你是否對(duì)天氣預(yù)報(bào)電視報(bào)道的背后的運(yùn)作感到好奇？是誰(shuí)在管理政府衛(wèi)星？也許你會(huì)思考關(guān)于傳感器的一個(gè)問(wèn)題——數(shù)據(jù)會(huì)流向何處？

在荷蘭，這些數(shù)據(jù)是由KNMI或政府的氣象部門(mén)-（Kininklijk Nederlands Meteorologisch Instituut）收集和管理的。KNMI預(yù)報(bào)天氣，研究氣候變化并監(jiān)視地震活動(dòng)，他們的影響力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了荷蘭。

2017年，由KNMI制造的TROPOMI隨Sentinel-5 Precursor衛(wèi)星發(fā)射升空。最近，TROPOMI測(cè)量并繪制了由于COVID-19導(dǎo)致的12月至3月中國(guó)二氧化氮濃度下降的圖表。

但是如何收集這些數(shù)據(jù)？TROPOMI和其他傳感器任何將數(shù)據(jù)傳到KNMI？收到后如何處理？

最近，TNW與Saskia Wagenaar和Roy Engelen進(jìn)行了交談，他們兩個(gè)是為KNMI進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和分發(fā)的開(kāi)發(fā)人員。

1、從傳感器到天氣室

云工程師Roy Engelen告訴我們：“KNMI由幾個(gè)部門(mén)組成。有些部門(mén)負(fù)責(zé)研究工作，有的部門(mén)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地工作，更換傳感器并進(jìn)行測(cè)試。而氣象學(xué)家，他們實(shí)際上負(fù)責(zé)向荷蘭人發(fā)出預(yù)警。”

如果我們要簡(jiǎn)單描繪一下數(shù)據(jù)如何在KNMI中從A到B，現(xiàn)場(chǎng)傳感器將是起點(diǎn)。Engelen在IT遷移團(tuán)隊(duì)中擔(dān)任云工程師，該團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)整個(gè)信息鏈，從傳感器一直到天氣室。他說(shuō)：“我的部門(mén)是使整條鏈保持運(yùn)行和信息運(yùn)行的助手。因此涉及更多IT相關(guān)的工作。”

這些傳感器可以完成人類數(shù)百年來(lái)的工作-觀察天氣。但現(xiàn)在，他們會(huì)自動(dòng)收集溫度，降雨量和氣壓等數(shù)據(jù)。

Engelen說(shuō)：“因此，在荷蘭，擁有48個(gè)傳感場(chǎng)地，其中陸地上34個(gè)，海上14個(gè)”。當(dāng)?shù)剡€有一些人，他們的花園里有一個(gè)小型傳感場(chǎng)地，或者是農(nóng)民，他們的田里也有傳感器，所有這些數(shù)據(jù)在KNMI得到收集。”

Engelen猜測(cè)：“這些人大多數(shù)都是個(gè)人志愿者。該國(guó)大約有300名志愿者。但是，愿意幫助的志愿者人數(shù)有所減少，因?yàn)檫@是需要每日都進(jìn)行的工作。”Engelen告訴我們，這是KNMI要解決的一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)楫?dāng)?shù)刂驹刚叻浅Ｖ匾?ldquo;這300個(gè)額外的數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)于獲得清晰的畫(huà)面確實(shí)至關(guān)重要，因?yàn)轭A(yù)測(cè)模型需要高分辨率。”更多數(shù)據(jù)意味著更準(zhǔn)確的天氣預(yù)報(bào)。

現(xiàn)場(chǎng)傳感器收集到數(shù)據(jù)后，將通過(guò)KNMI的模型運(yùn)行數(shù)據(jù)。“所有這些數(shù)據(jù)輸出都會(huì)生成地圖，視頻等。”

Engelen說(shuō)，“還收集了來(lái)自雷達(dá)和衛(wèi)星的原始數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)用作預(yù)測(cè)模型的輸入，并生成實(shí)時(shí)地圖。然后將這些地圖發(fā)送給氣象室（以及著名的布恩拉達(dá)爾）中的氣象學(xué)家，氣象學(xué)家給出有關(guān)天氣的警告和信息。原始數(shù)據(jù)得到存檔，以便研究氣候變化并建立更好的天氣預(yù)報(bào)模型的研究人員可以使用。”

該數(shù)據(jù)一直在收集，理論上是如此。有時(shí)，傳感器會(huì)在現(xiàn)場(chǎng)掉落。

Engelen繼續(xù)說(shuō)：“例如，使用激光測(cè)量鳥(niǎo)群的多云度，或鳥(niǎo)在傳感器上筑巢都可以影響傳感器。而且，由于測(cè)量雨水，在很久以前（帶有傳感器）的田地還沒(méi)有關(guān)閉，所以任何人都可以越過(guò)它們。喝醉了的人會(huì)在里面排尿，所以突然那里有很多降雨。”但是，香港服務(wù)器，Engelen保證：“傳感器將不斷得到改進(jìn)，類似的事情過(guò)去曾發(fā)生過(guò)。”

2、數(shù)據(jù)會(huì)如何處理？

Saskia Wagenaar是從事KNMI數(shù)據(jù)平臺(tái)（KPD）的軟件工程師，該平臺(tái)可通過(guò)API訪問(wèn)所有KNMI的開(kāi)放數(shù)據(jù)和許可數(shù)據(jù)。Wagenaar的團(tuán)隊(duì)使用Engelen建立的云基礎(chǔ)架構(gòu)。

Wagenaar告訴TNW：“我的責(zé)任是真正收集數(shù)據(jù)并使之可用。“我作為數(shù)據(jù)分發(fā)者的角色的好處在于，不僅KNMI的科學(xué)家可以將其用于研究；每個(gè)人都有訪問(wèn)權(quán)限。因?yàn)槲覀兪?a href="http://www.qzkangyuan.com/cnidc/idcnews/osnews/2019/38156.html">政府機(jī)構(gòu)，所以我們必須免費(fèi)提供開(kāi)放數(shù)據(jù)。”

最常訪問(wèn)此開(kāi)放數(shù)據(jù)的人員是學(xué)者、政府研究人員，還有商業(yè)公司，例如史基浦機(jī)場(chǎng)和荷航，他們使用這些數(shù)據(jù)來(lái)根據(jù)天氣情況安排飛行航班。

管理如此眾多的開(kāi)放訪問(wèn)數(shù)據(jù)并非沒(méi)有挑戰(zhàn)。除了人工和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的成本外，還要確保以一種有效的方式提供數(shù)據(jù)：“如何為用戶提供如此龐大的數(shù)據(jù)量，以便他們可以正確使用它們？這就是我的團(tuán)隊(duì)正在努力的事情。我們從許多不同的領(lǐng)域收集數(shù)據(jù)，例如雷達(dá)測(cè)量，風(fēng)向測(cè)量或衛(wèi)星數(shù)據(jù)等，我們必須以不同的方式處理所有這些數(shù)據(jù)。

因此，我們一直在向量身定制的API開(kāi)發(fā)邁進(jìn)，這些API可訪問(wèn)這些不同域的數(shù)據(jù)。我們正在積極地收集用戶的意見(jiàn)，詢問(wèn)他們?nèi)绾问褂脭?shù)據(jù)。根據(jù)他們的使用經(jīng)驗(yàn)，我們可以確保API有用。

KNMI的研究不僅僅對(duì)荷蘭有重要意義。Wagenaar從事的項(xiàng)目旨在合并歐洲國(guó)家的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)均以不同的方式收集和提供。Wagenaar說(shuō)：“這使得在重大事件發(fā)生時(shí)很難迅速地了解清楚情況。”

3、自然災(zāi)害與氣候變化