“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下我國智慧氣象服務(wù)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(xué)科的簡單框架，首先分析氣象服務(wù)模式的現(xiàn)狀，在挖掘國外先進(jìn)模式可取之處的同時立足國情，研究我國智慧氣象服務(wù)模式發(fā)展與優(yōu)化的方向。然后，從轉(zhuǎn)變服務(wù)理念、豐富服務(wù)內(nèi)容和拓展服務(wù)方式三個方面提出智慧氣象服務(wù)策略上的優(yōu)化建議。最后，提出構(gòu)建智慧氣象業(yè)務(wù)與服務(wù)眾創(chuàng)云平臺，豐富氣象觀測資料獲取的途徑，擴(kuò)展氣象核心業(yè)務(wù)研發(fā)的接口，共享眾創(chuàng)機(jī)制下的研發(fā)成果，彌補(bǔ)當(dāng)前氣象服務(wù)和產(chǎn)品相對單一的缺陷。最終實(shí)現(xiàn)提升我國智慧氣象服務(wù)于各行各業(yè)的綜合能力。

[關(guān)鍵詞] 互聯(lián)網(wǎng)+;智慧氣象;服務(wù)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(xiàn)標(biāo)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(zāi)害約占所有自然災(zāi)害的75%，因異常天氣所造成的經(jīng)濟(jì)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(shù)革命和國家全面深化改革進(jìn)程的不斷推進(jìn)，社會及氣象敏感行業(yè)對氣象服務(wù)能力的提升提出更高要求。當(dāng)前，我國氣象核心業(yè)務(wù)的技術(shù)水平和服務(wù)能力已取得長足進(jìn)步[3-4]，但“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的智慧氣象服務(wù)體系與世界先進(jìn)水平仍有較大的差距[5]。氣象服務(wù)模式及服務(wù)能力提升的進(jìn)程跟不上社會發(fā)展的節(jié)奏的矛盾依然是當(dāng)前氣象事業(yè)發(fā)展的最根本矛盾，氣象軟實(shí)力不強(qiáng)，科技支撐能力不夠[6]，服務(wù)創(chuàng)新性不足等問題依然突出。

1 ? ? ?我國智慧氣象服務(wù)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(guān)“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下智慧氣象服務(wù)模式的研究，也愈發(fā)受到該領(lǐng)域?qū)＜摇W(xué)者的重視。當(dāng)前相關(guān)的研究主要集中在定性描述方面，而對于智慧氣象服務(wù)模式的定量實(shí)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(diǎn)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(yīng)的系統(tǒng)[7]。中國氣象局發(fā)展研究中心在咨詢報告《關(guān)于實(shí)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(nèi)涵包括五個方面“智能的感知、精準(zhǔn)的預(yù)測、普惠的服務(wù)、科學(xué)的管理、持續(xù)的創(chuàng)新”。

1.2 ? 從“智慧氣象+”的服務(wù)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(jìn)行組合，而是要將氣象與其所服務(wù)的對象和行業(yè)深度融合，在航空、交通、新能源、生態(tài)、農(nóng)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(nóng)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(wù)新模式。以“智慧氣象+農(nóng)業(yè)”為例，當(dāng)前智慧氣象對農(nóng)業(yè)發(fā)展影響的研究已然成為一個重點(diǎn)研究方向，在厘清農(nóng)作物對氣象條件相互關(guān)系的基礎(chǔ)上，深入研究如何提升氣象服務(wù)的精細(xì)化程度和預(yù)報的時效性，進(jìn)而避免或減輕氣象災(zāi)害對農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量的影響。

1.3 ? 從氣象服務(wù)的本源切入研究

當(dāng)前學(xué)者們多從公共服務(wù)的角度給出解決建議，如鞠亞麗認(rèn)為，需要發(fā)展半市場化氣象服務(wù)、加強(qiáng)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(wù)市場，成立專業(yè)的氣象服務(wù)企業(yè)或公司[8]。

2 ? ? ?智慧氣象服務(wù)的價值內(nèi)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?cè)蝿?wù)第一階段是實(shí)現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化和中華民族偉大復(fù)興。氣象現(xiàn)代化是全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國的重要保障，而智慧氣象服務(wù)體系的完善是實(shí)現(xiàn)氣象現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。當(dāng)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(wù)工程列為重點(diǎn)建設(shè)工程，初步形成了“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧氣象的新形態(tài)服務(wù)模式，但是由于服務(wù)主體的單一性、數(shù)據(jù)資源的局限性以及核心技術(shù)的薄弱性等問題，使得智慧氣象服務(wù)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(wù)模式，全面推進(jìn)氣象服務(wù)現(xiàn)代化是我國社會主義建設(shè)進(jìn)程中亟待解決的問題。

2.2 ? 現(xiàn)實(shí)意義

以往的氣象服務(wù)模式受學(xué)科的限制，在服務(wù)策略的運(yùn)用方面帶有一定的片面性，缺少對現(xiàn)實(shí)狀況的把控。隨著智能計算、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，“互聯(lián)網(wǎng)+”正不斷向更深更廣的領(lǐng)域拓展，智慧氣象也將成為未來一段時期氣象服務(wù)現(xiàn)代化建設(shè)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(jìn)氣象服務(wù)模式的提升，提高氣象在各行業(yè)的服務(wù)水平。

2.3 ? 經(jīng)濟(jì)價值

關(guān)于“智慧氣象”一詞，國外鮮有這一術(shù)語，但是智能的氣象業(yè)務(wù)和服務(wù)早已在西方一些發(fā)達(dá)國家得到廣泛應(yīng)用。例如，知名氣象預(yù)報服務(wù)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(xì)化運(yùn)算的氣象云計算服務(wù)平臺，匯聚各領(lǐng)域的氣象信息資料，融合成更加可靠、及時的全球精細(xì)化氣象再分析資料和預(yù)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(wù)。為了有效降低各類災(zāi)害性天氣可能造成的經(jīng)濟(jì)損失，天氣保險作為商業(yè)服務(wù)在一些國家逐步形成并日趨完善，如“旅行保險”“農(nóng)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(wù)。美國和歐洲部分國家的氣象商業(yè)服務(wù)已形成了規(guī)模化產(chǎn)業(yè)，并催生了“智慧氣象服務(wù)模式下的氣象經(jīng)濟(jì)”。我國在氣象商業(yè)服務(wù)領(lǐng)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(dá)國家，根據(jù)《全國氣象發(fā)展“十三五”規(guī)劃》目標(biāo)要求，計劃在2020年全面建成具有世界先進(jìn)水平的現(xiàn)代氣象業(yè)務(wù)、中國特色的現(xiàn)代氣象服務(wù)和科學(xué)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(wù)協(xié)會的估算，未來10年我國氣象服務(wù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到3 000億元。

3 ? ? ?我國智慧氣象服務(wù)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(wù)模式應(yīng)當(dāng)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。基于歷史氣象資料的大數(shù)據(jù)分析、深度學(xué)習(xí)、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(shù)可使得智慧氣象服務(wù)模式更智能、更及時、更精準(zhǔn)且更具行業(yè)針對性。基于此種認(rèn)識，我國智慧氣象服務(wù)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(nèi)外現(xiàn)狀，挖掘國外先進(jìn)氣象服務(wù)模式的可取之處

長期以來，我國氣象業(yè)務(wù)部門主要是以事業(yè)單位的管理體制進(jìn)行運(yùn)行和管理，在這種情況下，機(jī)制內(nèi)的氣象業(yè)務(wù)人員很難充分調(diào)動起對社會及氣象敏感行業(yè)進(jìn)行市場化服務(wù)、營銷的動力，而企業(yè)也缺乏第一手的實(shí)況氣象觀測資料來進(jìn)行各類精細(xì)化的專業(yè)氣象服務(wù)。但是，社會與經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展使得各行業(yè)對氣象服務(wù)越發(fā)依賴，例如，對高速公路團(tuán)霧、積冰的實(shí)時監(jiān)測預(yù)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(qiáng)度的準(zhǔn)確預(yù)報將有助于提高光伏發(fā)電的效能，進(jìn)而也有助于優(yōu)化并網(wǎng)火電燃煤的調(diào)度規(guī)劃。又如，對于近海風(fēng)向風(fēng)速的準(zhǔn)確預(yù)報，將有助于提高海上風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效能，提高風(fēng)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(guān)，70% 的飛機(jī)延誤與天氣有關(guān)，如果能提高機(jī)場終端區(qū)和航行線路中強(qiáng)對流性天氣預(yù)報預(yù)警的準(zhǔn)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(wù)模式，國外的氣象行業(yè)服務(wù)形式較為多元，如美國、法國和日本的專業(yè)氣象服務(wù)，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(dá)國家高度商業(yè)化的氣象服務(wù)形式，使其在全球氣象發(fā)展中具有較強(qiáng)的競爭力，如加拿大AccuWeather 氣象預(yù)報公司、日本W(wǎng)NI 天氣新聞公司，他們的氣象業(yè)務(wù)正迅速向包括中國在內(nèi)的全球各國拓展，現(xiàn)已為國內(nèi)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(wù)和氣象信息服務(wù)。

因此，我國的智慧氣象服務(wù)模式或可以加深氣象業(yè)務(wù)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(bǔ)，實(shí)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(wù)。

3.2 ? 明晰社會需求，優(yōu)化智慧氣象服務(wù)模式和策略

轉(zhuǎn)變服務(wù)理念：將過去“以資源為中心”的服務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙孕枨鬄閷?dǎo)向”的服務(wù)，將以往“用戶要什么”轉(zhuǎn)變?yōu)椤澳転橛脩舾玫靥峁┦裁础薄Ｉ钊敕治龊屯诰虿煌袠I(yè)、不同領(lǐng)域用戶對氣象服務(wù)內(nèi)容需求的個體化差異，逐步將面向公眾的普適性天氣預(yù)報提升成為更加專業(yè)化、定制化和精細(xì)化的服務(wù)內(nèi)容和響應(yīng)策略。

豐富服務(wù)內(nèi)容：當(dāng)前我國氣象服務(wù)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(dǎo)下的氣象產(chǎn)品發(fā)布與共享，服務(wù)內(nèi)容相對單一。須通過與各領(lǐng)域用戶的深入探討，明晰智慧氣象服務(wù)在民航、新能源、交通、農(nóng)漁業(yè)、城市建設(shè)和健康醫(yī)療等各行業(yè)的服務(wù)主體及服務(wù)內(nèi)容。

拓展服務(wù)方式：根據(jù)國家“十三·五”建設(shè)目標(biāo)與要求，智慧氣象服務(wù)能力的提升需要更多具有專業(yè)核心技術(shù)研發(fā)能力的隊(duì)伍，以及具有相當(dāng)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(jìn)我國智慧氣象服務(wù)在軍事、交通、航空、環(huán)境、生態(tài)、農(nóng)漁業(yè)、能源以及健康醫(yī)療等各個領(lǐng)域的發(fā)展。

3.3 ? 融合大氣科學(xué)與計算機(jī)信息科學(xué)前沿技術(shù)，構(gòu)建智慧氣象服務(wù)的優(yōu)化模式

運(yùn)用氣象大數(shù)據(jù)分析、智能計算和精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報等技術(shù)構(gòu)建智慧氣象業(yè)務(wù)與服務(wù)眾創(chuàng)云平臺，對傳統(tǒng)的氣象服務(wù)模式進(jìn)行技術(shù)升級和優(yōu)化。智慧氣象業(yè)務(wù)與服務(wù)眾創(chuàng)云平臺的技術(shù)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(shí)況數(shù)據(jù)的采集，由氣象相關(guān)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(shù)架構(gòu)的智慧氣象眾創(chuàng)服務(wù)平臺。在國家職能部門的統(tǒng)一管理下，并遵循氣象服務(wù)的市場需求、氣象產(chǎn)品開發(fā)的眾創(chuàng)要求以及新技術(shù)、新方法的科技轉(zhuǎn)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(luò)化、精準(zhǔn)化和多元化的氣象業(yè)務(wù)與服務(wù)眾創(chuàng)平臺。

（3）眾創(chuàng)平臺應(yīng)具備技術(shù)先進(jìn)性。平臺除應(yīng)具備如天氣數(shù)值預(yù)報、短時臨近預(yù)報、災(zāi)害性天氣預(yù)報等業(yè)務(wù)功能外，還應(yīng)加強(qiáng)大氣科學(xué)理論與IT前沿高新技術(shù)的深度結(jié)合，如分布式與并行架構(gòu)、異構(gòu)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(gòu)建以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等。平臺建成后可實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的氣象數(shù)據(jù)應(yīng)用、氣象科學(xué)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化、氣象服務(wù)眾創(chuàng)、共享以及智能服務(wù)。

眾創(chuàng)平臺應(yīng)具備開放、可擴(kuò)展應(yīng)用接口。各行業(yè)和企業(yè)用戶可按照該平臺技術(shù)規(guī)范，自主研發(fā)滿足自身需求的氣象服務(wù)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(jìn)而極大地豐富氣象服務(wù)的內(nèi)容。

4 ? ? ?結(jié) ? ?論

我國是世界上受氣象災(zāi)害影響最嚴(yán)重的國家之一，氣象災(zāi)害種類多、強(qiáng)度大、頻率高，嚴(yán)重威脅人民生命財產(chǎn)安全，給國家和社會造成巨大損失。“互聯(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(wù)模式進(jìn)行國內(nèi)外對比研究，結(jié)合國情與社會現(xiàn)狀優(yōu)化服務(wù)的內(nèi)容、方式和決策，逐步將多樣化、個性化的服務(wù)形式，智能化、專業(yè)化和精細(xì)化的服務(wù)產(chǎn)品應(yīng)用于氣象服務(wù)領(lǐng)域，對減少因氣象災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡以及提高農(nóng)業(yè)、交通、新能源等相關(guān)行業(yè)產(chǎn)能、效能具有非常重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會意義。

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