火山引擎ByteHouse助力大地量子精準、高效預測天氣

伴隨著氣象技術的發(fā)展以及城市氣象設施的完善，氣象監(jiān)測服務能力在不斷提高，實現(xiàn)短期甚至中長期的氣象預測成為可能。

短期、長期的天氣形勢預測，不僅能幫助相關行業(yè)、有關部門針對性地進行極端天氣防范準備，降低氣象災害帶來的影響；還可以提升對風力、水力等可再生能源的利用效率，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，推動環(huán)境保護。

而大地量子正是這樣一家深耕氣象領域的公司。作為定位為AI大模型與數(shù)字孿生的公司，大地量子通過對PB級衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)的AI開發(fā)，打造業(yè)界領先的天氣預測、清潔能源功率預測、綠電交易預測、碳匯碳排等技術產(chǎn)品，并利用自有的AI與超算優(yōu)勢，完成下一代氣象預報系統(tǒng)。

(相關資料圖)

預測一個地理位置的氣象情況，實際是根據(jù)周圍的觀測站點的大量信息，做重合面積的地理信息查詢，包括經(jīng)緯度、溫度、濕度等具體數(shù)值。除此之外，大自然中變幻莫測的風、雨、云、電，也會為數(shù)據(jù)的計算能力和實時查詢也帶來了巨大的難點。具體可以包括以下三點：

第一，地理信息數(shù)據(jù)處理能力，業(yè)務需要豐富的geo函數(shù)，用于整合海量的歷史氣象數(shù)據(jù)，對目標點位/區(qū)域?qū)崿F(xiàn)天氣預測；第二，高時效性查詢需求，風場、云層預測等模型需要實時查詢能力，快速做到結果反饋；第三，由于查詢的接口眾多，高并發(fā)擴展也是交互式業(yè)務不可或缺的能力之一。

如何解決這些痛點？大地量子選擇了與火山引擎云原生數(shù)據(jù)倉庫ByteHouse進行合作。

隨著字節(jié)跳動業(yè)務的快速發(fā)展，產(chǎn)生了海量的產(chǎn)品使用數(shù)據(jù)分析需求。這類場景數(shù)據(jù)指標計算相對復雜、數(shù)據(jù)總量大且查詢模式多變，要求底層數(shù)據(jù)計算引擎具備高可用性，以及具備應對超大數(shù)據(jù)規(guī)模下交互式實時響應的能力。ByteHouse的極致性能和強大計算能力，正是源于內(nèi)部場景的多年積累和檢驗。

在字節(jié)跳動內(nèi)部實踐場景和海量數(shù)據(jù)打磨下的技術能力也復制在大地量子上，并進行了進一步升級。

據(jù)介紹，ByteHouse起初是基于開源ClickHouse引擎進行技術架構重構和優(yōu)化。但相比起原生的ClickHouse，火山引擎ByteHouse基于獨家自研的高可用引擎及查詢優(yōu)化器，可以為企業(yè)提供快速、穩(wěn)定、安全的查詢服務和數(shù)據(jù)寫入性能。

從技術層面看，ByteHouse 提供了 PB 級數(shù)據(jù)秒級響應，通過增強的自研引擎，確保95%以上的查詢均可在秒級返回，同時通過自研的HAEngine和元數(shù)據(jù)持久化等優(yōu)化，ByteHouse提供了新的生產(chǎn)級高可用方案，能夠保障其在大數(shù)據(jù)量場景下依然不會影響到查詢分析體驗。

大地量子通過將現(xiàn)場采集及大模型生成的氣象數(shù)據(jù)導入到ByteHouse中，通過ByteHouse的多邊形計算、方差、平均值等計算函數(shù)能力，支撐GEO查詢和空間計算，滿足其對預測系統(tǒng)以及交互式查詢需求。另外，針對大地量子不同階段數(shù)據(jù)波動情況，ByteHouse也提出了定制化解決方案。例如，在業(yè)務數(shù)據(jù)低谷期，ByteHouse提供集群節(jié)點進行自助升級能力，在保持產(chǎn)品功能更新的同時，能更靈活幫助大地量子控制產(chǎn)品版本，降低運維負擔。

在降本增效層面，大地量子也利用ByteHouse進行了極致優(yōu)化。ByteHouse 能支持用戶自定義冷存儲的比例，該能力幫助大地量子將查詢頻次較少的歷史數(shù)據(jù)進行冷存，起到降低存儲成本的作用，最終實現(xiàn)查詢效率和成本之間的平衡。

目前，在業(yè)務實踐中，平均查詢?nèi)蝿諘r長始終保持在50毫秒以內(nèi)，同時可以做到400QPS的峰值并發(fā)，火山引擎ByteHouse的高效率表現(xiàn)為大地量子提供了最有力的用數(shù)支持。

未來，大地量子將把部分功能作為API接口對外開放，ByteHouse的高查詢性能足以滿足預測系統(tǒng)及后續(xù)交互式查詢需求，進一步為大地量子提供了查詢并發(fā)的保障，為業(yè)務擴展提供基礎。除此之外，由于ByteHouse 支持無損和自助水平擴容，隨著數(shù)據(jù)量持續(xù)增加，大地量子也計劃通過 ByteHouse 集群的水平擴容來動態(tài)調(diào)整和支持計算、存儲能力，為高性能查詢提供更強保障。

除了在氣象領域落地，火山引擎ByteHouse還與中國地震臺網(wǎng)中心、海王集團、莉莉絲游戲、極客邦科技等諸多行業(yè)企業(yè)達成了深度合作，憑借新一代的云原生架構，高效方便的運維模式，以及高性能更靈活的實時查詢能力，為企業(yè)抓穩(wěn)數(shù)字化機遇建立了夯實的地基，推動企業(yè)的數(shù)智化轉型升級。（作者：李維）

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