让大数据更好服务经济民生

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4月25日,在福州市举行的第四届数字中国建设峰会“云上贵州”展厅中国天眼展区,游客络绎不绝。“妈妈,你看那一组‘圆盘’是什么东西呀?”在展会现场,一位小朋友拉着他妈妈的手问。“这是天眼矩阵先导阵模型,中间这个大的是‘中国天眼’,是目前世界上口径最大的射电望远镜(FAST)。”一旁的解说员耐心地给小朋友解释:“将来,咱们通过它们发现更多的星星。”这组与FAST组网运行的先导阵列模型,便是本次参展的中国天眼联合研究中心·贵州师范大学分中心的黑科技,据中心团队高级工程师于徐红介绍,先导阵列是基于FAST面向下一代平方公里望远镜阵列(SKA),由36个个头不一的“圆盘”组成,全部建成之后将全面提升FAST观天范围、效率、精度、分辨率和灵敏度。中国天眼联合研究中心·贵州师范大学分中心前身FSAT早期科学数据中心是由中科院国家天文台与贵师大于2014年合作共建,随着我省大数据战略的不断推进,拥有大量数据处理能力的中国天眼联合研究中心·贵州师范大学分中心(以下简称中心)不仅能服务FAST,还将其优势发挥到服务我省大数据战略行动的各个领域。精准遥感点亮地理“智慧”信息“选址一直是射电望远镜规划建设的‘老大难’问题。”中心遥感团队成员郑欣介绍道,因为球面射电望远镜的主体部分镜面类似于一个凹面镜造型,选择洼地建造最为合适。其次还必须要尽可能远离无线电波的干扰源。这就要运用先进的遥感技术。“什么是遥感技术?简单来说,就像是在飞机或人造卫星上,安装一台功能强大的照相机,通过图像分析获取想要得到的数据。检测分析不同功能的数据才能正确选址。”中心负责遥感遥测的王珩说。于是,2020年该中心联合武汉大学研发出基于贵州喀斯特山地特点,综合卫星遥感、无人机遥感、数据采集车、地面传感器网络等手段的“空、天、地”一体化遥感信息应用系统。眼下,中心正在开展“中国FAST射电观测阵列先导阵”前期调研勘察,给“小圆盘”找到合适的家。“通过无人机机载光谱相机、激光雷达、全景阵列等先进设备,应用摄影测量、激光点云等前沿技术,经过大数据、云计算分析处理,高效地为FAST先导阵前期各项工作提供探测信息,并将在后续的规划设计、勘探建设、运维监测等方面持续发挥支撑保障作用。”据王珩介绍,除FAST先导阵选址勘探以外,中心围绕我省山地农业发展需求,面向我省农业大坝运用这套遥感信息应用系统建立了农业大数据监测分析平台,实现了海量农业以及生态、环境、土地等信息的采集、计算和储存分析,为不同坝区重点经济作物提供长势监测、产量评估、病虫害预警等服务。做填补“缺陷”的“游戏管理员”伴着贵州大数据浪潮的不断翻涌,随之而来的便是不得不面对的网络安全问题。“如果把安全漏洞比作游戏中的‘缺陷’,那么我们就扮演着‘游戏管理员’的角色。”中心贵州省信息与计算科学重点实验室徐洋介绍,早在2011年6月,该中心便得到公安部审批,成为贵州省首家信息安全等级保护测评机构。近5年来,该中心网络安全重点实验室围绕大数据网络空间安全技术,在网络安全等级保护测评量化模型、WiFi大数据分析、人工智能在网络安全中应用等多个方向上展开深入研究,承担了省部级项目8项。为高速公路保驾护航“贵州省的高速公路出入口的收费标准,都是由咱们中心进行测算制定的。”贵州省信息与计算科学省级重点实验室副主任刘志杰介绍:“高速公路计费是一个庞大的工程。为保驾护航我省不断升级扩建的高速公路路网。自2007年7月中心大数据实验室开发贵州省单机版高速公路联网收费费额计算平台以来,已有13个年头,平台也经历了大大小小6次升级。”贵州省高速公路计费原则为最低费额路径收费,最短路径拆分,计算出正确的费额公式后,根据公式套入计算原则、计算条件、优惠政策等,才能得出两个结点之间正确的应收费额。初期,实验室制定的贵州首条高等级公路——贵黄公路费额标准,用手持计算器都能完成。但随着路网建设的网格化发展,人工计算已经无法完成。近年来,我省交通系统不断完善,高速公路由2009年1188公里增长至2021年7607公里,每增加一条高速公路,都会与现有路网发生关系,从而改变原有的费额计算方式。一条新路并网,需要大量的数据计算。刘志杰说:“每次计算,将产生1亿多条数据量,生成数据报表超过5万页。”因此,该中心改进算法,利用大数据平台提速增效,建成以图形处理器并行算法为核心、以网络分布式处理为支撑、以地理信息系统为复杂路网结构表现方式、以云架构为存储方式自主研发的高速公路费额计算大数据应用平台,运用超算技术进行交通大数据处理,保障了高速公路通行费及时准确的收取与拆分,成为我省交通大数据的一个重要组成部分。

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