縣級綜合業務平台、湖南縣級綜合氣象業務平台等多個省級核心業務套用實現和CIMISS對接。
CIMISS實現了省際共享、異地應急備份功能。CIMISS數據環境在國家級管理數據的全集，每個省級中心存儲本省及周邊的數據，在基礎觀測資料種類上基本相同。當一個省級中心的CIMISS出現故障時，可通過在MUSIC上配置策略，將本地數據請求切換到備份的省份或國家級進行數據應急服務。應急備份根據故障範圍，提供整體切換和按資料精細化切換兩種方式。
已取得的效益
首次統一國省數據環境，數據整合集約。CIMISS實現了氣象數據的整合集約，國省首次建立了統一的數據環境，從根本上解決了困擾業務系統多年的數據支撐環境分散建設、數據重複存儲、國省及業務系統間數據不一致、數據權威性無法保證的問題。
初步形成兩級布局、四級套用數據業務技術體制。CIMISS實現了氣象數據的國省兩級大集中，省級CIMISS平台具備支撐市、縣級業務系統的能力，同時可實現數據的單點（省級）更新，全省受益，實現台站業務系統“零”維護，促進業務系統扁平化、業務數據流程簡約化。
實現數據資源標準的統一，確保數據權威一致。CIMISS研製了6大類33項標準規範，其中11項是氣象數據資源標準，統一了基礎數據標準、數據加工處理算法和數據服務接口標準，解決現有業務系統中因數據標準自成體系、不兼容導致的業務套用推廣困難等問題。實現了實時資料與歷史資料的統一標準、管理和服務，解決了以往實時、歷史資料業務流程分離，數據標準不一致問題。
建立數據統一服務接口，實現數據系統與業務套用松耦合。CIMISS建立了標準穩定的數據服務接口MUSIC，通過接口禁止數據系統，實現套用與數據系統松耦合，未來技術系統升級、數據格式變化等對業務套用系統“零”影響，大大提高天氣、氣候、科研等業務系統的穩定性和可持續性。
未來發展
CIMISS業務化標誌著支撐氣象核心業務系統的數據生態初步形成。以此為基礎，套用雲計算、大數據、物聯網、移動互聯等技術，依託“專有+公共”的混合雲架構實施技術升級，構建具備數據融合匯集、一體化加工處理、分散式存儲管理、標準化接口服務和統一運維監控能力的開放互聯的氣象大數據平台，為觀測智慧型、預報精準、服務開放、管理科學的智慧氣象發展提供有力支撐，是CIMISS下一步發展的方向和目標。數據融合匯集。利用物聯網技術和標準，利用專網和公共雲安全通道相結合的方式，改造氣象通信系統和信息流程，構建敏捷回響氣象數據、社會數據、行業數據高效匯集和共享需求，支撐業務系統高效協同及“雲上部署、終端套用”的氣象“神經網路”。
一體化加工處理。採用分散式計算架構和開放式外掛程式化設計，升級CIMISS數據處理系統，建立數據處理、質控、評估和融合分析算法庫，建立一體化數據產品加工流水線，提供統一的數據供給、模組調度及流程裝配和控制服務，逐漸將觀測數據處理、業務套用系統數據加工、氣象產品生成以及數據分析挖掘等業務融入統一流程。
分散式存儲管理。完善氣象數據存儲結構標準，綜合套用分散式關係型資料庫、分散式表格系統、分散式對象存儲和分散式檔案系統等存儲技術，升級CIMISS數據管理系統，針對套用按需設計多副本存儲，建立混合雲高效的數據同步機制，構建多級存儲、線上備份和離線歸檔的自動化流程，實現互動套用的毫秒級訪問和數據服務的秒級回響。
標準化接口服務。最佳化CIMISS服務接口（MUSIC）框架，實現對分散式數據存儲技術的兼容，智慧型化調配計算資源回響接口訪問的峰值。完善和發展氣象數據服務接口標準，建設MUSIC開放平台，支撐服務接口眾創發展，實現對數據訪問服務、計算分析服務、可視化服務、GIS服務、監控信息服務、訊息服務等微服務的匯聚和統一發布，支撐氣象套用的按需訪問。
統一運維監控。構建全流程、一體化、可視化的綜合業務監控平台，支持氣象業務系統監視指標接入，實現國省基礎設施資源池、數據支撐、核心業務系統集中監視，實現故障及時發現、定位、解決，提高業務運行質量與效率。發展運營管理門戶，支撐統一運維逐步轉型為運營服務。
