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通用陆面数据同化软件ComDA发布并实现大数据平台在线应用

近日，国家青藏高原科学数据中心李新研究员及其团队在该数据中心平台及“地球大数据—时空三极环境”平台的大数据分析模块同步发布通用陆面数据同化软件ComDA。ComDA是李新研究员团队基于长期的陆面数据同化研究积累，开发的面向陆面、水文模型及其他动力学模型的数据同化通用研发平台。它集成应用Lorenz、CoLM、SiB2、VIC、SHAW等陆面和水文模型，AIEM、MEMLS和ProSail等辐射传输模型，以及集合卡尔曼滤波、粒子滤波等非高斯非线性的数据同化算法。ComDA也能便捷地引入新的动力学模型、观测算子和数据同化算法，同时支持高性能计算技术。ComDA为多学科数据同化的快速、定制化应用提供了解决方案。

数据同化的应用存在较高的技术门槛，目前使用较广的数据同化软件基本都由国外科研机构开发，其开放性和专业领域的定制化需求都需要进一步完善。因此，开发国产的通用陆面数据同化平台，服务陆面数据同化乃至地球系统科学领域的数据同化需求迫在眉睫。ComDA提供标准化的集成方式和模块化的开发方式（如图），其高性能计算可以至少提升75%的计算效率。它的推出有效解决了数据同化软件国产化的难题。

ComDA集成方式和开发方式示意图

使用ComDA可以显著降低数据同化系统应用的研发周期。目前，ComDA已经为中国陆面数据同化系统提供了研发环境的支持。近期，ComDA也在新型冠状病毒传染病动力学模拟、参数估计与不确定性分析等方面（如钻石公主号新冠模拟：https://doi.org/10.1016/j.scib.2020.04.043）发挥了重要作用。在国家青藏高原科学数据中心的支持下，ComDA将为科研工作者提供一套完整的服务流程，包括非线性非高斯数据同化、陆面过程模型应用、高维多元参数优化、集合预报等广泛的需求。

ComDA的介绍论文发表在Environmental Modeling and Software上，第一作者为刘丰博士（中国科学院西北生态环境资源研究院），通讯作者为李新研究员（中国科学院青藏高原研究所）和王亮绪博士（上海师范大学）。软件在线应用和源代码分别在国家青藏高原科学数据中心、“地球大数据—时空三极环境”平台和GitHub上发布并共享。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2020.104638

软件在线应用：http://analysis.tpdc.ac.cn/index/ComDA （目前暂提供Lorenz模型的集合卡尔曼滤波同化示例，更多应用将陆续发布）

源代码下载链接： https://github.com/uniliufeng/ComDA