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5123导航五湖四院长、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 |