大數(shù)據(jù)融合應(yīng)用對(duì)咸陽(yáng)市氣象服務(wù)工作的影響分析

方永俠 王小克

摘 要 近年來(lái)，信息技術(shù)快速發(fā)展，大數(shù)據(jù)應(yīng)用到了各行各業(yè)中。咸陽(yáng)市在智慧城市建設(shè)過程中，將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于氣象服務(wù)工作中，有效提高了咸陽(yáng)市氣象服務(wù)工作水平?；诖?，介紹了大數(shù)據(jù)融合在咸陽(yáng)市氣象方面的應(yīng)用成果，并詳細(xì)分析了大數(shù)據(jù)融合應(yīng)用對(duì)咸陽(yáng)市氣象工作的影響，以便于更好地進(jìn)行智慧城市建設(shè)工作。

關(guān)鍵詞 智慧城市;氣象;大數(shù)據(jù);陜西省咸陽(yáng)市

中圖分類號(hào)：P4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.15.077

近年來(lái)，隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等信息技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)。大數(shù)據(jù)被認(rèn)為是世界下一個(gè)創(chuàng)新、競(jìng)爭(zhēng)和生產(chǎn)力提高的前沿，世界各國(guó)都紛紛把大數(shù)據(jù)上升到國(guó)家戰(zhàn)略層面。美、英、法等發(fā)達(dá)國(guó)家推動(dòng)大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略重點(diǎn)集中在三個(gè)方面：數(shù)據(jù)開放、數(shù)據(jù)應(yīng)用創(chuàng)新、數(shù)據(jù)安全（包括國(guó)家安全和隱私安全）。中國(guó)政府于2015年8月出臺(tái)《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》（簡(jiǎn)稱《綱要》），從國(guó)家大數(shù)據(jù)發(fā)展戰(zhàn)略全局的高度提出了我國(guó)大數(shù)據(jù)發(fā)展的頂層設(shè)計(jì)，明確了三大戰(zhàn)略任務(wù)：1）推動(dòng)數(shù)據(jù)開放共享;

2）促進(jìn)大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展;

3）強(qiáng)化安全保障?！毒V要》對(duì)氣象部門大數(shù)據(jù)工作重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)兩個(gè)方面：1）氣象數(shù)據(jù)的開放;2）強(qiáng)調(diào)氣象數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)的共享、融合和協(xié)同創(chuàng)新。國(guó)家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略以及國(guó)外對(duì)氣象數(shù)據(jù)的重視，迫切要求推動(dòng)氣象大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略。因此，氣象部門應(yīng)認(rèn)真思考大數(shù)據(jù)發(fā)展對(duì)氣象事業(yè)帶來(lái)的影響，積極謀劃氣象大數(shù)據(jù)的構(gòu)建與應(yīng)用，對(duì)于貫徹落實(shí)國(guó)家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略、積極推動(dòng)氣象更好地服務(wù)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有十分重要的意義[1]。

當(dāng)前，大數(shù)據(jù)技術(shù)已成為一種主流技術(shù)。大數(shù)據(jù)的發(fā)展正在從“‘大數(shù)據(jù)是什么、如何利用大數(shù)據(jù)？”轉(zhuǎn)變?yōu)椤叭绾螐拇髷?shù)據(jù)中獲取價(jià)值、如何制定大數(shù)據(jù)策略？”。而氣象與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人們衣食住行關(guān)系密切，但氣象必須融入其中才能真正體現(xiàn)其價(jià)值。要讓氣象融入國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域以及人們的衣食住行中，就需要社會(huì)數(shù)據(jù)、行業(yè)數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的支撐，并挖掘氣象數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)的融合價(jià)值，基于氣象的影響在生產(chǎn)生活中作出正確決策。所以，大數(shù)據(jù)是實(shí)現(xiàn)智慧氣象的核心和關(guān)鍵。氣象大數(shù)據(jù)關(guān)鍵在于應(yīng)用創(chuàng)新，推動(dòng)多源數(shù)據(jù)的融合，推動(dòng)氣象與經(jīng)濟(jì)社會(huì)的融合，發(fā)現(xiàn)新知識(shí)，創(chuàng)新新價(jià)值，形成新業(yè)態(tài)。

自2015年起，陜西省咸陽(yáng)市氣象局緊抓咸陽(yáng)國(guó)家智慧城市試點(diǎn)建設(shè)機(jī)遇，依托城市信息融合示范工程和網(wǎng)格化管理體系，構(gòu)建了以城市大數(shù)據(jù)融合為技術(shù)數(shù)據(jù)支撐、城鄉(xiāng)網(wǎng)格化管理體系為組織管理支撐、精細(xì)化氣象服務(wù)產(chǎn)品為核心能力支撐的咸陽(yáng)智慧氣象建設(shè)新架構(gòu)，在全國(guó)率先開展了基于智慧城市的智慧氣象探索與實(shí)踐，打造了以智慧氣象為標(biāo)志的咸陽(yáng)氣象現(xiàn)代化品牌。咸陽(yáng)智慧氣象建設(shè)思路得到了中國(guó)氣象局認(rèn)可，作為咸陽(yáng)新型智慧城市建設(shè)中防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域優(yōu)秀示范應(yīng)用項(xiàng)目，建設(shè)成果引起省領(lǐng)導(dǎo)的高度關(guān)注和咸陽(yáng)市委市政府的充分肯定，先后接待國(guó)內(nèi)外近90個(gè)部門的工作考察和調(diào)研。

1 大數(shù)據(jù)融合在咸陽(yáng)市氣象方面的應(yīng)用成果

2017年，咸陽(yáng)市氣象局利用咸陽(yáng)智慧城市建設(shè)成果，在西部率先建成基于智慧城市的咸陽(yáng)市、縣智慧氣象應(yīng)用和氣象大數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，并已在市縣氣象部門投入業(yè)務(wù)應(yīng)用，同時(shí)通過政府構(gòu)建的政務(wù)外網(wǎng)實(shí)現(xiàn)市、縣、鎮(zhèn)政府和部門共享應(yīng)用。咸陽(yáng)智慧氣象的智能、便捷、實(shí)用的特點(diǎn)在防災(zāi)減災(zāi)和應(yīng)急服務(wù)中發(fā)揮了重要作用。咸陽(yáng)智慧氣象系統(tǒng)建立了氣象與行業(yè)大數(shù)據(jù)融合應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)了行業(yè)應(yīng)用接口，構(gòu)建以氣象為主導(dǎo)涵蓋十個(gè)涉災(zāi)部門的防災(zāi)減災(zāi)“一張圖”;同時(shí)，將行業(yè)大數(shù)據(jù)融合應(yīng)用對(duì)災(zāi)害防御工作中，實(shí)現(xiàn)了氣象及衍生災(zāi)害的精準(zhǔn)預(yù)報(bào)和“靶向發(fā)布”，推動(dòng)了災(zāi)害防御工作的科學(xué)化[2]。

1.1 利用共享大數(shù)據(jù)，構(gòu)建綜合防災(zāi)減災(zāi)一張圖

依托智慧城市數(shù)據(jù)共享交換平臺(tái)，整合、挖掘氣象大數(shù)據(jù)應(yīng)用所需的各類數(shù)據(jù)、組件和接口，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層各種數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的搭建。綜合CIMISS和LWFD/NWFD數(shù)據(jù)環(huán)境，借助SDP和WEBGIS技術(shù)，融合衛(wèi)星、雷達(dá)、自動(dòng)站等氣象監(jiān)測(cè)信息，構(gòu)建涵蓋10個(gè)部門共享信息的綜合防災(zāi)減災(zāi)一張圖。借助咸陽(yáng)智慧城市提供的政務(wù)外網(wǎng)，依托網(wǎng)格化管理公共服務(wù)平臺(tái)，建成咸陽(yáng)防災(zāi)減災(zāi)智慧氣象應(yīng)用版，實(shí)現(xiàn)四級(jí)（市縣鎮(zhèn)村）智慧氣象應(yīng)用服務(wù)。

1.2 實(shí)現(xiàn)了氣象及衍生災(zāi)害的精準(zhǔn)預(yù)報(bào)和“靶向發(fā)布”

在未使用智慧氣象系統(tǒng)之前，咸陽(yáng)市內(nèi)縣級(jí)氣象災(zāi)害預(yù)警基于市臺(tái)的指導(dǎo)，預(yù)警精細(xì)化程度不高，且很大程度依賴業(yè)務(wù)人員的主觀判定，客觀化程度不高，預(yù)警時(shí)效性較低;預(yù)警信息發(fā)布單主要靠手工制作，工作效率不高;氣象衍生災(zāi)害如中小河流及地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警缺乏相關(guān)部門信息支撐，無(wú)法實(shí)現(xiàn)靶向發(fā)布。

各縣氣象局在使用智慧氣象系統(tǒng)后，氣象災(zāi)害在市臺(tái)指導(dǎo)的基礎(chǔ)上，結(jié)合多源氣象監(jiān)測(cè)信息的疊加顯示和精細(xì)化智能網(wǎng)格預(yù)報(bào)，氣象災(zāi)害預(yù)警的客觀化程度和預(yù)警時(shí)效明顯提升;利用災(zāi)害落區(qū)的客觀確定及預(yù)設(shè)的災(zāi)害預(yù)警發(fā)布模板，實(shí)現(xiàn)了預(yù)警信號(hào)的快速制作;氣象災(zāi)害落區(qū)與部門信息融合（國(guó)土、水利和安監(jiān)），實(shí)現(xiàn)了氣象衍生災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和靶向發(fā)布。

1.3 智慧氣象應(yīng)用延伸到鎮(zhèn)村，為災(zāi)害防御提供支持

咸陽(yáng)市在全市范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了鎮(zhèn)辦、街辦履行公共氣象服務(wù)和氣象災(zāi)害防御職能全覆蓋，鎮(zhèn)辦、街辦承擔(dān)了氣象信息傳播、科普宣傳、災(zāi)害防御和信息反饋等法定氣象職能工作。氣象及衍生災(zāi)害的精準(zhǔn)預(yù)報(bào)和“靶向發(fā)布”，為借助智慧城市建設(shè)搭建的五級(jí)服務(wù)體系以及在全市鎮(zhèn)辦、街辦推廣應(yīng)用的咸陽(yáng)智慧氣象應(yīng)用系統(tǒng)，讓鎮(zhèn)村能夠在第一時(shí)間獲取本地實(shí)況監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)預(yù)警等信息，并及時(shí)開展防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)對(duì)工作，有效提升了災(zāi)害防御效果。

各鎮(zhèn)村通過搭載在咸陽(yáng)智慧城市政務(wù)外網(wǎng)的縣級(jí)智慧氣象應(yīng)用，使氣象協(xié)理員和氣象信息員能夠及時(shí)獲取精細(xì)化的天氣實(shí)況、預(yù)報(bào)和預(yù)警信息，為鎮(zhèn)辦氣象職能法定化工作的開展提供了支撐。智慧氣象系統(tǒng)直觀、便捷、實(shí)用的功能廣受基層工作站人員好評(píng)，省局現(xiàn)改辦在咸陽(yáng)鎮(zhèn)辦檢查氣象現(xiàn)代化建設(shè)時(shí)，對(duì)應(yīng)用效果給予了充分肯定。智慧氣象系統(tǒng)現(xiàn)已成為咸陽(yáng)市各鎮(zhèn)辦開展鎮(zhèn)村氣象防災(zāi)減災(zāi)服務(wù)時(shí)必不可少的重要工具。

1.4 突出了防災(zāi)減災(zāi)，深化了惠民服務(wù)

智慧氣象應(yīng)重點(diǎn)做好兩個(gè)領(lǐng)域的服務(wù)。1）氣象在防災(zāi)減災(zāi)工作中發(fā)揮著重要的“消息樹、發(fā)令槍”的作用，就是要發(fā)揮氣象在災(zāi)害防御中的先發(fā)優(yōu)勢(shì)，在防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域重點(diǎn)做好“氣象+”，不斷豐富歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、部門數(shù)據(jù)，使各項(xiàng)氣象服務(wù)做到更全、更準(zhǔn)、更細(xì)、更快，繪就涵蓋多個(gè)涉災(zāi)部門信息的“防災(zāi)減災(zāi)一張圖”。2）在惠民應(yīng)用領(lǐng)域重點(diǎn)做好“+氣象”，要讓智慧氣象融入各個(gè)領(lǐng)域以及人們的衣食住行中，為行業(yè)發(fā)展和公眾服務(wù)增色提味、提供支撐，引導(dǎo)將氣象數(shù)據(jù)融入其他政府部門的智慧應(yīng)用中，培育和引導(dǎo)部門、社會(huì)力量在氣象服務(wù)社會(huì)化市場(chǎng)中發(fā)揮作用，提高社會(huì)應(yīng)用氣象資料的廣度和深度。

2 大數(shù)據(jù)融合應(yīng)用對(duì)咸陽(yáng)市氣象工作的影響

2.1 提升了業(yè)務(wù)服務(wù)的智能性

咸陽(yáng)智慧氣象系統(tǒng)依托精細(xì)化地理信息和CIMSS系統(tǒng)，借助Arcgis技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)疊加，融合氣象與水利、國(guó)土、城建、交通、安監(jiān)等部門數(shù)據(jù)，繪就了涵蓋多個(gè)涉災(zāi)部門信息的“防災(zāi)減災(zāi)一張圖”，在市、縣、鎮(zhèn)各級(jí)政府及相關(guān)部門廣泛應(yīng)用。系統(tǒng)研發(fā)的多源數(shù)據(jù)融合、自動(dòng)報(bào)警、歷史重現(xiàn)、產(chǎn)品自動(dòng)生成、靶向發(fā)布、信息留痕等20項(xiàng)智慧化功能解決了業(yè)務(wù)服務(wù)中多年積累的難題，大大提升了服務(wù)的技術(shù)含量。

2.2 提高了預(yù)報(bào)預(yù)警的時(shí)效性

咸陽(yáng)智慧氣象系統(tǒng)構(gòu)建了省、市、縣三級(jí)警戒區(qū)，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)氣象災(zāi)害等情況，實(shí)現(xiàn)了災(zāi)害預(yù)警先出先發(fā)，有效解決了基層臺(tái)站預(yù)警的時(shí)效問題，解決市縣在監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警服務(wù)工作中的智能化、一體化、自動(dòng)化程度低的問題。咸陽(yáng)智慧氣象系統(tǒng)依托共享大數(shù)據(jù)和中省局的精細(xì)化指導(dǎo)，“做咸陽(yáng)的事、做市縣的事”，系統(tǒng)解決數(shù)據(jù)整合、融合、挖掘、應(yīng)用、可視化等關(guān)鍵技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)識(shí)別與快速繪制預(yù)警落區(qū)、智能輸出預(yù)警文本、一鍵式儲(chǔ)存分發(fā)等，明顯提升災(zāi)害監(jiān)測(cè)時(shí)效、產(chǎn)品制作時(shí)效、服務(wù)輸出時(shí)效，便捷完成天氣監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、產(chǎn)品制作、信息發(fā)布等一體化工作。利用智慧氣象系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)報(bào)預(yù)警相比以往完全由手工編輯制作節(jié)約了15～20 min時(shí)間，提高了預(yù)報(bào)預(yù)警時(shí)效，為災(zāi)害預(yù)警爭(zhēng)取了提前量。

2.3 提升了防災(zāi)減災(zāi)決策的科學(xué)化水平

通過涵蓋水利、國(guó)土等10個(gè)涉災(zāi)部門信息的“防災(zāi)減災(zāi)一張圖”，預(yù)報(bào)服務(wù)人員可以清晰、快速了解綜合防災(zāi)信息，提高了氣象災(zāi)害的科學(xué)防御和快速處置水平。此外，通過融合水利防汛、國(guó)土地質(zhì)等行業(yè)共享大數(shù)據(jù)，建立本地化預(yù)報(bào)模型，開展地質(zhì)災(zāi)害等影響預(yù)報(bào)與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，并精準(zhǔn)對(duì)接相應(yīng)責(zé)任人，通過國(guó)突系統(tǒng)第一時(shí)間實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息的靶向發(fā)布，大大提高了應(yīng)對(duì)處置時(shí)效，相比以往，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警發(fā)布時(shí)間由15～20 min縮短為5～7 min。目前，應(yīng)急辦、國(guó)土、水利等部門已將智慧氣象應(yīng)用作為防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)的重要技術(shù)支撐。

2.4 提升了縣級(jí)氣象服務(wù)的能力和水平

依托格點(diǎn)化實(shí)況數(shù)據(jù)和智能網(wǎng)格預(yù)報(bào)產(chǎn)品支撐，咸陽(yáng)智慧氣象通過集約化的業(yè)務(wù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了各類氣象數(shù)據(jù)、氣象信息、技術(shù)資源、部門大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享，快速獲取精細(xì)化、圖表化、多樣化的各類預(yù)報(bào)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了氣象災(zāi)害的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)識(shí)別、智能報(bào)警，預(yù)報(bào)預(yù)警產(chǎn)品快速自動(dòng)制作和一鍵式發(fā)布，氣象衍生災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、靶向發(fā)布等功能，顯著提升了氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)時(shí)效、產(chǎn)品制作時(shí)效、服務(wù)產(chǎn)品發(fā)布時(shí)效，提高了市縣監(jiān)測(cè)預(yù)警服務(wù)能力和氣象業(yè)務(wù)智能化、自動(dòng)化、信息化水平。智慧氣象應(yīng)用前后對(duì)縣級(jí)氣象服務(wù)工作的影響變化對(duì)比分析詳見表1。

3 結(jié)語(yǔ)

咸陽(yáng)智慧氣象建設(shè)借助智慧城市信息融合共享平臺(tái)，打開了氣象融入社會(huì)發(fā)展的一扇門，既使氣象工作做到圍繞中心、服務(wù)大局，也增強(qiáng)了氣象部門在防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域的話語(yǔ)權(quán)，提升了政府部門與氣象部門合作的主動(dòng)性，帶動(dòng)了氣象事業(yè)的全面發(fā)展?；谛畔⑷诤系墓蚕泶髷?shù)據(jù)的應(yīng)用挖掘，也為專業(yè)氣象服務(wù)帶來(lái)了新的契機(jī)和技術(shù)支撐。今后，咸陽(yáng)市將深化大數(shù)據(jù)融合應(yīng)用來(lái)持續(xù)推進(jìn)智慧氣象工作，繼續(xù)加強(qiáng)氣象大數(shù)據(jù)與行業(yè)大數(shù)據(jù)融合應(yīng)用建設(shè)，不斷挖掘氣象數(shù)據(jù)與行業(yè)數(shù)據(jù)的融合價(jià)值，重點(diǎn)開展大數(shù)據(jù)處理、大數(shù)據(jù)挖掘、大數(shù)據(jù)可視化、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)研究，推動(dòng)大數(shù)據(jù)在災(zāi)害影響預(yù)報(bào)、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、精準(zhǔn)氣象服務(wù)、綜合防災(zāi)減災(zāi)等方面的應(yīng)用，為咸陽(yáng)實(shí)現(xiàn)更高水平的氣象現(xiàn)代化提供智力支持，為咸陽(yáng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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（責(zé)任編輯：趙中正）