大數(shù)據(jù)在氣象服務(wù)中的應(yīng)用與發(fā)展

馮雪

【摘?要】人類社會的發(fā)展與自然密不可分，天氣的變化與人們的生產(chǎn)生活息息相關(guān)。近年來，大數(shù)據(jù)強大的數(shù)據(jù)處理能力在社會行為分析、公共安全、交通運輸、旅游、政府決策和氣象等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。本文通過大數(shù)據(jù)在氣象行業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀、存在的問題及氣象服務(wù)中的應(yīng)用途徑進行分析，充分挖掘氣象數(shù)據(jù)潛力，提高氣象數(shù)據(jù)處理水平和數(shù)據(jù)分析能力，提高預(yù)報時效和準確率，提升氣象服務(wù)的水平和質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù);氣象服務(wù);應(yīng)用;發(fā)展

1 大數(shù)據(jù)在氣象服務(wù)中的應(yīng)用理念

大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)是關(guān)鍵。龐大的數(shù)據(jù)資源推動著各個領(lǐng)域的創(chuàng)新和發(fā)展。然而，如果沒有深入的挖掘和分析，就不可能從海量數(shù)據(jù)聚類中獲得有價值的信息。這些海量的氣象數(shù)據(jù)，如天氣預(yù)報、高空天氣預(yù)報等專業(yè)產(chǎn)品得到了充分的認可，這些海量的氣象數(shù)據(jù)和其他行業(yè)相關(guān)服務(wù)滿足了行業(yè)的需求。因此，將大數(shù)據(jù)應(yīng)用于氣象服務(wù)的思路應(yīng)該是將行業(yè)數(shù)據(jù)與氣象信息等海量氣象數(shù)據(jù)有機結(jié)合，進行深度挖掘和分析，最終提取有價值的氣象信息，通過構(gòu)建智能氣象服務(wù)系統(tǒng)，實現(xiàn)氣象服務(wù)水平的提高和服務(wù)模式的創(chuàng)新。

2 大數(shù)據(jù)在氣象服務(wù)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及存在的問題

2.1 數(shù)據(jù)收集和整合不完善

在中國，傳統(tǒng)的信息收集和存儲模式已經(jīng)被用于氣象數(shù)據(jù)很長一段時間，在當時的社會發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。但在新形勢下，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和大數(shù)據(jù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲和處理模式已經(jīng)難以適應(yīng)新的要求。改進過程需要重新整合歷史信息，實現(xiàn)信息的標準化和規(guī)范化。只有這樣，才能實現(xiàn)大數(shù)據(jù)信息資源的再開發(fā)利用，發(fā)揮歷史數(shù)據(jù)的價值。在歷史數(shù)據(jù)處理過程中，需要對信息進行篩選和分類，形成高感知、高融合的氣象數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)。因此，需要建立歷史數(shù)據(jù)信息挖掘、收集和整合的相關(guān)機制，實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)庫的完善。

2.2 基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要進一步完善

大數(shù)據(jù)是計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。為了在現(xiàn)實生活中扎根，整合更多的社會信息資源，我們需要進一步完善基礎(chǔ)設(shè)施。目前，氣象部門已經(jīng)開始通過與氣象部門的多方合作，建設(shè)大數(shù)據(jù)存儲和存儲基礎(chǔ)設(shè)施。然而，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)仍存在許多不足。基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)涵蓋信息收集、處理、傳輸和存儲。中國地理面積大，氣候復(fù)雜，尤其是在中國比較偏遠的地區(qū)，環(huán)境更加惡劣。為了實現(xiàn)大數(shù)據(jù)信息的收集和傳輸，應(yīng)加大欠發(fā)達地區(qū)的資金和技術(shù)投入，加強基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，實現(xiàn)信息源渠道和數(shù)據(jù)傳輸渠道的暢通，使氣象大數(shù)據(jù)更加全面。

3 大數(shù)據(jù)在氣象服務(wù)中的應(yīng)用與發(fā)展

3.1 大數(shù)據(jù)在氣象服務(wù)中的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)時代，實現(xiàn)氣象服務(wù)的方式有很多。通過短信、語音、移動應(yīng)用、互聯(lián)網(wǎng)、微信等渠道，方便各行業(yè)和人民獲取實時氣象數(shù)據(jù)和未來天氣變化趨勢。大數(shù)據(jù)的引入可以通過分析行業(yè)和民眾對氣象服務(wù)的不同需求來實現(xiàn)氣象服務(wù)的生產(chǎn)，同時通過人工智能系統(tǒng)實現(xiàn)與用戶的互動，實現(xiàn)疑難問題的實時解決和相關(guān)氣象知識的普及。

3.2 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

現(xiàn)如今，大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用已不局限于對農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的收集與傳輸，而是延伸到了運用大數(shù)據(jù)加速作物育種，以大數(shù)據(jù)作為驅(qū)動實現(xiàn)精準的農(nóng)業(yè)操作，在大數(shù)據(jù)的支持下追溯農(nóng)產(chǎn)品的來源，以及優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈等。與其他行業(yè)相比，農(nóng)業(yè)更為復(fù)雜，因為它會受到多種因素的影響，這些因素包括人類活動、氣候、土壤、種子等。大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，可以促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)避這些因素帶來的不利影響，減少損失，提高生產(chǎn)質(zhì)量。目前，除了上游借用大數(shù)據(jù)提高生產(chǎn)質(zhì)量以外，下游的農(nóng)業(yè)也通過大數(shù)據(jù)實現(xiàn)經(jīng)營管理的整合優(yōu)化，提高農(nóng)業(yè)在市場流通中的效益。由此可以看出，大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用，可以節(jié)約農(nóng)產(chǎn)品資源、增加農(nóng)產(chǎn)品流通率，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力發(fā)展，有利于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3.3 大數(shù)據(jù)在減災(zāi)防災(zāi)方面的應(yīng)用發(fā)展

大數(shù)據(jù)和云計算是分不開的，通過大數(shù)據(jù)對大體量數(shù)據(jù)的匯集和云計算對數(shù)據(jù)的處理，能夠?qū)崿F(xiàn)對包括地質(zhì)結(jié)構(gòu)、氣候變化、災(zāi)害發(fā)生條件等信息的綜合判斷，從而得到氣象災(zāi)害發(fā)生的參考數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對氣象災(zāi)害的提前預(yù)知。在氣象災(zāi)害發(fā)生時，利用大數(shù)據(jù)分析結(jié)果，在應(yīng)急搶險救災(zāi)工作中就能做到有重點、有步驟地科學救災(zāi)，最大限度減輕氣象災(zāi)害造成的損失。

3.4 氣候云端

對于大數(shù)據(jù)而言，氣候云端是建立在大數(shù)據(jù)之上的，其大數(shù)據(jù)云計算是氣候云端建立的必要條件。氣象云端包括有傳統(tǒng)的程序、系統(tǒng)、模型控制氣候信息，還包括云端申請的技術(shù)服務(wù)。云端申請服務(wù)可以滿足多種氣候服務(wù)需求，能夠快速地通過組織計算，測定氣候資源的服務(wù)特性，從而得出結(jié)論。除此以外，云計算的數(shù)據(jù)存儲在終端數(shù)據(jù)中，其后續(xù)數(shù)據(jù)管理，氣候資源也不會干擾其他云端計算模型。當災(zāi)害性天氣氣候出現(xiàn)時，氣候云端就會在第一時間發(fā)出預(yù)警信號，利用衛(wèi)星進行災(zāi)害定位，使氣象部門可以盡快地做出應(yīng)對方案，保障人民群眾的生命財產(chǎn)安全。

3.5 大數(shù)據(jù)在氣候預(yù)測和天氣預(yù)警中的應(yīng)用和發(fā)展

隨著氣象業(yè)務(wù)設(shè)備的現(xiàn)代化，形成了空域綜合探測系統(tǒng)。海量氣象觀測數(shù)據(jù)需要處理。大數(shù)據(jù)的核心價值體現(xiàn)在對實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的綜合處理，以及引入人工智能系統(tǒng)對氣候變化、洋流和大氣流變化以及自然災(zāi)害爆發(fā)的規(guī)模和時間等大數(shù)據(jù)進行處理，分析自然災(zāi)害和氣象變化的發(fā)展趨勢，找出氣候的歷史規(guī)律和典型案例，從而做出氣象變化發(fā)生時間和地點的可能性判斷，實現(xiàn)未來時期的氣候預(yù)測。通過大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，可以提高氣候預(yù)測的準確性。利用雷達、衛(wèi)星云圖和地面自動觀測站的探測數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)災(zāi)害性天氣的連續(xù)監(jiān)測，提高災(zāi)害性天氣預(yù)報的及時性和準確性。同時，災(zāi)害性天氣的預(yù)報精度，特別是暴雨的震級、強度和落區(qū)也有很大提高。在常規(guī)天氣預(yù)報中，利用大數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)預(yù)報的精細化。為了減少自然災(zāi)害對我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，是氣象部門今后很長一段時間的主要目標

3.6 為飛行運輸和其他生活段提供參考

交通也是日常生活的重要組成部分，涉及的氣象服務(wù)更多，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用也越來越多。火運和客運的影響相對較小，海運的影響相對較大。一個航班能否如期起飛，很大程度上會受到天氣的影響。傳統(tǒng)方式無法有效提供依據(jù)，大數(shù)據(jù)可以快速準確的反映天氣情況，讓航班在起飛前確認天氣是否適合航行，以便航空部門做出更好的應(yīng)對。時代的到來，為氣象預(yù)報提供了巨大的數(shù)據(jù)和技術(shù)支持。

4 結(jié)語

現(xiàn)如今，大數(shù)據(jù)已經(jīng)滲透到了氣象服務(wù)領(lǐng)域中來，給氣象服務(wù)工作帶來了諸多挑戰(zhàn)，但同時也創(chuàng)造了很多機遇。氣象服務(wù)部門在實現(xiàn)氣象大數(shù)據(jù)的過程中，需要建立雙方及多方的信息基礎(chǔ)環(huán)境進行數(shù)據(jù)融合，積極探索大數(shù)據(jù)在氣象服務(wù)中的應(yīng)用，將有助于突破現(xiàn)有的服務(wù)瓶頸，開拓氣象服務(wù)新思路，提升服務(wù)能力，達到社會和經(jīng)濟雙贏。

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（作者單位：菏澤市氣象局）