氣象圖像電子檔案管理論文
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氣象圖像包括雷達(dá)拼圖、衛(wèi)星云圖、天氣圖等圖像文件，目前氣象電子檔案是將圖片存儲在文件系統(tǒng)中，這種存儲方式不易于管理、可伸縮性差、可用性受限制。筆者建議氣象圖像應(yīng)采用Oracle數(shù)據(jù)庫技術(shù)存儲，將圖片文件與其他數(shù)據(jù)一起存儲在數(shù)據(jù)庫中，圖像數(shù)據(jù)選擇BLOB類型，當(dāng)BLOB與其他數(shù)據(jù)一起存儲在數(shù)據(jù)庫中時，BLOB和表格數(shù)據(jù)可以一起備份和恢復(fù)，這樣就降低了表格數(shù)據(jù)與BLOB數(shù)據(jù)不同步的機(jī)會，而且降低了其他用戶無意中刪除了文件系統(tǒng)中BLOB數(shù)據(jù)位置的路徑和風(fēng)險；將數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中BLOB和其他數(shù)據(jù)的插入、更新和刪除都在同一個事務(wù)中實現(xiàn)，這樣就確保了數(shù)據(jù)的一致性和文件與數(shù)據(jù)庫之間的一致性，不需要為文件系統(tǒng)中的文件單獨(dú)設(shè)置安全性；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以對大量小文件進(jìn)行優(yōu)化，數(shù)據(jù)庫復(fù)制允許在分布式環(huán)境中復(fù)制、分配和潛在的修改數(shù)據(jù)，在主系統(tǒng)失效的情況下，日志轉(zhuǎn)移提供了保留數(shù)據(jù)庫備用副本的方法，可伸縮性和可用性增強(qiáng)。將來應(yīng)對氣象圖像數(shù)據(jù)根據(jù)種類、重要程度、使用頻次等方面先進(jìn)行分類，再進(jìn)行存儲到Oracle數(shù)據(jù)庫中，其氣象圖像分類方法是采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)中關(guān)聯(lián)的規(guī)則對氣象圖像進(jìn)行分類，這種方法同時考慮所有的屬性，具有時間短、準(zhǔn)確率高的特點(diǎn)。
二、氣象圖像的壓縮
目前氣象圖像電子檔案巨大的數(shù)據(jù)存儲量，已經(jīng)超出了計算機(jī)的存儲和處理能力。因此將來需要對氣象圖像進(jìn)行圖像壓縮處理，圖像壓縮是數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)在數(shù)字圖像上的應(yīng)用，其目的是為了減少圖像數(shù)據(jù)中的冗余信息，達(dá)到高效率的圖像存儲和傳輸。圖像壓縮在保證圖像質(zhì)量的條件下，用最少的bit單位來顯示原始圖像，以達(dá)到減少圖像的存儲空間，壓縮的過程就是編碼的過程，解壓縮的過程就是解碼的過程。圖像壓縮分有損數(shù)據(jù)壓縮和無損數(shù)據(jù)壓縮兩種，針對氣象圖像數(shù)據(jù)的價值及其重要性，我們采取無損壓縮的技術(shù)方法，更好地保留氣象圖像數(shù)據(jù)。無損壓縮是指對圖像數(shù)據(jù)統(tǒng)計冗余進(jìn)行壓縮，在解碼時可以完全恢復(fù)原始數(shù)據(jù)不會有任何的失真，但是壓縮率可能會受到一定數(shù)據(jù)統(tǒng)計冗余度的限制。Huffman編碼是無損壓縮編碼中比較有效的一種方法，是由美國數(shù)學(xué)家DavidHuffman創(chuàng)立的一種可變長編碼方式。基本原理是對出現(xiàn)次數(shù)越多的代碼，分配長度較短的編碼，而對出現(xiàn)次數(shù)越少的代碼，則分配較長的編碼，并且保持編碼的唯一可解性。Huffman編碼是一種靜態(tài)的壓縮技術(shù)，從提供接近信源熵的編碼來說是最佳的一種編碼方式，通過Huffman編碼可以節(jié)省大約14%的空間。
三、氣象圖像加解密
氣象圖像電子檔案是氣象檔案數(shù)據(jù)的寶貴財富，為了防止氣象檔案數(shù)據(jù)外流，對氣象圖像電子檔案加密是至關(guān)重要的。對圖像加密是改變原圖像的表達(dá)，隱藏原圖像的重要信息，已達(dá)到保密的目的。現(xiàn)在已有的加密方式有很多種，然而氣象圖像電子檔案的存儲量較大，因此我們應(yīng)采用混沌加密算法來處理這種容量較大的圖像信息數(shù)據(jù)，混沌加密算法是一種高效快速的加密方式，是以非線性動力學(xué)中的混沌現(xiàn)象為理論基礎(chǔ)的，借助混沌現(xiàn)象中的初值敏感性和迭代不重復(fù)性兩大特點(diǎn)運(yùn)用于密碼學(xué)中生成序列密碼。四、氣象圖像的存儲管理目前，考慮到電子檔案災(zāi)難搶救問題，氣象圖像的存儲保存實行異地雙套制存儲，隨著云時代的到來，可以將本地的氣象圖像檔案資源上傳到云計算平臺，轉(zhuǎn)化為云服務(wù)，形成云檔案館“虛擬資源地”，用戶可以不受任何時間、空間的限制，輕松地獲取國家級、省級及其他各級檔案館所需信息；同時，基于云計算，可以將非結(jié)構(gòu)化檔案數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)和其他多維數(shù)據(jù)有效融合集成，然后基于人工智能、虛擬服務(wù)、云終端等多種技術(shù)為用戶建立虛擬的‘云’檔案館，提供檔案核心業(yè)務(wù)及其以外的服務(wù)支持，給用戶全新體驗，而且云會自動備份存儲數(shù)據(jù)，也不必?fù)?dān)心文件資源存儲空間的問題，云計算可以解決災(zāi)難性數(shù)據(jù)搶救和電子檔案存儲空間不足問題；通過云計算可以優(yōu)化管理與調(diào)度檢索，綜合利用網(wǎng)絡(luò)中的空閑空間，采用式存儲方式管理用戶數(shù)據(jù)，能滿足超大容量存儲需求，用戶不再需要建立自己的數(shù)據(jù)中心，只需要向云計算服務(wù)商申請存儲服務(wù)，支付較低的費(fèi)用，即可享受存儲服務(wù)。
作者：關(guān)興民單位：黑龍江省氣象信息中心
