信息技術與大數據在氣象工作中的作用

任宏

河南省氣象探測數據中心 河南 鄭州 450003

引言

氣象數據和信息并非是一成不變的，而是會隨著突發情況和時間不斷發生改變。因此，氣象工作的相關部門就需要通過信息技術與大數據的應用進行詳細的數據與信息分析，充分利用數據內容對有價值的信息進行挖掘，不斷提高氣象工作的整體水平，使得氣象服務提供的信息更加準確，為民眾生活和行業發展提供較為穩定的保障。氣象數據的構成主要包括了天氣和氣候的變化分析，兩者統稱為氣象數據。要想形成精準的數據測量，就需要強化數據的收集和分析能力，確保能夠達到預期的預測效果，而信息技術和大數據的應用就能夠為這一點提供強有力的支撐。

1 氣象工作的需求與標準

1.1 對定向化方面的需求

氣象工作在不斷進步發展的過程中，會逐漸走向建立起科學定向化協調機制的道路，根據不同行業與產業對氣象信息與氣象服務工作的實際需求，建立起具有針對性、個性化的氣象信息推送及氣象服務工作。同時，收集不同用戶的需求數據結合氣象數據的相關參數，對氣象數據進行處理與應用，以此為各個行業的順利穩定發展提供有效的保障。此外，在對各種類型信息的構造與調整過程中，氣象服務工作的相關部門還需要及時建立起科學合理的應急機制，對不同類型的參數數據進行深入的發掘，進而充分發揮出氣象信息及相關數據的應用價值。

1.2 對信息主動性的需求

隨著我國科學技術的更新迭代，氣象工作的方法與模式都在發生著巨大的變化，逐漸由以往被動的信息提供模式向主動提供信息的模式轉換。尤其是在信息技術廣泛應用的背景下，云計算平臺、大數據等技術的應用已經能夠對氣象數據信息進行全方面的收集，這對許多與氣象條件相關的產業具有十分重要的意義。氣象工作的信息數據能夠采用主動提供的模式進行推送，可以提前對相關數據進行于是，甚至能夠與用戶的通信系統進行聯系，針對特殊的氣象情況能夠第一時間借助信息傳遞平臺將數據共享，全方位實現氣象數據與信息的針對性提供，有效削弱相關產業因為氣象條件出現的負面影響[1]。

1.3 對個性化服務的需求

氣象工作的進步與創新需要建立在個性化服務功能完善的前提下，具體能夠從以下幾個角度來看、首先，是針對獨立性用戶開展的氣象信息推送服務工作。這種類型的獨立性用戶，主要就是指廣大的普通用戶，這些用戶對于氣象信息數據的實際需求不高，甚至還有部分用戶認為氣象服務工作可有可無，因此關注價值較低。而針對這類用戶，若是能夠提供細致主動的推送式服務，并且在數據可靠性方面做到較高，就可以被認為是氣象工作已經具備了更加個性化的發展。在潛移默化中，這類用戶就會逐漸將更多的精力放在接收氣象數據信息中，對于氣象服務工作與氣象數據信息推動工作的依賴性也會也來越強。其次，就是對氣象數據信息需求較全面、要求較高的用戶。這類用戶通常是以組織或是行業為單位，氣象工作的相關部門要想建立起更加個性化的機制，就需要加大優化力度，將數據信息的質量提到更高。通過這樣的方式，能夠提升氣象工作的吸引度，最大限度地滿足對氣象工作需求更高的用戶[2]。

2 信息技術與大數據對氣象工作的影響

2.1 數據的存儲和應用

氣象工作中，相關數據的存儲與使用問題主要集中在兩個方面。其一，是數據量較大的情況。數據量較大時，會在存儲過程中極易出現空間不足的情況，因此需要建立起具有更大容量的數據庫，才能夠為數據的存儲與傳輸提供穩定性的保障。其二，是數據讀取速度方面的問題。氣象工作涉及的相關數據需要確保能夠做到實時更新，因此相關工作部門就需要對相關信息獲取與使用進行統籌規劃，確保氣象數據能夠被及時分析處理。而在信息技術與大數據的應用下，能夠構建起數據中心處理平臺和處理機構，做到對氣象數據的集中高效處理，同時還能夠提高數據傳輸的速度，最大限度地滿足氣象工作的需求[3]。

2.2 信息的挖掘與處理

信息挖掘主要是指對氣象數據與信息進行分析處理，并結合實際情況對未來的氣象條件進行預測。在開展信息挖掘與處理工作時，需要對后續的氣象分析提供新的思路，而信息技術與大數據就能夠很好地做到這一點。在大數據的基礎上使用信息技術，能夠通過分析數據之間的聯系，對未來的數據進行綜合預測，并通過信息之間的關聯性將未來與當下相結合，以此提高氣象工作對未來信息的預測能力。信息挖掘需要將統計學原理作為基礎，利用數據間的聯系對信息進行深入的分析，發掘信息數據的內在價值。但是傳統的統計學已經無法滿足現代氣象信息處理工作的需求，變量個體與獨立變數的出現使得假設預測方式已經無法順利準確的進行。而基于信息技術的數據分析法能夠通過信息網絡不斷進行延伸，通過網絡連接和高維建模的方式，使得信息挖掘與處理更具有科技性。在信息技術與大數據的應用下，現今的信息挖掘種類更加多樣，涉及的范圍也愈發廣泛，大量信息間的關聯性使得信息數據更具備連續性。同時，氣象信息的分析工作也逐漸與商業相結合，在一組數據中能夠挖掘出九百多種有效數據。綜合而言，信息技術與大數據對氣象工作的數據監測部分產生了重要的影響[4]。

2.3 數據與信息的發布

數據和信息發布工作是氣象工作中十分重要的組成部分，而這項工作不僅需要迅速且熟練，還需要具備較好的互動性。在碎片化信息時代的背景下，氣象數據與信息很容易被忽視，在龐大復雜的數據與信息中獲得用戶的關注，已經逐漸成為氣象數據與信息發布工作的重要發展方向。借助信息技術與大數據能夠建立起用戶的個性化氣象信息，優化氣象數據與信息發布工作中存在的問題，滿足客制化、定制化以及個性化的需求。同時，能夠創新氣象數據與信息推動的思路，對用戶的喜好進行收集，并以此為依據為用戶定制推送內容。例如，可以通過視頻分享功能、圖片瀏覽功能進行動態的氣象數據與信息展示。此外，還可以利用信息技術實現時間與空間的定位，為用戶提供更加準確的信息內容，優化用戶的使用體驗。氣象工作通過信息網絡，針對不同區域的數據展示不同的氣象情況，為用戶提供參考，完善氣象工作的相關機制[5]。

3 信息技術與大數據在氣象工作中的作用

3.1 優化數據挖掘技術的應用

在數值天氣預報系統構建至今，氣象工作已經在我國發展了進兩百年，在這長期的氣象工作中，已經逐漸形成了較為固定的氣象工作內容，而在網絡信息技術普及后也出現了半網絡化的氣象工作。通過對氣象工作的觀察可以發現，氣象工作在面向用戶方面嚴重缺乏有效的反饋機制，也就是我國的氣象工作很難及時對用戶的需求和反饋信息進行收集，這就導致我國傳統的氣象工作難以做到正確的定位自身，必然也無法將用戶的實際需求作為依托對氣象工作進行調整。信息技術的廣泛使用和大數據時代的到來，使得氣象工作能夠將用戶的體驗和需求做到精準化和窒息話。基于大數據技術的氣象工作，能夠為用戶提供更加多元化、多樣化的服務模式，同時還能夠完善相關的服務項目和功能板塊，以此滿足用戶的實際需求。信息技術對大數據資源的挖掘，能夠通過對數據庫中數據的對比分析，為用戶提供更加高級的氣象服務工作，同時在氣象數據的分析工作中，通過對氣象數據如預編程信號、不完整數據等內容的處理，經過氣象學家的詳細分析，獲取更加準確全面的氣象相關數據。以采礦作業為例，傳統模式下的氣象工作能夠為采礦作業工作提供較為精準的氣象服務。但由于氣象環境通常較為復雜，而氣象報告卻無法及時對氣象變化進行呈現，因此許多產業的需求難以得到滿足。與信息技術與大數據技術相結合的話，能夠通過半結構化數據處理技術，對復雜的氣象情況進行更加敏感的分析。在應用層面，數據挖掘技術還能夠為氣象工作提供更加科學精準的數據，同時不斷對氣象工作需求的數據庫進行豐富完善。大數據技術通過收集相關數據，并進行高效的對比分析，能夠更加準確地推送氣象信息，為氣象學家提供格式較為容易的氣象數據，方便氣象學家能夠在短時間內對氣象的變化情況與趨勢進行分析。

3.2 強化云端氣候平臺的應用

云端氣候是指對氣候數據進行存儲的網絡存儲單元，既能夠滿足氣象工作中信息數據的存儲需求，還能是用來對氣候信息數據進行處理的網絡處理單元。云端氣候通過收集氣象的相關數據，將其轉移到云端進行存儲管理，以此表面氣象數據信息的遺失。同時，將氣象數據在云端存儲還能夠削弱數據處理工作對云計算的影響。此外，建立氣候遠端的預警標準，還能夠在氣象情況發生異常時進行預警，云端計算技術若是分析出氣象數據的形勢，就能夠在達到氣象災害標準時，借助互聯網信息技術或是衛星輸出預警信號。衛星還能夠對災難地的實際情況進行檢測，通過衛星系統的檢測，災難預警的區域能夠第一時間制定出組價的災難應對方案。而云端大數據是應用云計算技術的前提，只有信息技術構建起云端大數據系統才能夠進行語段計算，遠端氣象數據庫的而建立不僅能夠對云端氣象數據進行存儲管理，還能夠設立氣象事故處理功能和氣象事故預警功能，以此輔助氣象工作的順利開展。

3.3 促進氣象服務工作的發展

信息技術和大數據的使用已經逐漸成為當代行業發展的重要趨勢，其能夠對行業促進服務質量工作提供加大的輔助力量。氣象工作中就包含了大量的服務類工作，在發展過程中也會越來越依賴信息技術和大數據，這也是氣象信息發布準確性提升的關鍵，更是氣象工作在服務板塊制定優化發展策略的基礎。氣象工作中對信息技術與大數據的應用不僅僅能夠對未來氣象情況進行更加精準的預測，還能夠為行業的地域提供氣候災難的預警服務，這些都將直接與行業發展和用戶的健康生活掛鉤。例如，在氣象災害發生時，相關信息系統能夠及時結合災害地區環境以及途徑地區信息，聯合相關的地理信息系統及空間分析功能，對氣象災害造成的結果進行預測分析。隨著近些年我國氣象工作中信息技術與大數據的應用和普及，大數據收集工作也在不斷優化進步。在氣象數據的采集方面，使用了高速氣候采集設備，為氣象工作提供了實時更新的精準數據。同時，大數據與信息技術在提供數據支撐的過程中，因為拓展了更多氣象工作的服務項目，如減災、能源、防災以及農業生產等方面，通過大數據的云端計算，結合相關數據就能夠對這些情況進行詳細分析，以此為相關行業的發展提供保障。

4 結束語

綜上所述，氣象工作中信息技術與大數據的應用是氣象行業發展的重要前提。通過信息技術和大數據，氣象工作能夠在數據收集、數據發掘、信息發布以及氣象預測方面得到較大的發展。