بوفر

📅 آخر تحديث: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

يُعدّ تنسيق البيانات الثنائية العالمي لتمثيل البيانات المناخية ( BUFR ) تنسيقًا ثنائيًا للبيانات تُشرف عليه المنظمة العالمية للأرصاد الجوية (WMO). أحدث إصدار منه هو الإصدار الرابع (BUFR Edition 4)، ويُعتبر الإصدار الثالث (BUFR Edition 3) مُستخدمًا أيضًا في العمليات التشغيلية. أُنشئ تنسيق BUFR عام 1988 بهدف استبدال عشرات رموز الأرصاد الجوية التي تعتمد على الأحرف والموقع ، مثل SYNOP (لرصدات سطح الأرض)، و TEMP (لرصدات طبقات الجو العليا)، و CLIMAT (للبيانات المناخية الشهرية). صُمم تنسيق BUFR ليكون سهل النقل، ومُدمجًا، وعالميًا. يُمكن تمثيل أي نوع من البيانات، إلى جانب سياقها المكاني/الزماني المحدد وأي بيانات وصفية أخرى مُرتبطة بها . في مصطلحات المنظمة العالمية للأرصاد الجوية، ينتمي تنسيق BUFR إلى فئة تنسيقات البيانات القائمة على الجداول ، حيث يُحدد معنى عناصر البيانات بالرجوع إلى مجموعة من الجداول التي تُحفظ وتُدار بشكل منفصل عن الرسالة نفسها.

يُعدّ تنسيق BUFR تنسيقًا معقدًا قد يصعب استخدامه [ 1 ] ، كما أنه ينطوي على بعض نقاط الضعف [ 2 ] . وقد أدّى إدخال تنسيق BUFR إلى "تباين" البيانات والعديد من أخطاء التنسيق [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] .

وصف التنسيق

تتكون رسالة BUFR من ستة أقسام، مرقمة من صفر إلى خمسة.

  • تحتوي الأقسام 0 و 1 و 5 على بيانات وصفية ثابتة، معظمها لتحديد الرسائل.
  • القسم 2 اختياري؛ إذا تم استخدامه، فقد يحتوي على بيانات عشوائية بأي شكل يرغب فيه منشئ الرسالة (هذا مستحسن فقط للاستخدام المحلي).
  • يحتوي القسم 3 على سلسلة من ما يسمى بالواصفات التي تحدد شكل ومحتويات منتج بيانات BUFR.
  • القسم 4 عبارة عن تدفق بتات يحتوي على البيانات الأساسية للرسالة وقيم البيانات الوصفية كما هو موضح في القسم 3.

يمكن جعل وصف المنتج الوارد في القسم 3 متطورًا وغير بديهي باستخدام أدوات التكرار و/أو مُعرّفات المُشغّل. (انظر أدناه للحصول على لمحة موجزة عن أنواع المُعرّفات المختلفة؛ راجع دليل المنظمة العالمية للأرصاد الجوية بشأن BUFR لمزيد من التفاصيل).

القوالب

يحتوي القسم 3 على ترويسة قصيرة متبوعة بسلسلة من المُعرّفات التي تُطابق محتويات دفق البتات في القسم 4. يُمكن فهم سلسلة المُعرّفات في القسم 3 على أنها نموذج رسالة BUFR. يحتوي هذا النموذج على المعلومات اللازمة لوصف بنية قيم البيانات المُضمنة في دفق البتات المُطابق. ويتم تفسيره بطريقة خوارزمية خطوة بخطوة . عند وجود مجموعة من رسائل BUFR، قد تختلف القيم الواردة في القسم 4 من رسالة إلى أخرى، ولكن سيظل ترتيبها وبنيتها قابلين للتنبؤ إذا ظل النموذج المُقدم في القسم 3 دون تغيير. يُمكن تصميم النماذج لتلبية متطلبات منتج بيانات مُحدد (مثل بيانات الأرصاد الجوية). يُمكن بعد ذلك استخدام هذه النماذج لتوحيد محتوى وبنية منتجات بيانات BUFR. وقد أصدرت المنظمة العالمية للأرصاد الجوية عددًا من نماذج BUFR لبيانات الرصد السطحي والعلوي للغلاف الجوي.

الواصفات

جميع الواصفات، بعرض 16 بت، لها بنية FXY ، حيث يشير F إلى البتّين الأكثر أهمية (الأيسر)؛ ويشير X إلى البتات الستة الوسطى؛ ويشير Y إلى البتات الثمانية الأقل أهمية (الأيمن). وتحدد قيمة F (من 0 إلى 3) نوع الواصف.

  • مُعرِّفات العناصر (F=0): كما يوحي الاسم، تُستخدم هذه المُعرِّفات لنقل البيانات الأساسية والبيانات الوصفية ذات الصلة. تُحدد قيمة X فئة المُعرِّف (مثل معلمات الإحداثيات الأفقية، ومعلمات درجة الحرارة، وما إلى ذلك). أما قيمة Y فهي رقم المُعرِّف ضمن فئته. تتميز مُعرِّفات العناصر من الفئة 1 إلى 9 بخاصية خاصة، وهي أنها تظل سارية المفعول من لحظة ظهورها في جميع أنحاء قالب BUFR، ما لم يتم نقضها أو إلغاؤها. عمليًا، تُستخدم مُعرِّفات الفئات من 1 إلى 9 للبيانات المكانية والزمانية وغيرها من البيانات الوصفية التي تنطبق على البيانات الأساسية لرسالة BUFR. جميع مُعرِّفات العناصر مُعرَّفة في قسم من مواصفات BUFR يُعرف باسم "الجدول ب". لا تتطلب إضافة مُعرِّفات عناصر جديدة في الجدول ب أي تغييرات في مواصفات برنامج BUFR. يتضمن تعريف الجدول ب لوصف العنصر رقمه، وتعريفه النصي المختصر، ومعلمات فك التشفير (عرض البت، وعامل المقياس، والانحياز)، ونوعه (رقمي، سلسلة أحرف، جدول رموز، إلخ).
  • مُعرّفات النسخ (F=1): مُعرّفات خاصة تسمح بالتكرار المُتحكّم به لعدد مُختار من المُعرّفات. تُعدّ هذه عملية فعّالة للغاية تُضيف هياكل شبيهة بالحلقات إلى قوالب BUFR. تُحدّد قيمة X عدد المُعرّفات اللاحقة التي سيتم تضمينها في النسخ؛ بينما تُشير قيمة Y إلى عدد مرات حدوث النسخ. إذا كانت Y = 0، يُطلق على النسخ اسم "النسخ المؤجل"، ويتم الحصول على عدد مرات النسخ من قيمة مُعرّف عنصر خاص.
  • مُعرِّفات المُشغِّل (F=2): تُوضِّح هذه المُعرِّفات عملياتٍ خاصة تُمكن من تعديل طبيعة البيانات أو إنشاء بيانات إضافية ومعالجتها إلى جانب البيانات الأصلية. تُحدِّد القيمة X المُشغِّل، بينما تُستخدم القيمة Y للتحكم في تطبيقه. تُعرَّف هذه المُعرِّفات في قسم من مواصفات BUFR يُعرف باسم "الجدول C". يتطلب إضافة مُعرِّفات مُشغِّل جديدة في الجدول C إجراء تغييرات على مواصفات برنامج BUFR، وبالتالي يُؤدي إلى إصدار جديد من BUFR.
  • مُعرِّفات التسلسل (F=3): مُعرِّف التسلسل الواحد هو اسم بديل لسلسلة من المُعرِّفات الأخرى، بما في ذلك مُعرِّفات النسخ المتماثل ومدخلات الجداول B وC وD. تُعرَّف هذه المُعرِّفات في قسم من مواصفات BUFR يُعرف باسم "الجدول D". استخدام قيمتي X و Y هو نفسه كما هو الحال مع مُعرِّفات العناصر.

المجموعات الفرعية

يمكن إعادة استخدام بنية البيانات المحددة في قالب القسم 3 عدة مرات ضمن رسالة BUFR واحدة. في هذه الحالة، سيحتوي القسم 4 على سلسلة من ما يُسمى بالمجموعات الفرعية . على سبيل المثال، يمكن استخدام المجموعات الفرعية لنقل الملاحظات من مواقع متعددة في رسالة واحدة.

مراجع

  1. ↑ "BUFR: رمز أرصاد جوية للقرن الحادي والعشرين (ملف PDF)" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 15 فبراير 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 فبراير 2018 .
  2. ↑ "حول مدى ملاءمة BUFR و GRIB لأرشفة البيانات" . 10 يناير 2013.
  3. ↑ هاند، إي. (2016). "التقادم يلوح في الأفق لبيانات البالونات" . مجلة ساينس . 352 (6283): 281-282 . Bibcode : 2016Sci...352..281H . doi : 10.1126/science.352.6283.281 . PMID 27081049 . 
  4. ↑ "التعامل مع البيانات السطحية المتلاشية: الانتقال إلى BUFR وإيقاف تقارير SYNOP النصية وتقارير العوامات" . 25 يناير 2017.
  5. ↑ "ECMWF - TAC2BUFR - ECMWF Confluence Wiki" (ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 15 فبراير 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 فبراير 2018 .

مدققو BUFR عبر الإنترنت

مكتبات البرامج