大數據背景下的氣象服務創新研究

金石聲　李玨

摘要：由于氣象服務技術的不斷發展，國家對氣象服務技術的要求也越來越高，同時大數據技術也逐漸得到了氣象服務行業的廣泛應用。本文從氣象行業大數據發展角度入手，對大數據背景下的氣象服務技術發展進行了分析，并著力分析了大數據時代的氣象服務應用與創新。

關鍵詞：氣象行業;大數據;數據分析

中圖分類號：P45 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）05-0068-02

隨著社會不斷的發展和進步，人民的氣象意識和觀念的發生了很大的變化，逐漸的提高了不少，同時促進了氣象服務日益增強。氣象業務已從最初的天氣預報發展到目前的氣候預報、專業的特殊氣象服務、氣候可行性論證、公共氣象服務、氣象防災減災等，大數據技術也已成為我國氣象工作的有效技術支撐[1]，并且促進氣象服務的創新和發展。

1 氣象行業大數據的發展

氣象大數據是現有各種氣象數據的綜合的總稱，通過研究分析行業事件變化的規律，然后對未來的事情做出合適的預測[2]。把多個跨行業領域的數據結合到一起的異性數據，在通過大數據分析研究的方法對未知的事情進行一種預測。氣象大數據主要由“行業大數據”和“互聯網大數據”兩大塊組成。氣象行業的大數據主要是由與氣象各個部門的各項工作的數據結合到一起，從而形成的一種大數據鏈。其大數據主要內容體現在以下幾個方面：（1）由氣象部門建設的具有國內最高專業水準的氣象探測體系所產生的探測數據;（2）由氣象業務部門和業務系統產生各類氣象服務產品數據;（3）由項目管理系統產生和管理的數據。

2 大數據背景下的氣象服務技術發展

本文主要從大數據分析應用中的數據分析、數據計算、數據存儲、數據整合、可視化服務五個部分講述氣象的行業大數據。

2.1 數據整合

數據整合的主要技術手段包括：海量歷史數據、 數據抽取工具、 數據復制工具等來實現結構化、地理空間、非結構化、消息隊列、準實時數據等數據接入。經過氣象部門權威專家氣象總工程師沈文海介紹說，在2015年之前，我國的氣象局所保存的數據大概在3～6PB左右，每年還在以數百個TB的增加。這都是地面觀測數據，還不包括了衛星、雷達產品的觀測數據[3]。

2.2 數據存儲

數據存儲是指對氣象各種數據按照統一數據標準化格式進行長期的存儲，然后在根據應用需求存儲在分布式文件系統、分布式數據倉庫、非關系型數據庫、關系型數據庫，確保對各類數據集中存儲和統一管理，以滿足大量數據多樣化的低成本存儲要求。

2.3 數據計算

氣象大數據的數據，計算的方式一般都是這幾種，比如，查詢計算、批量計算、內存計算、流計算等，其主要目的都是用來確保氣象數據不同時效性的計算要求[4]。其中，查詢計算主要是用來支持SQL的查詢和分析，批量計算主要是用來大批量數據中的離線數據分析，內存計算主要是用來支持交互性分析， 流計算主要是為了實時處理氣象數據。

2.4 數據分析

傳統數據挖掘算法是氣象大數據分析的基礎，通過長時間的對傳統數據挖掘算法的研究，從而研究出一套優化分布式挖掘算法，從而形成數據挖掘算法庫，有了數據挖掘算法庫，就給組建整個氣象行業的大數據分析算法模型奠定了有利的基礎。在實際應用過程中關于建模算法如何選擇，主要還是要看大數據分析應用的具體業務需求。

3 大數據時代的氣象服務應用與創新

3.1 大數據氣象服務模式的應用

在大數據時代氣象服務的應用特點主要包括以下三個方面：1）天氣預報。天氣預報是氣象服務最基本的模式，具有共享性與研究性的特性。2）決策服務。氣象信息質量的好與壞直接影響到氣象中心決策服務結果，但是氣象信息是時刻變化的。3）氣象云端方面。大數據時代的標志特性是云計算，它和數據處理技術之間的關系緊密。但是，在后面的氣象服務數據管理中，可能會出現多個云端數據之間的相互影響，如果每一個云端計算機所算出的計算結果都非常的及時，這樣一來就不會造成計算服務模型之間的互相影響，就算氣象服務模型出現一些不可預測的特殊情況，也能夠及時的作出修正，并通過衛星通訊的方式進行定位。

3.2 大數據氣象服務模式的創新

在大數據時代，氣象服務部門可以更方便的掌握更多的信息和對信息的整理分析，這要就可以完成更多的工作，比如，收集數據、更新數據、發現民政和水利及農業上的預報。首先，氣象傳感器技術不斷的更新和使用。經過很常時間的分析研究發現，有些細微令人無法察覺的傳感器技術，并將這種先進的技術很快的應用到人們平常的生活中，使傳感器技術更加適應人類的生活環境。傳感器設備在民用領域應用的是比較早的，它可以在一定范圍監控海浪的大小，自由完善氣象監測網絡，才能更好的為氣象部門服務，雖然我國的氣象站在全國每個城市修建的都很多，但是，很多都還不能正常的使用，處在一種監測模式的階段，所以，能夠用來開發和利用的空間不足，為了提升氣象監測能力，就必須克服這個關鍵核心的內容。其次，在當代經濟社會環境中，有很多行業都受到天氣變化的影響，關系很密切且復雜。關于天氣數據透明度主要看每個國家自己的看法，大體上被分為三個模式，第一種是平均成本模式，第二種是利潤最大化模式，第三種是邊際成本模式。

在大數據時代服務理念的更新對氣象服務的作用非常重要，氣象部門的所有服務的研究方向，都是圍繞人們生活水平的提高，從而滿足社會需求，提供更加全面的氣象服務質量，這就是氣象部門始終不變的發展方向和戰略路線。由于互聯網計算機技術的快速發展，數據共享已經變得非常簡單，然后在將其數據共享到其他產業，達到資源與數據相互結合的合作關系，通過這種技術手段不僅僅可以提高公眾服務產品的服務質量，還可以促進觀測體系的組建與完善。隨著數據開發技術的出現，極大的加快了人們生活之間的聯系，然后，國家政府部門在利用這個大數據氣象服務平臺，可以用來提前預防自然災害，通過信息服務將一些自然危險和另類危險及時提前的告知人們，提醒人們提前做好防范，降低可以通過提前告知避免的危險風險，體現國家政府部門的優質服務，真正的體現出國家政府部門的服務意義。

參考文獻

[1] 李梓賢.大數據時代的氣象服務應用分析[J].決策與信息旬刊，2016（2）：145

[2] 陶建光，武亮宇.大數據時代的氣象服務應用研究[J].地球，2016（2）.

[3] 翟廣宇.基于大數據的醫學氣象服務方法與技術研究[D].蘭州大學，2015.

[4] 沈文海.再析氣象大數據及其應用[J].中國信息化，2016（1）：85-96.