區(qū)塊鏈技術(shù)在氣象領(lǐng)域的應(yīng)用

胡美蘭

（內(nèi)蒙古氣象信息中心，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051）

近年來，隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的日漸興起，各行業(yè)領(lǐng)域與區(qū)塊鏈技術(shù)的融合均有長足的發(fā)展。作為傳統(tǒng)行業(yè)，氣象行業(yè)與區(qū)塊鏈技術(shù)結(jié)合后，也有了較為廣泛的應(yīng)用。

1 區(qū)塊鏈技術(shù)簡介

1.1 區(qū)塊鏈技術(shù)

區(qū)塊鏈技術(shù)，簡而言之是一種去中心化的記錄技術(shù)[1]，以區(qū)塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，同時(shí)利用密碼學(xué)等技術(shù)進(jìn)行多方維護(hù)，以保證數(shù)據(jù)的傳輸及訪問。繼蒸汽機(jī)技術(shù)、電力技術(shù)、信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之后，區(qū)塊鏈技術(shù)很可能會(huì)成為第5個(gè)再次引發(fā)信息工業(yè)革命的技術(shù)。

1.2 區(qū)塊鏈技術(shù)特點(diǎn)

區(qū)塊鏈技術(shù)具有去中心化、不可篡改以及修改后可追溯的特點(diǎn)。去中心化廣義上應(yīng)為去中介化。當(dāng)區(qū)塊鏈為公有鏈時(shí)具有完全的去中心化特點(diǎn)，但當(dāng)區(qū)塊鏈為私有鏈或聯(lián)盟鏈時(shí)，仍具備中心化或者多中心化。密碼學(xué)技術(shù)的應(yīng)用使得區(qū)塊鏈技術(shù)具備了數(shù)據(jù)不可篡改的特點(diǎn)，多方維護(hù)手段的應(yīng)用讓區(qū)塊鏈技術(shù)具有了數(shù)據(jù)修改可追溯的特點(diǎn)。

1.3 區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用

隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的興起，其在金融、文娛、電商、社交、媒體、品牌、搜索、服務(wù)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、物聯(lián)網(wǎng)、公益等領(lǐng)域均有不同的嘗試。目前最為著名的Bitcoin，Ethereum均是使用了區(qū)塊鏈的核心技術(shù)。

2 區(qū)塊鏈技術(shù)在氣象領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 區(qū)塊鏈技術(shù)在氣象數(shù)據(jù)交易方面的應(yīng)用

常規(guī)的氣象站大部分只能監(jiān)測(cè)到溫度、氣壓、濕度、風(fēng)向、風(fēng)力、雨量6個(gè)要素，且公共的氣象信息數(shù)據(jù)來源分辨率精度不夠高，計(jì)算的也僅為該地區(qū)氣溫的均值。這顯然無法滿足智能農(nóng)業(yè)、自動(dòng)駕駛和交通等對(duì)氣象信息數(shù)據(jù)有高精度需求行業(yè)的需要。

區(qū)塊鏈技術(shù)的引入，使得“人人成為氣象預(yù)報(bào)員”變成了現(xiàn)實(shí)。該行業(yè)的公司售賣高精度天氣信息數(shù)據(jù)采集設(shè)備給需要的用戶，用戶可以通過手機(jī)APP或者網(wǎng)頁Web端將自己所在位置的天氣情況上傳至氣象數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，行業(yè)公司為其提供數(shù)據(jù)分析服務(wù)。同時(shí)行業(yè)公司使用基于星際文件系統(tǒng)（InterPlanetary File System，IPFS）去中心化的存儲(chǔ)方案，即區(qū)塊鏈技術(shù)，搭建一個(gè)氣象數(shù)據(jù)交易買賣的平臺(tái)。用戶可以對(duì)自己上傳至APP或Web端的氣象信息數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估標(biāo)價(jià)，以便與數(shù)據(jù)需求方進(jìn)行交易買賣（見圖1）。

區(qū)塊鏈技術(shù)在該方面的應(yīng)用起到了關(guān)鍵作用：一方面，令牌機(jī)制有效地激勵(lì)了用戶進(jìn)行傳送數(shù)據(jù)并進(jìn)行交易；另一方面，大大增加了平臺(tái)的公信力[2]。

2.2 區(qū)塊鏈技術(shù)在天氣保險(xiǎn)服務(wù)方面的應(yīng)用

種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)以及房屋建筑等都會(huì)有自然災(zāi)害帶來的風(fēng)險(xiǎn)，購買氣溫、降雨、暴雪、臺(tái)風(fēng)等天氣狀況的保險(xiǎn)能夠有效地減少損失。但是傳統(tǒng)的氣象保險(xiǎn)理賠方面存在諸多問題，比如取證難、理賠流程繁瑣等[3]。

區(qū)塊鏈技術(shù)的引進(jìn)，可有效地解決上述問題。使用嚴(yán)密的Hash算法對(duì)理賠信息進(jìn)行加密，同時(shí)對(duì)區(qū)塊存儲(chǔ)產(chǎn)生一條確定的信息碼，用來標(biāo)識(shí)每條理賠數(shù)據(jù)，并將理賠信息向客戶公開。若案件相關(guān)的某個(gè)數(shù)據(jù)被修改，即會(huì)生成新的信息碼，用戶只需要對(duì)比兩次信息碼就可以知道信息的真實(shí)性。客戶理賠數(shù)據(jù)的真實(shí)性得到了較好的保證。

使用區(qū)塊鏈技術(shù)將各個(gè)客戶的信息記錄在區(qū)塊鏈上，天氣保險(xiǎn)公司能夠得出每個(gè)人對(duì)于天氣保險(xiǎn)的需求點(diǎn)，從而為每個(gè)人定制適合的天氣保險(xiǎn)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的自由定價(jià)，為客戶提供更好的服務(wù)。

2.3 區(qū)塊鏈技術(shù)在氣象環(huán)境治理方面的應(yīng)用

隨著“全球變暖”“溫室效應(yīng)”等新名詞的出現(xiàn)，人類也更加關(guān)注其賴以生存的環(huán)境。背后的“真兇”也被揪出，CO2等有害氣體的排放成為“罪魁禍?zhǔn)住薄Ｔ诖吮尘跋拢瑸橛行е卫須庀蟓h(huán)境問題，“排放交易”“碳信用額”被提出。該模式下，每個(gè)企業(yè)被給予一定配額的碳排放量，超出配額的可通過交易買賣來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然還需要接受相應(yīng)的處罰[4]。

基于區(qū)塊鏈技術(shù)的交易系統(tǒng)，實(shí)行網(wǎng)絡(luò)借貸平臺(tái)（Peer-To-Peer Lending Platform，P2P）的市場(chǎng)模式，用戶可以使用保存在區(qū)塊鏈中的distributed賬簿進(jìn)行重組及分配環(huán)境負(fù)債和資產(chǎn)。區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用保證了碳信用額度核驗(yàn)、查詢程序以及額度買賣的公平性和可信任度，并能夠有效地保證全球范圍內(nèi)碳零散價(jià)格的市場(chǎng)定價(jià)。

區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用能夠有效地治理氣象環(huán)境，同時(shí)也催生了氣象信貸、稅收等市場(chǎng)，在一定意義上刺激了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

2.4 區(qū)塊鏈技術(shù)在天氣預(yù)報(bào)信息披露方面的應(yīng)用

天氣預(yù)報(bào)信息披露是一個(gè)很嚴(yán)肅的政府行為，影響較為重大。傳統(tǒng)的流程為氣象部門預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，政府部門進(jìn)行審批，下發(fā)至基層政府、規(guī)范部門以及新聞媒體等，最后才向社會(huì)公眾進(jìn)行公布。此過程符合標(biāo)準(zhǔn)的流程，但是缺乏先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，容易導(dǎo)致在流程執(zhí)行過程中出現(xiàn)信息篡改、披露信息不可靠等情況。

區(qū)塊鏈的應(yīng)用能夠很好地解決上述問題。將氣象部門、政府部門、基層政府、防范部門、新聞媒體以及社會(huì)公眾均存放在區(qū)塊鏈上，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)的改動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)信息出現(xiàn)較大的偏差，能夠有效地滿足天氣預(yù)報(bào)信息披露防篡改、可追溯以及安全可靠的要求（見圖2）。

圖2 天氣預(yù)報(bào)信息披露方式對(duì)比

3 結(jié)語

區(qū)塊鏈作為一項(xiàng)新興技術(shù)，與傳統(tǒng)氣象行業(yè)有機(jī)地結(jié)合，在氣象領(lǐng)域的多個(gè)方面都有深入的應(yīng)用。相信隨著區(qū)塊鏈技術(shù)與氣象行業(yè)的深度融合，將會(huì)有更加廣泛的應(yīng)用，為推動(dòng)社會(huì)發(fā)展、改變?nèi)祟惿罘绞阶龀龈蟮呢暙I(xiàn)。