Слайд преимущества новых кодов

CREX

BUFR

РАЗДЕЛ 0 Раздел признака сообщения
РАЗДЕЛ 1 Раздел идентификации
РАЗДЕЛ 2 (Необязательный раздел)
РАЗДЕЛ 3 Раздел описания данных

РАЗДЕЛ 4 Раздел данных
РАЗДЕЛ 5 Раздел конца сообщения

РАЗДЕЛ 0 Раздел признака сообщения
РАЗДЕЛ 1 Раздел описания данных

РАЗДЕЛ 2 Раздел данных

РАЗДЕЛ 3 (Необязательный раздел)
РАЗДЕЛ 4 Раздел конца сообщения

Разделы признака сообщения и Раздел идентификации в коде BUFR являются короткими разделами, которые идентифицируют сообщение (центр поставщика, номер версии кода, категория данных, дата, срок итд).

В разделе “Описание данных” содержится список описателей (или идентификаторов) элементов, согласно заранее установленным и согласованным на международном уровне таблицам, которые были накоплены в официальных Руководствах по Кодам ВМО. Эти идентификаторы описывают тип данных, содержащихся в разделе данных, и порядок, в котором эти данные следуют.

“Необязательный раздел” может быть использован для передачи любой информации или параметров для национальных целей.

Раздел конца сообщения содержит четыре алфавитно-числовых символа "7777", чтобы обозначить конец сообщения в коде BUFR или CREX.

Когда возникает необходимость передачи новых параметров или новых типов данных, то после утверждения комиссии ВМО, новые элементы просто добавляются к ВМО таблицам для BUFR и CREX. Таким образом, поскольку формы кодов с табличным поиском могут описывать любой новый параметр путем простого добавления нового элемента в соответствующую таблицу кодов, они обладают возможностью передавать неограниченное разнообразие информации. Следовательно, в дальнейшем, определение новых кодовых форм не является необходимым. Каждый раз, при изменении структуры кода BUFR или CREX, указывается номер издания.

Коды BUFR и CREX называют таблично-ориентированные коды поскольку их кодировании основывается на использовании заранее согласованных таблиц.

В Таблицах определено, как параметры (или элементы) следует кодировать в качестве элементов данных в сообщениях в кодах BUFR или CREX (т.е. единицы измерения, размер, шкала). Таблицы, определяющие кодирование в кодах BUFR и CREX, это – Таблицы A, B, C, и D. (Кодовые таблицы ВМО часть II, выпуск ВМО 306)

Слайд таблицы А

В Таблице A данные подразделяются на несколько категорий (например, наземные данные – земля, наземные данные – море, вертикальные зондирования (кроме спутниковых), вертикальные зондирования (с помощью спутников), и.т.д.). Будучи не слишком существенным для кодов BUFR или CREX, такое разделение данных по категориям полезно для хранения сообщений в базах данных и для выборок из нее, а так же для телекоммуникационных целей.

Слайд таблицы В

В Таблице B описывается, как отдельные параметры или элементы, следует кодировать/декодировать в кодах BUFR и CREX. Для каждого элемента в таблице указан шифр, используемый для ссылки (или шифр идентификатора элемента, который, как объяснялось раньше, используется в разделе описания соответствующего кода в качестве указателя), имя элемента, и информация, необходимая для кодирования и декодирования элемента. Для BUFR эта информация состоит из единиц измерения, которые будут использоваться; масштаба и исходного значения величины, которые следует применить к значению элементу; числа битов, используемых для описания величины элемента (BUFR ширина данных).

Таблица B является основной при кодировании и декодировании как в коде BUFR, так и в коде CREX.

В Таблице C определяется некоторое количество операций, которые могут быть применены к элементам. Например, Таблица C содержит описатели операций для изменения масштаба, исходного значения или ширины данных, перечисленных для параметра в Таблице B кода BUFR..

Слад таблицы D

В Таблице D определяются группы элементов, которые всегда передаются вместе (как регулярные SYNOP или TEMP сообщение), в, так называемых, общих последовательностях значений. Благодаря общему описателю последовательности, каждый раз не требуется перечислять описатели каждого элемента в разделе описания данных. Это уменьшает объем, требуемый для сообщения в кодах BUFR или CREX. Общие последовательности определяются в Таблицах D кодов BUFR и CREX. Ниже приведен пример Таблицы D для кода BUFR.

Описатели последовательности, хотя и не являются необходимыми для кодирования и декодирования согласно кодам BUFR и CREX, однако они полезны для уменьшения объема сообщений в кодах BUFR и CREX.

Слайд связь таблицы D с таблицей B

Теперь, когда мы немного познакомились с новыми кодовыми формами, еще раз рассмотрим те преимущества, которые эти коды позволяют получить.

Эти преимущества прежде всего:

- Свойство самоописания как кода BUFR, так и кода CREX, по сравнению с традиционными алфавитно-цифровыми кодовыми формами - оно дает относительную легкость декодирования сообщений в кодах BUFR или CREX. В то время как для декодирования значительного числа символьных кодов, находящихся в текущем использовании, необходимо большое число специализированных и сложных программ, декодировать любое сообщение в коде BUFR или CREX способна единственная “универсальная” программа декодирования BUFR или CREX. Разработать такую программу для декодирования сообщений в BUFR или CREX - это не тривиальная задача, но если она однажды разработана, она не нуждается в изменениях при каждом изменении версии таблицы, некоторая ее модификация нужна только для использования следующего издания таблиц.

- Кроме того, свойство самоописания делает возможным в рамках как кода BUFR, так и кода CREX, легко адаптировать как новые данные внутри существующих типов сообщений, так и новые типы сообщений. Традиционные символьные кодовые формы не приспособлены для эффективного удовлетворения этих требований. Любая модификация традиционной алфавитно-цифрового кодовой формы требует соответствующей модификации всего программного обеспечения для кодирования сообщений в этой форме кода, или для декодирования сообщений из нее. В противном случае, программное обеспечение будет выдавать неправильные значения или сбой. Таким образом, формы традиционного символьного кода не приспособлены к быстрому или простому проведению изменений

- Коды BUFR и CREX обладают еще одним свойством - так называемым свойством дублирования. Дублирование - это повторение простого параметра или группы параметров некоторое число раз, поскольку TEMP или PILOT содержат записи с несколькими уровнями.

- Упрощение обмена данными. Код BUFR обладает некоторыми свойствами, которые позволяют упростить обмен данных. Данными, занимающими большой объем, без требования их читаемости человеком, например, такими как данные спутникового зондирования, уже обмениваются в коде BUFR, так как это эффективно. Однако, в коде BUFR можно так же более эффективно представлять группы наблюдений, которыми в настоящее время обмениваются в форме традиционного символьного кода, и почти так же эффективно - представлять простое наблюдение.

- Новые кодовые формы позволяют решить проблему так называемую Тома A. Систематическая передача географических координат, легко выполняемая с помощью кодов с табличным поиском, уменьшила бы известные проблемы Тома A, связанные с чрезмерными задержками его обновления.. Передача географических координат совместно с самими данными решило бы 98% ошибок координат для конкретной станции. Оставшиеся 2% ошибок – это случаи, когда неправильно было определено местонахождение самой станции, и эти ошибки, конечно, остались бы. Для включения этой информации требуется добавить 46 битов, и это точно является выгодным.

- Информация о качестве и мониторинге может быть включена в BUFR, это позволяет определять качество передаваемых данных (т. е. хорошие, слабо сомнительные, сильно сомнительные, плохие и замененные или исправленные) для каждого наблюденного параметра. Другие операторы описания позволяют сохранить как первоначальные значения, полученные при наблюдении, так и значения (возможно, несколько), исправленные затем, предположительно уточненные в результате работы процедур контроля качества.

- Упрощение обработки данных и их хранения. Хотя только часть метеорологических данных, оперативно обмениваемых в мире, представлено с помощью BUFR, многие центры обработки данных нашли полезным его использование для представления всех данных наблюдений в их подсистемах численного прогноза и последующего хранения данных наблюдений. Это объясняется несколькими причинами. Во-первых, в BUFR можно представить все данные наблюдений, а не только те, которыми в настоящее время обмениваются в BUFR в международном масштабе. Во-вторых, поскольку BUFR является стандартом ВМО, его использование в центрах для внутренней обработки и хранения облегчает обмен данными между центрами обработки данных - каждый центр может, в принципе, читать базу данных другого центра, если она хранится в BUFR. В-третьих, BUFR дает эффективные средства для представления данных наблюдений в системах центров по внутренней обработке и архивированию. В-четвертых, способность BUFR включать данные о качестве информации и текущую информацию вместе с данными, была найдена центрами по обработке данных очень полезной. В-пятых, использование BUFR освобождает центры от затрат значительных ресурсов на развитие их собственного внутреннего стандарта представления данных. В заключение, данные, хранящиеся в BUFR, всегда доступны благодаря универсальному программному обеспечению для декодирования из BUFR. Заметим, что когда он используется в качестве стандарта для хранения данных наблюдений, разумно хранить также и BUFR таблицы, используемые совместно с самими данными.

Дата добавления: 2014-01-15