大數(shù)據(jù)背景下的氣象服務創(chuàng)新研究

金石聲　李玨

摘要：由于氣象服務技術的不斷發(fā)展，國家對氣象服務技術的要求也越來越高，同時大數(shù)據(jù)技術也逐漸得到了氣象服務行業(yè)的廣泛應用。本文從氣象行業(yè)大數(shù)據(jù)發(fā)展角度入手，對大數(shù)據(jù)背景下的氣象服務技術發(fā)展進行了分析，并著力分析了大數(shù)據(jù)時代的氣象服務應用與創(chuàng)新。

關鍵詞：氣象行業(yè);大數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)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(fā)展和進步，人民的氣象意識和觀念的發(fā)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(yè)務已從最初的天氣預報發(fā)展到目前的氣候預報、專業(yè)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(shù)據(jù)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(chuàng)新和發(fā)展。

1 氣象行業(yè)大數(shù)據(jù)的發(fā)展

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

2 大數(shù)據(jù)背景下的氣象服務技術發(fā)展

本文主要從大數(shù)據(jù)分析應用中的數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)整合、可視化服務五個部分講述氣象的行業(yè)大數(shù)據(jù)。

2.1 數(shù)據(jù)整合

數(shù)據(jù)整合的主要技術手段包括：海量歷史數(shù)據(jù)、 數(shù)據(jù)抽取工具、 數(shù)據(jù)復制工具等來實現(xiàn)結(jié)構化、地理空間、非結(jié)構化、消息隊列、準實時數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)接入。經(jīng)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(shù)據(jù)大概在3～6PB左右，每年還在以數(shù)百個TB的增加。這都是地面觀測數(shù)據(jù)，還不包括了衛(wèi)星、雷達產(chǎn)品的觀測數(shù)據(jù)[3]。

2.2 數(shù)據(jù)存儲

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

2.3 數(shù)據(jù)計算

氣象大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，計算的方式一般都是這幾種，比如，查詢計算、批量計算、內(nèi)存計算、流計算等，其主要目的都是用來確保氣象數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)中的離線數(shù)據(jù)分析，內(nèi)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(shù)據(jù)。

2.4 數(shù)據(jù)分析

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)挖掘算法是氣象大數(shù)據(jù)分析的基礎，通過長時間的對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)挖掘算法的研究，從而研究出一套優(yōu)化分布式挖掘算法，從而形成數(shù)據(jù)挖掘算法庫，有了數(shù)據(jù)挖掘算法庫，就給組建整個氣象行業(yè)的大數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)分析應用的具體業(yè)務需求。

3 大數(shù)據(jù)時代的氣象服務應用與創(chuàng)新

3.1 大數(shù)據(jù)氣象服務模式的應用

在大數(shù)據(jù)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(zhì)量的好與壞直接影響到氣象中心決策服務結(jié)果，但是氣象信息是時刻變化的。3）氣象云端方面。大數(shù)據(jù)時代的標志特性是云計算，它和數(shù)據(jù)處理技術之間的關系緊密。但是，在后面的氣象服務數(shù)據(jù)管理中，可能會出現(xiàn)多個云端數(shù)據(jù)之間的相互影響，如果每一個云端計算機所算出的計算結(jié)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(xiàn)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(wèi)星通訊的方式進行定位。

3.2 大數(shù)據(jù)氣象服務模式的創(chuàng)新

在大數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)、更新數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)民政和水利及農(nóng)業(yè)上的預報。首先，氣象傳感器技術不斷的更新和使用。經(jīng)過很常時間的分析研究發(fā)現(xiàn)，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(huán)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(jiān)控海浪的大小，自由完善氣象監(jiān)測網(wǎng)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(jiān)測模式的階段，所以，能夠用來開發(fā)和利用的空間不足，為了提升氣象監(jiān)測能力，就必須克服這個關鍵核心的內(nèi)容。其次，在當代經(jīng)濟社會環(huán)境中，有很多行業(yè)都受到天氣變化的影響，關系很密切且復雜。關于天氣數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(zhì)量，這就是氣象部門始終不變的發(fā)展方向和戰(zhàn)略路線。由于互聯(lián)網(wǎng)計算機技術的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)共享已經(jīng)變得非常簡單，然后在將其數(shù)據(jù)共享到其他產(chǎn)業(yè)，達到資源與數(shù)據(jù)相互結(jié)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(chǎn)品的服務質(zhì)量，還可以促進觀測體系的組建與完善。隨著數(shù)據(jù)開發(fā)技術的出現(xiàn)，極大的加快了人們生活之間的聯(lián)系，然后，國家政府部門在利用這個大數(shù)據(jù)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(xiàn)國家政府部門的優(yōu)質(zhì)服務，真正的體現(xiàn)出國家政府部門的服務意義。

參考文獻

[1] 李梓賢.大數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)時代的氣象服務應用研究[J].地球，2016（2）.

[3] 翟廣宇.基于大數(shù)據(jù)的醫(yī)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(shù)據(jù)及其應用[J].中國信息化，2016（1）：85-96.