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荷兰政府用大数据预测天气预防自然灾害,他们是怎么做的?

2020-11-03 10:12 出处:人气: 评论(

你是否对天气预报电视报道的背后的运作感到好奇?是谁在管理政府卫星?也许你会思考关于传感器的一个问题——数据会流向何处?

气象_空间站看台风(企业商用)

在荷兰,这些数据是由KNMI或政府的气象部门-(Kininklijk Nederlands Meteorologisch Instituut)收集和管理的。KNMI预报天气,研究气候变化并监视地震活动,他们的影响力远远超出了荷兰。

2017年,由KNMI制造的TROPOMI随Sentinel-5 Precursor卫星发射升空。最近,TROPOMI测量并绘制了由于COVID-19导致的12月至3月中国二氧化氮浓度下降的图表。

但是如何收集这些数据?TROPOMI和其他传感器任何将数据传到KNMI?收到后如何处理?

最近,TNW与Saskia Wagenaar和Roy Engelen进行了交谈,他们两个是为KNMI进行数据收集和分发的开发人员。

1、从传感器到天气室

云工程师Roy Engelen告诉我们:“KNMI由几个部门组成。有些部门负责研究工作,有的部门在现场进行实地工作,更换传感器并进行测试。而气象学家,他们实际上负责向荷兰人发出预警。”

如果我们要简单描绘一下数据如何在KNMI中从A到B,现场传感器将是起点。Engelen在IT迁移团队中担任云工程师,该团队负责整个信息链,从传感器一直到天气室。他说:“我的部门是使整条链保持运行和信息运行的助手。因此涉及更多IT相关的工作。”

这些传感器可以完成人类数百年来的工作-观察天气。但现在,他们会自动收集温度,降雨量和气压等数据。

Engelen说:“因此,在荷兰,拥有48个传感场地,其中陆地上34个,海上14个”。当地还有一些人,他们的花园里有一个小型传感场地,或者是农民,他们的田里也有传感器,所有这些数据在KNMI得到收集。”

Engelen猜测:“这些人大多数都是个人志愿者。该国大约有300名志愿者。但是,愿意帮助的志愿者人数有所减少,因为这是需要每日都进行的工作。”Engelen告诉我们,这是KNMI要解决的一个问题,因为当地志愿者非常重要:“这300个额外的数据点对于获得清晰的画面确实至关重要,因为预测模型需要高分辨率。”更多数据意味着更准确的天气预报。

现场传感器收集到数据后,将通过KNMI的模型运行数据。“所有这些数据输出都会生成地图,视频等。”

Engelen说,“还收集了来自雷达和卫星的原始数据,并将这些数据用作预测模型的输入,并生成实时地图。然后将这些地图发送给气象室(以及着名的布恩拉达尔)中的气象学家,气象学家给出有关天气的警告和信息。原始数据得到存档,以便研究气候变化并建立更好的天气预报模型的研究人员可以使用。”

该数据一直在收集,理论上是如此。有时,传感器会在现场掉落。

Engelen继续说:“例如,使用激光测量鸟群的多云度,或鸟在传感器上筑巢都可以影响传感器。而且,由于测量雨水,在很久以前(带有传感器)的田地还没有关闭,所以任何人都可以越过它们。喝醉了的人会在里面排尿,所以突然那里有很多降雨。”但是,Engelen保证:“传感器将不断得到改进,类似的事情过去曾发生过。”

2、数据会如何处理?

Saskia Wagenaar是从事KNMI数据平台(KPD)的软件工程师,该平台可通过API访问所有KNMI的开放数据和许可数据。Wagenaar的团队使用Engelen建立的云基础架构。

Wagenaar告诉TNW:“我的责任是真正收集数据并使之可用。“我作为数据分发者的角色的好处在于,不仅KNMI的科学家可以将其用于研究;每个人都有访问权限。因为我们是政府机构,所以我们必须免费提供开放数据。”

最常访问此开放数据的人员是学者、政府研究人员,还有商业公司,例如史基浦机场和荷航,他们使用这些数据来根据天气情况安排飞行航班。

管理如此众多的开放访问数据并非没有挑战。除了人工和数据存储的成本外,还要确保以一种有效的方式提供数据:“如何为用户提供如此庞大的数据量,以便他们可以正确使用它们?这就是我的团队正在努力的事情。我们从许多不同的领域收集数据,例如雷达测量,风向测量或卫星数据等,我们必须以不同的方式处理所有这些数据。

因此,我们一直在向量身定制的API开发迈进,这些API可访问这些不同域的数据。我们正在积极地收集用户的意见,询问他们如何使用数据。根据他们的使用经验,我们可以确保API有用。

KNMI的研究不仅仅对荷兰有重要意义。Wagenaar从事的项目旨在合并欧洲国家的数据,这些数据均以不同的方式收集和提供。Wagenaar说:“这使得在重大事件发生时很难迅速地了解清楚情况。”

3、自然灾害与气候变化

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