淺論氣象數據發展規劃

沈文海 周勇 唐偉 王吉吉喆 龔江麗

一、引言

經過縝密的科學分析和研判，確定發展目標，制訂實施步驟，然后按計劃逐步推行、以確保最終達到目標，這是發展規劃的意義和作用。業務是企業的支撐主體，企業發展規劃的出發點和落腳點當然是業務的發展，但氣象部門的業務與數據是須臾不可分離的，沒有數據的支持和發展，業務的發展就失去了基礎。所以在業務發展方向和目標確定之后，氣象數據就成為了發展規劃最終能否實現的關鍵。而數據能否支持，能夠支持到什么程度，理想狀態是什么？基本狀態是什么？為此相關部門需要做哪些必要的工作，這些內容便成為需要予以關注和研判的內容。

因此，對身處大數據時代、天生具有數字化主要特征、以物理實體（地球大氣）的狀態數據為業務科研工作對象的氣象部門而言，發展規劃中如果缺少了數據的發展內容，便會顯得不完整、不完備。

二、數據和數據規劃

數據的重要性是不言而喻的，對氣象部門尤其如此。因其珍貴，所以更需要細心打理。要做到“以數據立氣象”、“以數據強氣象”以及“依靠數據管理氣象”，除對已獲得氣象數據進行科學合理的管理外，還應對氣象數據未來的發展進行科學的謀劃和切實可行的具體落實；對氣象數據自身的價值進行充分的發掘及有效應用；建立行之有效的機制，通過數據將氣象部門各業務有機地粘合起來，形成一個高效的整體。

數據發展規劃是達成這一目標的有效途徑之一。

狹義的數據規劃，可追溯到二十世紀八十年代的信息資源規劃（IRP），目標是建立以數據為核心的、類別清晰、格式規整、操作規范、安全可靠的復雜信息系統，主要用來梳理和整頓當時派系林立、雜亂無章的信息系統的混亂局面。隨著全球信息化的日益發展，數據規劃的內涵也在不斷充實；現在廣義的數據發展規劃泛指對企業數據未來發展的科學謀劃。

凡事預則立，不預則廢。氣象部門在對未來事業發展進行科學謀劃過程中，應當將如生命之水般浸潤到氣象工作每一寸肌膚的氣象數據包含在內，將氣象數據作為未來發展規劃的重要內容之一。

本文所說的氣象數據，是指支撐氣象部門運轉所需要的所有數據，既：除《氣象大數據白皮書》中所確定的氣象觀測數據、氣象產品數據和互聯網氣象數據外，還包括氣象管理數據和氣象業務系統狀態數據等。

數據規劃包含內容廣泛，就領域而言，有“數據架構規劃”、“數據應用規劃”、“數據治理規劃”以及“數據資產管理規劃”等等，數據發展規劃是指在未來業務發展過程中，數據作為生產要素所應實行并完成的相應發展工作，以策應并推動未來業務的發展。筆者認為，當下的氣象數據發展規劃應當從“數據基礎建設”、“應用能力建設”以及“數據資產管理”三個主要方面予以考慮。

三、數據基礎建設

“數據基礎建設”是指對氣象數據的專項的建設工作，即：將應用于氣象各部門的氣象數據視為一個整體，專門討論其建設和發展，盡管這些數據形態各異、壽命各異、用途和用法各異。

數據是數字經濟時代關鍵生產要素，也是氣象部門一切工作的基礎。業務的發展、學科的進步離不開氣象數據的發展和建設。未來的發展需要哪些數據，我們現有哪些數據，缺少哪些數據，在缺少的數據中哪些是可以通過技術進步得以獲取，哪些由于技術限制目前暫時無法獲取，哪些雖然無法直接獲取、但通過其它途徑可間接獲取……凡此種種，如果上述問題經過分析研究都有明確答案，則氣象工作未來的發展路徑便更加清晰可行了。

氣象部門要實現“以數據立氣象”，沒有強大堅實的數據基礎，沒有持續不斷的、科學有序的數據發展建設，是無法真正實現的。因此，氣象數據建設，實質上是氣象工作的基礎性建設。

數據建設包含的內容很多，但核心無疑是數據生產，因為如果沒有數據，一切工作就無從談起。其它的所有工作，都是圍繞數據生產而設置和展開的；故這里只談數據生產。

筆者認為，就氣象部門而言，生產出來的數據至少有兩個主要用途，一為業務支撐，二為學科建設。

（一）業務支撐

氣象業務支撐著氣象部門的運行，是氣象部門的價值所在。業務單位在業務運行、業務發展過程中對數據新的發展需求，是氣象數據基礎建設的根本內容之一，應當納入數據基礎建設規劃之中，并作為重要的內容，指導未來氣象數據基礎性建設工作（尤其是如探測和數據產品研制等數據生產部門的相關工作）的開展。那種一線業務單位因數據需求無法滿足而不得不組織力量、自行研制數據產品的低水平重復性工作的現象，應當在未來的數據建設過程中逐步消除；取而代之的是業務單位的數據需求被充分聽取，在嚴格科學論證的基礎上，將滿足業務數據需求的相關工作納入氣象數據發展規劃中，由代表國內最高技術水準的專業團隊按照規劃安排發展新的探測手段、研制新的數據產品，以在現有技術條件下最大限度地滿足業務運行和發展的數據需求。

與此相對應地，數據生產部門（如：探測部門、數據產品研制部門等）在制定新的數據生產業務發展規劃時也應盡可能地明確：新的數據生產方案和技術在實現（或建成）后，預期能夠產生數據產品的門類和特性、這些數據產品現實或潛在的使用對象、以及這些數據產品在被使用后能夠對業務和科研作出的貢獻所在及貢獻程度等等，盡可能明確新產生數據產品的價值以及價值體現之處，盡可能使氣象數據建設工作中的每一步都踏在業務發展的步調上。

（二）學科發展

氣象學科的發展歷程告訴我們，并非所有氣象數據在其出現之初便都已充分顯示出其所有價值的。一些數據（如觀測數據）在采集之初，其作用僅僅是提供其固有的氣象要素值。隨著這些數據由少到多、逐漸積累到一定規模、足以基本反映出某個尚未發現的氣象特征，而且該特征被氣象學家敏銳地捕捉到之后，這些數據對于學科發展貢獻的價值才得以進一步體現出來。大氣成份、氣溶膠等觀測數據的獲取和應用清楚地印證了這一點。

因此，除現有業務對數據的發展需求之外，學科發展對數據的發展需求也應成為氣象數據建設的重要內容而納入氣象數據規劃之中。依筆者的觀點，從學科發展角度出發，氣象數據建設的最終目標應當是構建地球大氣的數字孿生，這應成為設計數據建設方案的核心依據之一。

綜上所述，氣象數據發展規劃中的氣象數據基礎建設，至少應當從業務支撐和學科發展兩個角度來綜合研討、謀劃。

四、應用能力建設

數據的價值在于應用，其新的價值在于新的應用，數據的應用范圍愈廣愈深入，其價值便體現得愈充分。對氣象數據的應用能力，在很大程度上反映出氣象部門的整體工作能力，也是“以數據強氣象”的具體體現；而根據發展需求，有序提升氣象數據的應用能力，并通過它帶動氣象部門整體工作能力的提升，應當作為氣象數據發展規劃的重要內容。

應用能力建設至少應當包括：“應用領域的拓展”和“分析處理能力的提升”兩部分內容。

（一）應用領域的拓展

對數據的應用需求是時常存在的，應當改進的，是我們經常表現出的熟視無睹，以及將其挖掘出來的熱情、方法和手段，如：

在規定時間內將海量的實時觀測數據按要求梳理出來，通過智能綜合分析反映出其特征和異常，對于預報員的工作是很有幫助的。通過對下屬單位新進員工專業特征分布，以及這些單位自設科研課題研究方向等數據的綜合分析，再對比其職能和業務發展需求，有可能發現下屬單位一些共性的業務短板，有助于決策者組織有效力量予以集中解決。……凡此種種，不一而足。

所以，數據應用范圍的拓展，或曰數據的進一步廣泛深入應用，不僅需要敏銳的觀察和嗅覺，更需要理性的挖掘，以捕捉到新的氣象數據應用點。這不是氣象數據部門一家閉門冥思苦想所能解決的，它需要一線業務和數據應用部門根據實際工作中出現的問題，提出相應的功能需求，并與氣象數據部門一道努力，將新的功能需求最終轉化成對數據應用的新的需求。

需要指出的是，氣象管理數據是一片尚待開墾的處女地，這里有豐富的數據應用領地和廣闊的應用前景，值得花時間、花精力針對氣象管理數據進行深度綜合性應用探索，以實現新的、更為科學有效的管理目標。氣象職能部門要真正做到“用數據說話”、“用數據管理”，離開管理數據的深度綜合性應用，是不可能實現的。

（二）分析處理能力的提升

氣象部門數據應用能力的強弱非但體現在應用領域的不斷拓展，而且也體現在數據應用效率的高低。處于彼此不相往來、算法不一、處理效率低下、每次應用都需將大量時間花費在低水平重復性操作的環境之下，無論如何不能稱之為應用能力的強大。大平臺微應用在這里是較為合理的解決途徑。

因此，研究面向氣象大數據計算的新體系和氣象大數據分析理論，更新對氣象數據的認知以及處理方法的技術瓶頸，結合氣象部門的業務特性，整合先進技術，廣泛集成、規范并開發分析和可視化工具，搭建一體化的氣象大數據應用平臺，建立包含數據統計分析方法與數據挖掘算法在內的氣象數據分析應用模型與算法共享庫，加強氣象大數據分析模型的建模能力與算法組合應用的能力，以提升氣象業務體系運營分析效率。這一切應當成為未來氣象數據應用能力建設的內容。

工欲善其事，必先利其器。相信依托于功能完備、操作便利、安全可靠的氣象大數據應用分析平臺，氣象部門的數據應用效率一定能夠大幅提升。

五、數據資產管理

對于大數據時代的氣象部門而言，數據非但是資源，也是重要資產，是氣象部門最為珍貴的財富。氣象數據的資產化，可以形成全行業的戰略資產和共同的數據語言，可以加速氣象數據的交易進程，并促使數據資產產權問題趨向明確。凡資產皆需管理，目前將數據作為企業資產的數據資產管理已漸成趨勢，并已逐步取代以往的數據資源管理。

數據資產管理，是指規劃、控制和提供數據及信息資產的一組業務職能，包括開發、執行和監督有關數據的計劃、政策、方案、項目、流程、方法和程序，從而控制、保護、交付和提高數據資產的價值。數據資產管理需要充分融合業務、技術和管理，以確保數據資產保值增值。

將氣象數據作為資產來對待，全面盤點氣象數據資產、持續提升其質量、實現部門和行業內外數據的互聯互通、保障數據安全和使用合規、促進氣象數據價值的持續釋放；在充分發揮各級單位作用的基礎上，推進氣象數據的資產管理及應用建設，建立健全跨專業、多學科、常態化的數據分析機制和支撐體系，形成氣象數據資產發布機制和價值評估模型，建立氣象數據資產分類目錄，形成數據字典清冊及應用場景，全面提升氣象部門數據資產應用管理水平，應當成為氣象數據資產管理的主要內容。

筆者認為，未來一段時間內需要優先考慮的問題是：氣象數據資產的集約化管理與合規有序開放、以與社會相關行業部門合作共贏為前提的數據資產積累、氣象數據資產價值的持續探索與階段性發布、以及數據資產的有效維護與規范的制訂等；限于篇幅，這些內容將另文討論。

總之，根據形勢發展的要求，將我們尚未真正完成的氣象數據資源管理調整為氣象數據資產管理，并在未來數據工作中予以適當安排，應當成為氣象數據發展規劃中的重要內容之一。

六、結語

監測、預報、服務三者有機互動的一體化發展，這是目前所能設想到的未來氣象業務發展的理想形態，而氣象數據在其中將扮演血液、神經和粘合劑等關鍵作用。

數據的重要性有一個認識的過程，如何在工作中體現出數據的重要性，也需要一個過程；然而發展規劃的制定是階段性的，我們不可能等到每一個人都意識到數據的重要性后，再在發展規劃中予以體現，因為那有可能錯失掉發展的良機，畢竟機會不是時刻都為我們準備著的。因此，我們需要即刻行動。

真正領會數據作為生產要素的價值和意義，針對氣象部門內在數據領域內存在的各種問題，通過規劃和實施方案逐步消除目前在氣象數據領域依然存在的局部有序、但整體無序的發展狀態，科學地統攝未來氣象數據在建設、應用和管理方面的工作，使氣象數據作為核心內容之一融入氣象事業發展之中，以發揮出其不可替代的作用，這是氣象數據發展規劃的出發點和落腳點。

作者單位：國家氣象信息中心

中國氣象局發展規劃院