“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下我國智慧氣象服務模式優(yōu)化研究

王興 朱彬 卞浩瑄 楊雅涵

[摘 ? ?要] 文章突破了單一學科的簡單框架，首先分析氣象服務模式的現(xiàn)狀，在挖掘國外先進模式可取之處的同時立足國情，研究我國智慧氣象服務模式發(fā)展與優(yōu)化的方向。然后，從轉變服務理念、豐富服務內容和拓展服務方式三個方面提出智慧氣象服務策略上的優(yōu)化建議。最后，提出構建智慧氣象業(yè)務與服務眾創(chuàng)云平臺，豐富氣象觀測資料獲取的途徑，擴展氣象核心業(yè)務研發(fā)的接口，共享眾創(chuàng)機制下的研發(fā)成果，彌補當前氣象服務和產(chǎn)品相對單一的缺陷。最終實現(xiàn)提升我國智慧氣象服務于各行各業(yè)的綜合能力。

[關鍵詞] 互聯(lián)網(wǎng)+;智慧氣象;服務模式優(yōu)化;眾創(chuàng)平臺

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2019. 23. 058

[中圖分類號] P412;C931.6 ? ?[文獻標識碼] ?A ? ? ?[文章編號] ?1673 - 0194（2019）23- 0135- 04

0 ? ? ?引 ? ?言

據(jù)統(tǒng)計，全球因異常天氣引發(fā)的災害約占所有自然災害的75%，因異常天氣所造成的經(jīng)濟損失約占全球GDP總量的5%，且這種影響仍在持續(xù)[1-2]。隨著全球市場開放、新技術革命和國家全面深化改革進程的不斷推進，社會及氣象敏感行業(yè)對氣象服務能力的提升提出更高要求。當前，我國氣象核心業(yè)務的技術水平和服務能力已取得長足進步[3-4]，但“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的智慧氣象服務體系與世界先進水平仍有較大的差距[5]。氣象服務模式及服務能力提升的進程跟不上社會發(fā)展的節(jié)奏的矛盾依然是當前氣象事業(yè)發(fā)展的最根本矛盾，氣象軟實力不強，科技支撐能力不夠[6]，服務創(chuàng)新性不足等問題依然突出。

1 ? ? ?我國智慧氣象服務能力現(xiàn)狀

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”研究的不斷深入以及與各行業(yè)的創(chuàng)新融合，有關“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下智慧氣象服務模式的研究，也愈發(fā)受到該領域專家、學者的重視。當前相關的研究主要集中在定性描述方面，而對于智慧氣象服務模式的定量實證研究相對甚少，研究成果呈現(xiàn)出三種理論研究向度。

1.1 ? 從智慧氣象的定義和特點切入研究

智慧氣象是一個具有自我感知、判斷、分析、選擇、行動、創(chuàng)新和自我適應的系統(tǒng)[7]。中國氣象局發(fā)展研究中心在咨詢報告《關于實施智慧氣象發(fā)展戰(zhàn)略的思考和建議》中提出，智慧氣象的內涵包括五個方面“智能的感知、精準的預測、普惠的服務、科學的管理、持續(xù)的創(chuàng)新”。

1.2 ? 從“智慧氣象+”的服務模式切入研究

智慧氣象不是簡單生硬地將人工智能與氣象進行組合，而是要將氣象與其所服務的對象和行業(yè)深度融合，在航空、交通、新能源、生態(tài)、農業(yè)、旅游業(yè)等各行各業(yè)充分發(fā)揮自身價值，支撐智慧交通、智慧城市、智慧農業(yè)，智慧生態(tài)，智慧出行協(xié)同發(fā)展。中國氣象局發(fā)展研究中心郭樹軍等提出“互聯(lián)網(wǎng)氣象+專業(yè)平臺”“互聯(lián)網(wǎng)氣象+公眾”“互聯(lián)網(wǎng)氣象+行業(yè)”“互聯(lián)網(wǎng)氣象+企業(yè)”的氣象服務新模式。以“智慧氣象+農業(yè)”為例，當前智慧氣象對農業(yè)發(fā)展影響的研究已然成為一個重點研究方向，在厘清農作物對氣象條件相互關系的基礎上，深入研究如何提升氣象服務的精細化程度和預報的時效性，進而避免或減輕氣象災害對農作物產(chǎn)量和質量的影響。

1.3 ? 從氣象服務的本源切入研究

當前學者們多從公共服務的角度給出解決建議，如鞠亞麗認為，需要發(fā)展半市場化氣象服務、加強氣象部門績效評估、重視基層人才的選拔。李麗 ?等建議開放以行政區(qū)域劃分的氣象服務市場，成立專業(yè)的氣象服務企業(yè)或公司[8]。

2 ? ? ?智慧氣象服務的價值內涵

2.1 ? 理論意義

黨的十九大指出，新時代中國特色社會主義發(fā)展的總任務第一階段是實現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化和中華民族偉大復興。氣象現(xiàn)代化是全面建設社會主義現(xiàn)代化強國的重要保障，而智慧氣象服務體系的完善是實現(xiàn)氣象現(xiàn)代化的重要標志。當前，我國大部分省市地區(qū)氣象部門已經(jīng)將智慧氣象服務工程列為重點建設工程，初步形成了“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧氣象的新形態(tài)服務模式，但是由于服務主體的單一性、數(shù)據(jù)資源的局限性以及核心技術的薄弱性等問題，使得智慧氣象服務發(fā)展受限。因此，搭建全方位、開放式、跨行業(yè)的智慧氣象優(yōu)化服務模式，全面推進氣象服務現(xiàn)代化是我國社會主義建設進程中亟待解決的問題。

2.2 ? 現(xiàn)實意義

以往的氣象服務模式受學科的限制，在服務策略的運用方面帶有一定的片面性，缺少對現(xiàn)實狀況的把控。隨著智能計算、大數(shù)據(jù)分析等技術的發(fā)展和應用，“互聯(lián)網(wǎng)+”正不斷向更深更廣的領域拓展，智慧氣象也將成為未來一段時期氣象服務現(xiàn)代化建設的重要方向。“互聯(lián)網(wǎng)+智慧氣象+”模式的開啟，必將有助于促進氣象服務模式的提升，提高氣象在各行業(yè)的服務水平。

2.3 ? 經(jīng)濟價值

關于“智慧氣象”一詞，國外鮮有這一術語，但是智能的氣象業(yè)務和服務早已在西方一些發(fā)達國家得到廣泛應用。例如，知名氣象預報服務公司The Weather Company于2015年被美國IBM公司以20億美元的價格收購，隨后IBM組建適用于大規(guī)模、精細化運算的氣象云計算服務平臺，匯聚各領域的氣象信息資料，融合成更加可靠、及時的全球精細化氣象再分析資料和預報產(chǎn)品，為諸多氣象敏感行業(yè)提供有償?shù)纳虡I(yè)氣象服務。為了有效降低各類災害性天氣可能造成的經(jīng)濟損失，天氣保險作為商業(yè)服務在一些國家逐步形成并日趨完善，如“旅行保險”“農業(yè)種植保險”“魚蝦養(yǎng)殖保險”等形形色色、總總而生的服務。美國和歐洲部分國家的氣象商業(yè)服務已形成了規(guī)?；a(chǎn)業(yè)，并催生了“智慧氣象服務模式下的氣象經(jīng)濟”。我國在氣象商業(yè)服務領域的發(fā)展起步相對較晚，但發(fā)展勢頭良好，發(fā)展速度更是快于很多發(fā)達國家，根據(jù)《全國氣象發(fā)展“十三五”規(guī)劃》目標要求，計劃在2020年全面建成具有世界先進水平的現(xiàn)代氣象業(yè)務、中國特色的現(xiàn)代氣象服務和科學高效的氣象管理為一體的氣象現(xiàn)代化體系。據(jù)中國氣象服務協(xié)會的估算，未來10年我國氣象服務產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達到3 000億元。

3 ? ? ?我國智慧氣象服務模式優(yōu)化的思路

總體而言，“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下我國智慧氣象的服務模式應當是開放的、互動型、眾創(chuàng)式、部門聯(lián)動且深度融合的立體模式?；跉v史氣象資料的大數(shù)據(jù)分析、深度學習、云計算、高精度GIS系統(tǒng)以及智能移動終端等互聯(lián)網(wǎng)新技術可使得智慧氣象服務模式更智能、更及時、更精準且更具行業(yè)針對性。基于此種認識，我國智慧氣象服務模式優(yōu)化的總體思路如圖1所示，包括以下三個部分。

3.1 ? 分析國內外現(xiàn)狀，挖掘國外先進氣象服務模式的可取之處

長期以來，我國氣象業(yè)務部門主要是以事業(yè)單位的管理體制進行運行和管理，在這種情況下，機制內的氣象業(yè)務人員很難充分調動起對社會及氣象敏感行業(yè)進行市場化服務、營銷的動力，而企業(yè)也缺乏第一手的實況氣象觀測資料來進行各類精細化的專業(yè)氣象服務。但是，社會與經(jīng)濟的迅速發(fā)展使得各行業(yè)對氣象服務越發(fā)依賴，例如，對高速公路團霧、積冰的實時監(jiān)測預警可提高駕駛安全性，降低高速公路事故的發(fā)生概率。再如，對日照時間和日照強度的準確預報將有助于提高光伏發(fā)電的效能，進而也有助于優(yōu)化并網(wǎng)火電燃煤的調度規(guī)劃。又如，對于近海風向風速的準確預報，將有助于提高海上風機的運行效能，提高風資源的利用率。美國民航近年的統(tǒng)計分析指出，飛行事故中約有47.9% 與雷暴有關，70% 的飛機延誤與天氣有關，如果能提高機場終端區(qū)和航行線路中強對流性天氣預報預警的準確性和時效性，必然能夠很大程度降低航班延誤和安全事故的發(fā)生。

對比我國的氣象服務模式，國外的氣象行業(yè)服務形式較為多元，如美國、法國和日本的專業(yè)氣象服務，絕大部分是由商業(yè)公司提供，英國和澳大利亞等國是由政府部分和民營企業(yè)共同提供。發(fā)達國家高度商業(yè)化的氣象服務形式，使其在全球氣象發(fā)展中具有較強的競爭力，如加拿大AccuWeather 氣象預報公司、日本W(wǎng)NI 天氣新聞公司，他們的氣象業(yè)務正迅速向包括中國在內的全球各國拓展，現(xiàn)已為國內部分新能源公司、保險公司和民航等行業(yè)部門提供氣象保障服務和氣象信息服務。

因此，我國的智慧氣象服務模式或可以加深氣象業(yè)務部門與企業(yè)共同合作，專業(yè)能力和營銷能力優(yōu)勢互補，實現(xiàn)共贏，提供更加專業(yè)化與定制化并存的商業(yè)氣象服務。

3.2 ? 明晰社會需求，優(yōu)化智慧氣象服務模式和策略

轉變服務理念：將過去“以資源為中心”的服務轉變?yōu)椤耙孕枨鬄閷颉钡姆?，將以往“用戶要什么”轉變?yōu)椤澳転橛脩舾玫靥峁┦裁础?。深入分析和挖掘不同行業(yè)、不同領域用戶對氣象服務內容需求的個體化差異，逐步將面向公眾的普適性天氣預報提升成為更加專業(yè)化、定制化和精細化的服務內容和響應策略。

豐富服務內容：當前我國氣象服務的主要形式是在國家、區(qū)域和省市各級氣象局的統(tǒng)一管理和指導下的氣象產(chǎn)品發(fā)布與共享，服務內容相對單一。須通過與各領域用戶的深入探討，明晰智慧氣象服務在民航、新能源、交通、農漁業(yè)、城市建設和健康醫(yī)療等各行業(yè)的服務主體及服務內容。

拓展服務方式：根據(jù)國家“十三·五”建設目標與要求，智慧氣象服務能力的提升需要更多具有專業(yè)核心技術研發(fā)能力的隊伍，以及具有相當規(guī)模的專業(yè)氣象公司，在與氣象部門共同的努力下，推進我國智慧氣象服務在軍事、交通、航空、環(huán)境、生態(tài)、農漁業(yè)、能源以及健康醫(yī)療等各個領域的發(fā)展。

3.3 ? 融合大氣科學與計算機信息科學前沿技術，構建智慧氣象服務的優(yōu)化模式

運用氣象大數(shù)據(jù)分析、智能計算和精細化網(wǎng)格預報等技術構建智慧氣象業(yè)務與服務眾創(chuàng)云平臺，對傳統(tǒng)的氣象服務模式進行技術升級和優(yōu)化。智慧氣象業(yè)務與服務眾創(chuàng)云平臺的技術路線包括：

（1）建立多源氣象資料融合大數(shù)據(jù)信息網(wǎng)。陸面、大氣、海洋和環(huán)境等實況數(shù)據(jù)的采集，由氣象相關部門、氣象敏感行業(yè)與公眾共同參與，形成立體、密集和高效的氣象大數(shù)據(jù)信息網(wǎng)。

（2）建立基于云技術架構的智慧氣象眾創(chuàng)服務平臺。在國家職能部門的統(tǒng)一管理下，并遵循氣象服務的市場需求、氣象產(chǎn)品開發(fā)的眾創(chuàng)要求以及新技術、新方法的科技轉化、研發(fā)能力等客觀現(xiàn)狀，分階段逐步開發(fā)和完善智能化、個性化、網(wǎng)絡化、精準化和多元化的氣象業(yè)務與服務眾創(chuàng)平臺。

（3）眾創(chuàng)平臺應具備技術先進性。平臺除應具備如天氣數(shù)值預報、短時臨近預報、災害性天氣預報等業(yè)務功能外，還應加強大氣科學理論與IT前沿高新技術的深度結合，如分布式與并行架構、異構計算、多源氣象資料大數(shù)據(jù)挖掘、人工智能識別、云計算、圖形圖像處理、數(shù)模構建以及互聯(lián)網(wǎng)技術等。平臺建成后可實現(xiàn)統(tǒng)一的氣象數(shù)據(jù)應用、氣象科學技術成果轉化、氣象服務眾創(chuàng)、共享以及智能服務。

眾創(chuàng)平臺應具備開放、可擴展應用接口。各行業(yè)和企業(yè)用戶可按照該平臺技術規(guī)范，自主研發(fā)滿足自身需求的氣象服務產(chǎn)品，這些產(chǎn)品又可根據(jù)一定規(guī)則選擇性地分享，進而極大地豐富氣象服務的內容。

4 ? ? ?結 ? ?論

我國是世界上受氣象災害影響最嚴重的國家之一，氣象災害種類多、強度大、頻率高，嚴重威脅人民生命財產(chǎn)安全，給國家和社會造成巨大損失?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+氣象+”面向公眾、政府和氣象敏感的各行各業(yè)，在此背景下對智慧氣象服務模式進行國內外對比研究，結合國情與社會現(xiàn)狀優(yōu)化服務的內容、方式和決策，逐步將多樣化、個性化的服務形式，智能化、專業(yè)化和精細化的服務產(chǎn)品應用于氣象服務領域，對減少因氣象災害造成的經(jīng)濟損失、人員傷亡以及提高農業(yè)、交通、新能源等相關行業(yè)產(chǎn)能、效能具有非常重要的經(jīng)濟效益和社會意義。

主要參考文獻

[1]姜彤， 王艷君， 袁佳雙，等. “一帶一路”沿線國家2020-2060年人口經(jīng)濟發(fā)展情景預測[J]. 氣候變化研究進展， 2018， 14（2）.

[2]趙珊珊，高歌，黃大鵬，等. 2004-2013年中國氣象災害損失特征分析[J].氣象與環(huán)境學報，2017（1）.

[3]陳正洪， 陳鵬飛. 國家“三個重大”分析和氣象“十三五”規(guī)劃重大政策選擇[J]. 閱江學刊，2015（6）：18-24.

[4]張寧. 計算機網(wǎng)絡安全系統(tǒng)在氣象通信中的應用分析[J]. 中國管理信息化，2017， 20（16）：135-136.

[5]全國氣象發(fā)展“十三五”規(guī)劃[N]. 中國氣象報，2016-11-30（002）.

[6]李露. 淺談推進氣象現(xiàn)代化建設的相關舉措[J]. 農技服務， 2016， 33（2）：114.

[7]佚名. “智慧氣象”——2018年世界氣象日紀念主題[J]. 中低緯山地氣象， 2018（1）.

[8]李麗， 張豐啟. 適應國家改革發(fā)展的公共氣象服務模式探討[J]. 氣象與減災研究，2014（3）：57-61.