郭紫琼
西部机场集团天水机场有限公司 741025
摘要：随着我国民航行业的快速发展，如何改善民航气象服务工作，为飞行提供更加及时、精准、全面的气象信息成为公众关注的焦点。我国正逐步进入大数据时代，大数据具有的超大的信息容量和卓越的运算能力给民航气象工作提供新思路，我国在民航气象服务的很多方面都已经运用大数据、云计算技术。通过对我国民航气象工作现状以及民航气象大数据框架结构展开探讨，并提出改善民航气象大数据服务工作的相关策略。
关键词：民航气象服务；大数据；云计算
1引言
民用航空气象服务工作是民航运输体系中的重要组成部分，是民航行业安全、稳定发展的重要保障。随着由于气象原因引起的航班延误甚至是飞行事故比例却在逐年增加，如何改善航空气象服务工作质量，为民航运输飞行提供更加高效、便捷、精准、实时的气象信息服务成为摆在航空气象工作人员面前的一道难题。近年来，我国已经入大数据时代，大数据技术以其海量数据资源和全新的运算优势吸引了民航气象部门的关注，目前，在我国民航气象工作的诸多方面都在运用大数据技术，如气象资料的采集、融合、处理以及气象产品的制作等方面，大数据技术正在深入到民航气象工作的方方面面。
2大数据下云计算在航空气象中的应用
2.1气象大数据分析
大数据集合的处理无法在可承受的时间范围内进行，并且无法用常规软件工具进行捕捉和管理。大数据具有Volume（体量大）、Velocity（要求数据处理速度块）、Variety（多样化）、Value（高价值）、Veracity（真实性）的5V特性。为了处理海量数据资源，必须通过云计算模式来实现，云计算模式是通过使计算机分布在大量的分布式计算机上进行数据处理工作的，是分布式计算、并行计算、网络储存、多核计算、虚拟化、负载均衡等传统计算机技术和互联网技术融合发展的产物，提供可用的、便捷的、按需的网络访问。航空气象资料既有中低空的风向、风速、能见度、温度、露点温度等信息，又有高空中气压分布、云量、云高、积冰层等信息，所以航空气象数据种类繁杂，结构各异，具有大数据多样化的特点；为保证气象数据的更新率，气象资料的采集时间单位一般为每天、每小时甚至是每分钟，这就使得目前我国气象资料的收集量在飞速增加，已经达到的PB级别，这具有大数据体量大的特点。
2.2民航气象大数据服务基本框架
为了使航空气象大数据分析得以实现，民航气象大数据服务框架主要有以下五个层次组成：（1）基础设施层。基础设施层应具有气象资源抽象、气象资源监控、负载管理、存储管理、资源部署、安全与风险管理以及计费管理等功能[1]。
（2）云平台层。当基础设施层搭建好后，继续运用云计算技术在基础设施层上搭建平台层。运用Hadoop可以构建分布式文件系统，可利用服务器集群，根据自定义业务逻辑，对海量气象数据进行分布式处理。HBase的底层存储是基于Hadoop，是一个分布式、可扩展的大数据库，能够实时读写大量数据，达到大数据检索要求。
（3）云应用层。云平台监控与管理是对区域气象中心的服务器节点，在气象云平台这样大规模的数据环境中，如果不对服务器节点加以管理，很容易就出现因负载不均衡而导致的资源闲置或上层服务性能受影响的情况。气象服务主要为气象数据的采集、处理然后进行气象产品的制作。
（4）大数据服务层。当应用层为相关软件工具进行开发工作后，大数据服务层就可以根据相关应用进行大数据气象服务。利用HBase的实时数据索引可以进行站点监控与云平台监控功能。利用MapReduce对气象数据进行分布式处理就可以完成数值预报和航空气象产品的制作工作，并做好对用户开放的相关服务工作。
3改善大数据航空气象服务的策略
3.1提高气象大数据服务的安全性
由于航空飞行活动对气象信息的依赖性太强，气象产品的真实性和安全性直接关乎飞行的安全性，所以大数据技术应用于航空气象方面给我们带来很多便利的同时我们也要对其安全性进行严格把控。提高航空气象大数据服务的安全性可以从以下几个方面来考虑：
（1）数据加密。气象大数据本身的价值性非常高，对核心机密数据加强防护仍然是维护大数据安全的重中之重。现在各个种类的大数据系统平台采用了实时监控、防火墙以及各种安全应用等防护措施，但其仍存在漏洞，并且存在未经授权的用户通过其他方式获取到实际数据的现象，所以只有加强对关键数据的加密防护，才能有效地保障数据信息安全[2]。
（2）访问控制。现阶段的访问控制主要有两大类：自主访问控制和强制访问控制。自主访问控制中用户拥有绝对的权限，可以自主生成访问对象，并决定可使用访问权限的用户类型；强制访问控制中系统会强制性控制用户生成的对象，并且按照事先制定好的规则决定可使用访问权的用户类型。大数据系统平台通过不断接入新的服务器、存储设备、网络设备，并对系统间和服务期间的访问权限进行控制等方式提高关键数据的安全性。
（3）统计分析。对大数据系统内部的安全问题进行自查也是降低大数据系统安全风险的重要手段，一般可采用统计分析的方法。统计分析分为统计设计、资料收集、整理汇总、统计分析和信息反馈五个阶段。可以根据统计分析得出的结论来评估安全问题等级，并采取相应措施预防可能会出现的安全风险。
3.2对气象云平台层进行优化部署
对云平台层的应用副本进行优化是现阶段平台层优化部署的主要针对对象，一般分为本地计算节点优化部署和存储平台优化部署两个方向。
（1）本地计算节点优化部署。本地计算节点应用部署模式可以将应用副本直接整合进入虚拟镜像内，并随虚拟机工作。在本地计算节点应用部署模式下，将重点针对软件的应用逻辑架构进行优化，应用组件的差异性将提高不同组件的优化效果。
（2）存储平台优化部署。在这个优化过程中，对独立的应用副本在不同存储技术构件下的云平台的优化是云平台的重点优化方向。由此，虚拟机可以重复执行相同应用，只需在现有的虚拟机上挂载应用副本。存储平台优化部署模式可以提高执行方式的灵活性和虚拟机的工作效率[3]。
4结语
民航气象信息的准确性和及时性关乎民航飞行活动的安全，大数据云计算技术为改善民航气象服务带来了新思路。在大数据技术为航空气象领域带来便利的同时我们也要严肃对待其安全性。在未来的发展中，气象大数据会深入到气象服务的方方面面，最终会建成完善的民航气象大数据服务系统，全面改善航空气象服务质量。
参考文献
[1]苏艳华.民航气象服务的现状与展望[J].气象科技进展，2017，7（01）：90-94.
[2]杨晶轶，何勇.西南地区航空气象服务思考[J].科技资讯，2018，16（20）：43-44.
[3]计晓玲.基于大数据的民航气象数据存储平台方案研究[J].信息通信，2018（08）：124-125.