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多源异构海洋大数据支撑服务平台解决方案

注册地所在区市:即墨区

申报单位简介

青岛海洋科学与技术试点国家实验室于2013年12月获得科技部批复、2015年6月试点运行,由国家部委、山东省、青岛市共同建设,定位于围绕国家海洋发展战略,依托青岛、服务全国、面向世界,以重大科技任务攻关和国家大型科技基础设施为主线,开展战略性、前瞻性、基础性、系统性、集成性科技创新。实验室拥有超级计算大科学装置群和存储容量达40PB的海洋大数据存储中心,主导发起透明海洋、蓝色药库等重大科学计划。

解决方案简介

围绕海洋大数据智能获取、组网传输、分布存储、加工处理、分发服务、安全保障等全生命周期链条,海洋试点国家实验室联合优势单位,基于国产神威超算体系架构,综合运用大数据、人工智能等信息技术,突破了多级异构存储、数据流控、智能处理、三维可视、安全监控以及云服务等关键技术瓶颈,系统建立了海洋大数据支撑服务平台,有效服务了海洋强省战略和智慧海洋计划,也为海洋强国建设提供了基础支撑。

解决方案描述

多源异构海洋大数据支撑服务平台针对海洋大数据这一国家重要战略资源,围绕海洋整体性、集成性、动态性、演进性等特点和空天地海数据多源、物化生地学科多维、声光电磁信息异构等特征,按照“理论研究-关键技术公关-平台建设-典型应用”思路系统构建了EB级大数据异构存储体系和汇集平台、存储平台、管理平台、分析平台、产品平台和可视平台等6个子平台。 1)汇集平台支持HTTP/FTP/S3/GS等多种网络协议,可对海洋科学数据网站进行智能采集,支持自动网络切换、分布式下载、一键提取等功能,提供全球众多海洋科学网站高速、无限制、智能汇聚。 2)存储平台完成异构存储方案设计,制定物理容量10拍字节(Petabytes,Pb)以上的国产分布式存储系统设计方案,方案采用光磁一体、数据分级、动态管理的方式,通过数据生命周期管理策略,自动进行磁光冷热分级;支持本地存储、共享磁盘NFS以及分布式存储等多种存储方式,可供客户灵活选择,满足用户多重需求。 3)管理平台针对数据来源复杂模块化实现数据标签、分类、检索功能,从汇聚、资产化到共享全链路监控管理,包含数据自动分类、基于动态谱图的数据标签、基于数据仓库的数据资产管理和基于语义分析的数据搜索等功能。 4)分析平台面向国产分布式存储系统完成联机分析处理列式数据库系统、无共享大规模并行处理结构化查询数据库和配套协调服务以及高吞吐消息等中间件,并面向全球气候变暖背景下极端热天气开展了智能分析预测。 5)产品平台基于知识图谱技术体系,针对新冠药物靶点虚拟筛选,现阶段解析出药物实体130万个,药物实体关系2000万 。初次之外,还完成了水生生物信息近万个免疫基因信息的智能筛选,整合了国内涉海262个研究机构3165个海洋领域专家信息,形成了专家文献、专著、共同合作作者等16万个学术实体和556万学术实体关系。 6)可视平台建立了一个基于地球球体模型的可视计算系统,可实现地球系统模式、区域预报模式和其他观测探测平台的三维可视化表达;除此之外,还研发了一种面向真实感绘制的三维变量可视化方法。 海洋大数据支撑服务平台在推动海洋科技创新发展、服务海洋国防安全等方面具有重要的基础支撑作用,同时对发展海洋大数据综合信息服务产业,打造内容丰富、市场规模巨大的智慧海洋大数据信息产品也具有重要的引领作用。

解决方案应用成功案例简介

2019年6月8日,海洋试点国家实验室向全球发布了世界首套近500年时间序列的1850年工业革命前控制实验和工业革命以来超130年地球系统历史变化模拟结果,数据体量达PB级。2021年6月30日,海洋试点国家实验室发布了首次在国产神威超算上构建的高效运行千万核心规模高分辨率地球系统模式,在全球首次实现了大气与陆地5公里,海洋与海冰10公里(5V10)精度高分辨率地球气候系统模式。