气象信息共享与数据挖掘四川省高校重点实验室

Laboratory of Meteorological information sharing and data mining

一 概况

“气象信息共享与数据挖掘”实验室于2010年被批准为四川省高校重点实验室(川教函[2010]594号)。该实验室立足我校气象行业背景，依托局校合作框架，着眼综合气象观测业务、预报预测业务和公共气象服务等气象现代化事业发展的实际需要，瞄准国内外气象信息共享与数据挖掘研究的前沿和热点，开展理论基础研究、关键技术和共性技术研究，解决信息共享与数据挖掘在气象行业应用中的关键问题。

主要研究内容

巨量信息分布式处理与服务的概念模式、服务框架、网络系统体系结构，以及知识表示与建模、知识分析与表达、数据融合等方面的理论研究。业务应用在具有自主知识产权的信息化支撑平台技术的基础上，重点进行气象信息存储、气象数据加工、气象数据挖掘、气象信息共享及可视化方面的研究。

成果概况

近3年来承担了国家行业专项、国家自然科学基金、863计划、国家科技支撑计划、中国气象局和各省市气象局项目27项，累计科研经费达860万元；发表论文42篇，其中三大检索收录31篇；申报国家发明专利5个，软件著作权33个。

二 科研队伍

实验室现有人员36人，其中教授6人，副教授12人，专职研究人员20名，具有博士学位16人，四川省学术和技术带头人后备人选2人。

实验室主任简介

舒红平，男，1974年5月生，中共党员，博士，教授，硕士研究生导师。现任成都信息工程学院yl6809永利(中国)有限公司院长、国家气象信息与通信技术委员会副主任、四川省科青联副主席、四川省软件行业协会副理事长，四川省学科及学术带头人后备人选。

自1996年以来，一直从事数据库技术、数据挖掘、计算机在气象行业中的应用等方面工作，主持和参与了973、863计划、国家科技支撑计划、国家自然科学基金、四川省科技支撑计划等20余项科研项目；以第一作者身份在国内外重要期刊发表学术论文54篇，其中被EI/SCI检索14篇；申请国家发明专利4个，取得软件著作权12个；带领团队获国家科技进步二等奖1项，四川省科技进步一等奖2项、三等奖2项等多项奖励。

三 主要研究方向

1气象资料处理技术

本方向以现代气象资料业务为核心，围绕气象预报预测业务、气象综合观测业务、公共气象服务的需求开展科学研究。在遵循资料质量控制的标准和规范的基础上，开展气象数据质量控制和评估体系的研究，进一步开展均一化气候序列的研制，多种资料融合、区域资料再分析的研究。

研究领域涵盖大气探测、天气预报、气象信息化、数据挖掘方面等。方向团队成员要求既具有较强的气象业务能力，也具有较强的软件开发能力，为实现信息技术与气象业务深度融合提供了技术基础和人才保障。

2气象信息共享软件技术

遵循气象业务的标准和规范，实现气象数据规范化的存储管理，为多轨道业务提供气象资料信息存储、气象数据收/发管理、气象数据监控、气象数据加工处理与共享服务。

本方向以数据库技术为核心，以气象信息化业务需求为驱动，集软件工程、软件开发技术、软件测试技术于一体，对气象探测体系涉及的观测资料和产品的采集、传输、存储、共享与分发、高性能计算、数据管理与服务等内容进行研究及应用。

在数据库技术方面，主要进行大型关系数据库（Oracle、SQL Server、DB2等）、分布式数据库、嵌入式数据库的研究；软件开发技术方面，主要进行SOA架构、JavaEE技术、Web Service、EAI、Portal、Ldap、XML等技术的研究与应用；软件工程主要进行设计模式、业务建模、算法设计、人机界面、CMM等方面的研究与应用；软件测试主要进行测试技术、方法、流程、测试文档等方面的研究和应用。

3数据挖掘

针对气象领域中的各种数据，研究气象综合数据仓库的建立方法，利用数据挖掘技术如分类、聚类、关联等对气象数据进行挖掘处理及智能分析，以便对气象数值预报、防灾减灾、气象预警与应急指挥等提供辅助决策支持；针对气象业务的知识类型和应用领域特点，研究对多种算法挖掘结果进行融合与评价的方法；研究气象文本数据挖掘、图像数据挖掘结果的可视化表达方法等。

四 核心研究成果

省市县三级公共气象服务平台

平台在国内率先实现了全国行政区域近实时多尺度、多类型气象服务产品的自动化生产和存储管理以及产品的web发布方式，首次将国际标准化组织W3C的本体概念引入气象服务知识库管理和分析图的发布，且率先将美国UCAR的地球科学内容管理系统(RAMADDA)、气象专业可视化数据集成（IDV）技术引入气象服务产品开发和管理，创新性的提出了分布式气象内容管理系统，实现了国际、国内气象组织间的数据共享，达到国际气象领域先进水平；在公共气象服务领域开展面向公共气象服务业务的构件库建设，建立具有自主知识产权的气象产品分发流程引擎，实现气象服务产品制作流程与产品分发；以服务装配的方式，根据不同气象部门本地气象业务的特殊性，按当地业务流程逻辑，集成和组装相应类型的公共气象服务业务构件，提高了系统结构的可扩展性和可移植性；在遵循中国局公共气象服务中心制定的产品分类命名规范的基础上，消除了产品共享时数据格式间的转换处理，提高了产品共享的自由度；以订单方式与客户建立契约关系，以合同完成产品生产、产品配置、产品配送，并对合同进行动态的有效性检测。实现订单式生产，合同式管理，实现了将传统公共气象服务业务向信息化、网络化服务方式迁移，以及跨区域气象服务产品的个性化、多样化订制，满足了多层次用户的个性化需求，开拓了服务领域和空间。

该平台已经在全国10余个省市自治区以及500余个市县区获得了成功应用，为政府防灾应急指挥提供科学的决策依据，产生了良好的社会效益与经济效益。

图1平台服务流程示意图

图2集约化生产近实时变尺度气象服务

图3可自定义的个性化、跨区域气象服务

五 人才培养

实验室努力构建有利于创新人才成长的科研环境，加强局校合作，共同培养技术人才，提高科研人员工程素质。通过多方式、多渠道的合作，建立局校人才交流机制，实行有吸引力的政策措施，吸引高层次优秀科技人才和团队来实验室工作，支持研究生参与科研项目，鼓励本科生投入科研工作，在创新实践中培养他们的探索兴趣和科学精神。

近3年培养学生的部分成果情况

年级	姓名	成果类型	成果名称	时间
2013届研究生	王鹏飞	科研论文	演化聚类在离散制造业质量管理中的应用,四川理工学院学报(自然科学版)	2013.03
2013届研究生	邵慧萌	科研论文	基于分片的高维稀疏数据存储模式优化研究,计算机工程与应用	2013.08
2014届研究生	王佑林	科研论文	k核心的改进及其在针灸处方主穴挖掘应用,成都信息工程学院学报	2013.05
2014届研究生	宋艳	科研论文	基于文本挖掘词频反文档频率方法的疾病症状权重挖掘研究,成都信息工程学院学报	2014.01
2014届研究生	何龙	科研论文	OLAP构件模型在集成开发平台中的研究与应用,四川师范大学学报（自然科学版）	2014.04
2014届研究生	段龙	科研论文	基于SOA软件开发环境资源管理与服务研究,成都信息工程学院学报	2014.04
2014届本科生	陈平	科研项目	国家级大学生创新创业训练计划:气象信息共享软件中间件开发与应用	2012.02
2015届研究生	王琦琪	发明专利	一种基于颜色和纹理特征的图像识别方法	2014.01
2014届本科生	陈平	发明专利	一种基于移动web的触摸响应加速方法	2013.10
2015届研究生	王琦琪	软件著作权	病虫害远程诊断Android移动端系统	2013.12
2015届研究生	张宇博	软件著作权	病虫害远程诊断系统	2014.01
2015届研究生	吴铣	软件著作权	数据共享系统	2014.04
2016届研究生	郭亚玲	软件著作权	实验室任务管理系统	2014.04

六组织机构及运行机制

组织机构

l 实验室主任：舒红平 博士教授

l 学术委员会主任：唐常杰教授博士生导师

l 气象资料处理技术方向负责人：王鹏 博士教授

l 气象信息共享软件技术方向负责人：刘孙俊博士副教授

l 数据挖掘方向负责人：舒红平博士教授

实验室主任负责制

n 四川省教育厅直接指导实验室工作。

n 成都信息工程学院重点实验室领导小组具体指导实验室工作。

n 实验室将成立由校内外、省内外专家参加的学术委员会，学术委员会指导实验室开展科学研究工作。

n 设立“气象信息共享与数据挖掘”重点实验室开放基金，吸引国内外、校内外的专家学者参与实验室的科学研究、建设和发展。

学术委员会

姓名	性别	职称	专业	职务	单位
唐常杰	男	教授	计算机应用技术	主 任	四川大学
诸昌钤	男	研究员	计算机应用技术	副主任委员	西南交通大学
马渝勇	男	高级工程师	气象雷达	委员	四川省气象局
蓝 伟	男	高级工程师	大气探测	委员	贵州省气象局
舒红平	男	教授	计算机应用技术	委员	成都信息工程学院
王鹏	男	教授	计算机应用技术	委员	成都信息工程学院
朱毅	男	教授	计算机应用技术	委员	成都信息工程学院
安俊秀	女	教授	计算机应用技术	委员	成都信息工程学院
刘孙俊	男	副教授	计算机应用技术	委员	成都信息工程学院