CMACAST系統市縣級維護及數據解碼應用研究

趙嘉琪 鄭志遠 杜海信 敖艷梅

摘要：為了提高市縣兩級氣象部門CMACAST數據接收及處理能力，結合國家局、省氣象局下發的CMACAST安裝使用指南為依據，本文著重介紹了CMACAST接收服務器的安裝、使用，并對MICAPS解碼程序進行了一定的探討。為市縣兩級氣象部門信息網絡工作人員的日常工作提供了一定的技術支撐。

關鍵詞：CMACAST；數據處理；應用研究

基金項目：中國科學院寒旱區陸面過程與氣候變化重點實驗室開放基金資助（LPCC2016001）

中圖分類號： P414 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.22.085

CMACAST，即中國氣象局衛星數據廣播系統，它是集合DVB-S2衛星數據廣播標準和1個完整的C波段通信衛星轉發器建成的新一代氣象數據衛星廣播系統（CMA Cast）。CMACAST系統替代了上世紀90年代中國氣象局原有的PCVSAT、FENGYUNCAST、DVB-S三套廣播系統，大幅度增加了氣象資料廣播的種類和數量，提高了數據分發的時效性和可靠性，與美國的GEONETCAST 和歐洲中心的EUMETCAST一起，共同組成了全球對地觀測信息傳播系統，對亞太地區進行WMO全球交換資料的分發和風云系列衛星云圖產品的廣播。CMACAST系統支持多通道多媒體并發，支持MPEG2、MPEG4、H.264標準及VGA圖形編碼，支持衛星帶寬統計復用，數據傳輸速率最高可達70Mbps。

現該項目自2010年開始試運行至今，服務于中國氣象局系統已近8年，該系統解決了中國氣象局整個系統的MICAPS資料的傳輸及應用問題。當前，隨著互聯網技術的迅速發展，大數據云計算不斷被引入互聯網構建，在大時代和環境背景下，氣象也進入了大數據時代。現代氣象觀測數據種類繁多，既有地面、高空、衛星、雷達等觀測數據，又有各種數值預報預測產品、還有辦公文檔，圖片、文本、圖像和視頻音頻等各類信息，數據的處理量已經由TB級別躍升到PB級別。目前，按照中國氣象局的部署，CIMISS 的建設和運用雖已上升到了新的高度，但推行到全國各地市縣級單位的具體時間未定，此時原始數據的傳輸與維護至關重要。現有地市和縣級氣象臺站的網絡維護能力較弱，原有配發服務器工作年限已到，新購置的服務器暫不支持原來的一鍵式安裝等等都制約著氣象臺站各類數據的正常獲取及應用，因此，本文將重點對整個CMACAST系統的安裝過程和數據解碼系統進行相關探討，為地市級乃至縣級單位衛星接收小站的合理維護提供參考，以供日常工作所需。

1 CMACAST安裝與應用

1.1 CMACAST系統運行環境要求

CMACAST 系統正常運行所需服務器硬件要求如下：CPU主頻1.5GHz以上，內存4GB以上，硬盤500G以上，并配備至少兩個千兆網卡。服務器操作系統版本需為SUSE linux 11.1 Server 32bit或者64bit，安裝前確認安裝為光盤默認啟動引導。另外，在安裝并且配置成功后，可安裝rear軟件進行系統備份和還原。

1.2 CMACAST系統安裝步驟

在進入歡迎菜單后，系統默認語言為英文，按F2選擇語言模式為中文，按F3 選擇安裝分辨率1024×768，然后選擇菜單項“安裝”，進行全新安裝。

選擇安裝語言，確認安裝語言為中文，鍵盤布局為英文，左下角圈選接受該許可。

安裝方式選項，選擇全新安裝。

時區設置選項，區域選擇其他；時區選擇GMT+8；勾選將硬件時鐘設置為UTC（H），并點擊下一步。

安裝方案選項，選擇安裝方案中“物理機”安裝，進入系統設置中選擇專家模式，然后點擊分區。

系統分區選項，首先，選擇專家模式分區，并點擊分區，在進入自定義分區（僅限專家）選項后，若原有系統分區表存在，則點擊sda硬盤，右鍵刪除所有分區；若無分區表，則點擊右下方的“添加”按鈕。然后，創建主分區，主分區包括 “/”（根分區）、“swap”（交換分區）和隱藏分區（用于系統備份恢復）。其中根分區大小為20GB，文件系統為Ext3，安裝點為“/”，然后在Fstab選項中選擇由設備名裝入；交換分區大小為2GB，交換分區文件系統選“Swap”，在Fstab選項中，選擇由用戶名裝入；隱藏分區大小為10GB，隱藏分區文件系統為Ext3，裝入選項選擇“不裝入分區”。其次，創建擴展分區，擴展分區包括四個分區用于存儲小站接收數據，對應的掛載點分別為/dvbs2/sdb1、/dvbs2/sdb2、/dvbs2/sdb3、/dvbs2/sdb4。在選擇擴展分區后，選擇“最大大小”，即把磁盤剩余全部空間分給擴展分區。（建議此四個分區平均分配硬盤剩余空間，并不少于原配發服務器每個空間60G這個標準，以免影響系統軟件運行）。再次，首先創建第一個擴展分區，輸入分配硬盤大小，文件系統選擇“Reiser”，裝入分區手動輸入“/dvbs2/sdb1”，Fstab選項中選擇由“設備名”裝入和“可由用戶裝入”。最后，按照此方法配置其他3個擴展分區，完成所有分區后，服務器系統有三個主分區，四個擴展分區。具體配置如表1所示。

引導程序安裝選項，“從主引導記錄引導”。

安裝系統程序選項，程序安裝中，選擇不安裝NovellAppArmor和打印服務器，安裝C/C++編譯器和工具。

選擇次要語言選項，選擇次要語言選擇英語（美國）。

其他選項，設置root密碼，root密碼建議設置為“123456”。接著，修改主機名，主機名中cccc碼改成對應的地區碼，并取消DHCP方式更改主機名。修改網絡配置，網絡設置中，禁用IPv6和防火墻，啟用VNC遠程管理。然后創建cmacast用戶，用戶密碼為123456，并使用自動登陸。同時顯示分辨率設置為1024×768。最后取消“為AutoYast復制此系統”這一選項，即完成了SUSE LINUX系統的初步安裝。

1.3 系統配置

1.3.1 安裝net-snmp軟件 重啟系統后，點擊左下角“計算機”，點擊安裝軟件，在搜索欄中，搜索net-snmp ，點此安裝包進行安裝。

1.3.2 配置網卡地址 在系統選項欄下中點擊YAST，并選擇網絡設備，然后網絡設置，在靜態指派IP地址選項下，配置本機一塊網卡地址為192.168.1.2，子網掩碼為255.255.255.0。配置完成后，將接收機和本服務器網絡接好，可通過ping 192.168.1.1命令測試與接收機是否連通。

1.4小站接收軟件安裝

按照中國氣象局國家氣象信息中心下發的文件中說明，小站的安裝文件有三個，分別為rootinstall.sh、cmacastinstall.sh、cmacast_full_v1.01.00_yyyymmdd.tgz（參見2012年培訓光碟文件），將上述三個文件拷貝到/home/cmacast/setup目錄下（新安裝的系統沒有setup目錄，需要用戶在/home/cmacast/目錄下手動創建）。

1.4.1 程序運行 在桌面上右鍵單擊“在終端中打開”，開啟一個對話框。

在終端鍵盤輸入如下命令：

① cd /home/cmacast/setup 進入安裝小站目錄

② ll 查看目錄文件的屬性，需要修改rootinstall.sh屬性

③ su - 進入超級用戶 系統要求輸入口令，口令為123456，回車。

④ cd /home/cmacast/setup 使用超級用戶訪問安裝目錄

⑤ chown root：root rootinstall.sh 修改rootinstall.sh屬性

⑥ ll 查看rootinstall.sh屬性，權組為root

⑦ /rootinstall.sh 執行安裝

⑧ exit 退出root用戶

⑨ /cmacastinstall.sh cmacast_full_v1.01.00_yyyymmdd.tgz

執行上述命令，安裝小站程序。需要注意的是，yyyymmdd為安裝文件日期，請根據安裝文件對應日期名稱安裝。安裝成功后，會出現“done”字樣。執行完腳本后請關閉所有終端窗口，以便使bash的環境變量設置生效。安裝完畢后，桌面將出現CMACAST的啟動圖標，即完成了操作系統和小站應用軟件的安裝。然后將加密狗插到計算機上，雙擊桌面上的CMACAST圖標啟動小站軟件就能實現軟件的正常運行。

1.4.2 易出現的錯誤情況 在安裝CMACAST軟件時，在終端對話框中執行./cmacastinstall.sh cmacast_full_v1.01.00_yyyymmdd.tgz文件時有些服務器會出現如下：

error：Failed dependencies

Libusb-0.1.so.4 is needed by granddog-2.0.0-2.i386

chmod：無法訪問 “/opt/granddog”沒有那個文件或目錄

sudo：/opt/granddog/usb/load_daemon.sh：command not found

導致CMACAST軟件無法安裝成功的原因多因為缺少libusb-0_1-4軟件。點擊linux桌面左下角計算機，選擇安裝系統選項，輸入root密碼123456后，出現搜索選項欄，并在其中輸入libusb，找到libusb-0_1-4安裝包，并將其勾選安裝即可，然后再按照第1步在終端鍵盤重新輸入介紹的命令即可順利完成安裝。

2 MICAPS數據的解碼與應用

由于MICAPS解碼軟件為中國氣象局國家氣象信息中心所下發，安裝說明詳細，操作簡單，因此安裝步驟不再贅述。作者以多年實際操作經驗推薦解碼軟件為國家氣象信息中心下發的MDS數據解碼軟件，此軟件替代以往使用的dataCMACAST1.9系列產品，界面更直觀，操作更易上手，缺點為數據處理量大，按照地市級氣象部門經常使用服務器性能來看，不宜MDS解碼與CMACAST軟件推送傳圖共用，按照經驗和使用結果，會經常出現解碼軟件停止運行及數據資料傳輸卡頓等問題，因此建議日常使用兩臺服務器分別處理小站數據推送及MDS數據解碼工作，以便實現MICAPS數據的應用最大化，同時建議市、縣級臺站關掉CMACAST軟件中外國云圖/SATE_MULTI_001以及本臺站級別日常應用少的風云3A、3B、3C相關數據，因為該類數據大小都以GB為單位下發，嚴重占據數據帶寬，影響日常數據解碼，同時也可根據實際情況關閉不需要的相關CMACAST軟件推送通道，以實現數據解碼的最大集約化，可利用率也會大大的提高。

3 總結與討論

本文著重敘述了CMACAST地市級及縣級小站從服務器重新安裝到軟件安裝使用的整個過程，為筆者維護單位衛星接收小站的實際過程，在此敘述并記錄下來以供大家參考。

參考文獻

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作者簡介：趙嘉琪，本科學歷，助理工程師，研究方向：氣象預報及氣象信息網絡。