數(shù)據(jù)時代氣象信息化發(fā)展綜合探討

張珉銓

(南京信息工程大學(xué)，南京 226100)

氣象服務(wù)與經(jīng)濟發(fā)展、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新等密切相關(guān)。科學(xué)精準(zhǔn)的氣象預(yù)報能夠為各項活動部署安排提供參考與指導(dǎo)，特別是進行突發(fā)氣象災(zāi)害的預(yù)測分析，可對惡劣氣象事件進行解讀，為社會發(fā)展提供基礎(chǔ)性的氣象保障。數(shù)據(jù)時代的到來，信息化建設(shè)與數(shù)字化轉(zhuǎn)型成為氣象研究的重要發(fā)展方向，其將帶來氣象研究的深化，開拓氣象研究新領(lǐng)域。以科技創(chuàng)新為基點，以精準(zhǔn)預(yù)報為核心業(yè)務(wù)，以氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警與風(fēng)險防范為落腳點，將大大提升我國氣象分析能力，使氣象資源得到合理利用，使公共服務(wù)、生態(tài)建設(shè)、氣象研究更有保障。

1 數(shù)據(jù)時代氣象信息化建設(shè)

我國高度重視氣象研究工作，制定了氣象信息化發(fā)展戰(zhàn)略，要求全國各地氣象單位必須按照氣象信息化建設(shè)部署推進氣象信息化實踐。要開展信息化建設(shè)專題研究，發(fā)現(xiàn)信息化建設(shè)短板，制定針對性舉措，在抓住氣象信息化建設(shè)重點的基礎(chǔ)上，制定科學(xué)的發(fā)展規(guī)劃，打造數(shù)據(jù)云平臺，做好氣象信息的整合與利用[1]，真正打破信息孤島，實現(xiàn)各地區(qū)氣象信息的共享交流，獲得氣象研究的理想成果。云平臺是氣象信息化建設(shè)體系的核心構(gòu)成，氣象研究與實踐的信息化建設(shè)推進需要技術(shù)、設(shè)備、系統(tǒng)、平臺等的支持。目前，全國氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)積極以數(shù)據(jù)云平臺為數(shù)據(jù)支撐，構(gòu)建完整的、規(guī)模龐大的氣象數(shù)據(jù)庫，以實現(xiàn)氣象資源的準(zhǔn)確獲取與科學(xué)利用，這令氣象信息發(fā)展邁上了新臺階。

2 氣象信息化的發(fā)展階段

2.1 氣象信息化的萌芽階段

我國氣象信息研究起步較晚，20世紀(jì)末期還處于萌芽狀態(tài)，在數(shù)據(jù)整合利用方面還沒有實現(xiàn)氣象觀測數(shù)據(jù)處理的高效收集，缺乏有效的數(shù)據(jù)信息流通渠道。隨著氣象衛(wèi)星通信系統(tǒng)的問世，地區(qū)觀測數(shù)據(jù)逐漸實現(xiàn)了更大范圍內(nèi)的流通和共享使用。

2.2 氣象信息化的初發(fā)展階段

經(jīng)過萌芽期后，氣象信息化建設(shè)走出了一小步，從萌芽過渡到初發(fā)展階段。我國推出了氣象監(jiān)測系統(tǒng)，取代了傳統(tǒng)的人工觀測操作，實現(xiàn)了復(fù)雜地理環(huán)境下的氣象自動化監(jiān)測。

2.3 氣象信息化快速發(fā)展階段

經(jīng)過初期階段的發(fā)展，氣象信息化建設(shè)積累了一定的經(jīng)驗，逐漸進入到氣象信息化快速發(fā)展階段。該時期大數(shù)據(jù)技術(shù)問世[2]，信息之間的高效流通為氣象信息化建設(shè)提供了支持，我國氣象通信系統(tǒng)可接收的數(shù)據(jù)高達(dá)幾千萬或上萬GB，氣象數(shù)據(jù)海量化，而氣象通信系統(tǒng)快速的數(shù)據(jù)處理功能實現(xiàn)了信息的快速獲取、全面記錄與精準(zhǔn)分析，數(shù)據(jù)的整合利用提供了數(shù)據(jù)支持，氣象信息化建設(shè)進程加快。

3 氣象信息化建設(shè)的挑戰(zhàn)與思考

相比于傳統(tǒng)的信息技術(shù)，數(shù)據(jù)時代的信息技術(shù)具有集約化、智慧化的特征，而大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算等多技術(shù)的融合使用對于氣象信息化建設(shè)來說也帶來了不小的挑戰(zhàn)。例如，云計算的出現(xiàn)使得氣象數(shù)據(jù)可以大規(guī)模的整合利用，氣象服務(wù)效率、質(zhì)量有所提升。但其應(yīng)用的前提是面向全國或全省建立架構(gòu)統(tǒng)一、調(diào)度靈活的信息體系，這也涉及氣象信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)問題。數(shù)據(jù)時代的到來可以被認(rèn)為是時代的轉(zhuǎn)型，數(shù)據(jù)不是靜止、過時或低效的，而是具有較高的應(yīng)用價值[3]，這些海量化的數(shù)據(jù)可以轉(zhuǎn)化為商業(yè)資本，推動氣象信息化建設(shè)。對于氣象研究來說，其擺脫了數(shù)據(jù)資源存儲有限的限制，可以基于全樣本數(shù)據(jù)進行氣象歷史數(shù)據(jù)的分析，探明氣象發(fā)展的因果關(guān)系。但這建立在氣象數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)分類分級基礎(chǔ)上，涉及權(quán)屬關(guān)系、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量管理等多方面的問題。氣象數(shù)據(jù)價值的有效發(fā)揮要求其必須與行業(yè)數(shù)據(jù)深度融合，力求以氣象研究去指導(dǎo)行業(yè)發(fā)展，為行業(yè)發(fā)展提供更具針對性的氣象預(yù)報服務(wù)，實現(xiàn)氣象數(shù)據(jù)價值的最大化，而行業(yè)數(shù)據(jù)又凸顯了氣象數(shù)據(jù)的應(yīng)用價值?，F(xiàn)階段，我國氣象數(shù)據(jù)與行業(yè)數(shù)據(jù)的融合還不夠理想，這是擺在氣象信息化建設(shè)面前的一大問題。

4 數(shù)據(jù)時代氣象信息化的發(fā)展路徑

4.1 建立完善的信息化管理機制

一方面，要提升氣象信息化領(lǐng)導(dǎo)力，要求管理團隊重視氣象的信息化研究，做好信息化研究部署，只有管理團隊具備較高的信息化領(lǐng)導(dǎo)力[4]，才能使氣象部門跟隨信息化發(fā)展潮流，探索氣象研究的新領(lǐng)域，只有基于信息化發(fā)展思維去探索氣象研究的新趨勢、新領(lǐng)域、新項目，才能讓氣象研究更全面、更富應(yīng)用價值。我國氣象研究致力于氣象業(yè)務(wù)與研究的融合、氣象研究與服務(wù)的融合，以構(gòu)建氣象信息化綜合服務(wù)的新格局。信息化建設(shè)是長期的過程，其涉及多主體、多項目，因此需要有完善的組織架構(gòu)保障，各流程環(huán)節(jié)中必須有明確的控制節(jié)點。應(yīng)由氣象局制定氣象信息化建設(shè)規(guī)劃，要求各省地區(qū)基于地方發(fā)展訴求和氣象研究特色，制定本土化的氣象信息化建設(shè)規(guī)劃，使大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計算技術(shù)、人工智能技術(shù)等充分應(yīng)用于氣象業(yè)務(wù)管理中，服務(wù)于氣象科研，推出新型氣象業(yè)務(wù)綜合體系。另一方面，要確保氣象信息化建設(shè)有穩(wěn)定的人力保障[5]。打造優(yōu)質(zhì)的信息化建設(shè)隊伍，組建負(fù)責(zé)任的科研團隊，使得氣象研究中信息化探索有人力保障，有優(yōu)秀人才的支撐。我國在隊伍打造上既要做好人員的選拔招聘，又要做好日常培訓(xùn)，發(fā)展骨干隊伍、技術(shù)核心成員。在人才引進與培養(yǎng)中要關(guān)注人才激勵、人才評估，關(guān)注人才的工作成就感和滿意度，營造濃厚的科研氛圍，掀起氣象研究與實踐信息化的熱潮，使得技術(shù)人員、骨干成員具備氣象研究信息化建設(shè)的能力和素養(yǎng)。

4.2 構(gòu)建良好的生態(tài)環(huán)境

氣象信息化建設(shè)必須有良好的環(huán)境支持，數(shù)據(jù)時代氣象信息化建設(shè)應(yīng)聚焦于數(shù)據(jù)的開放獲取，而數(shù)據(jù)的開放需要有配套的法律法規(guī)，以建構(gòu)數(shù)據(jù)的安全防線。我國氣象數(shù)據(jù)開放時間較短，數(shù)據(jù)開放安全性建設(shè)不足，氣象數(shù)據(jù)分類分級不明確，氣象相關(guān)數(shù)據(jù)權(quán)屬關(guān)系模糊，導(dǎo)致氣象數(shù)據(jù)信息化建設(shè)存在諸多隱患。要構(gòu)建有利于氣象大數(shù)據(jù)實施的生態(tài)環(huán)境，積極開展氣象數(shù)據(jù)資源普查工作，通過氣象數(shù)據(jù)的歸納整合，明確氣象數(shù)據(jù)研究的思路和框架，統(tǒng)一數(shù)據(jù)調(diào)取與利用標(biāo)準(zhǔn)，使得數(shù)據(jù)流通更方便，也方便其提取使用。要推行氣象數(shù)據(jù)管理開放綜合試點工程，分別著眼于數(shù)據(jù)的科學(xué)分類、關(guān)鍵數(shù)據(jù)的篩選、數(shù)據(jù)質(zhì)量的把控、數(shù)據(jù)生命周期關(guān)注、數(shù)據(jù)應(yīng)用載體培育等方面進行試點[6]，以確保數(shù)據(jù)采集、交換、開放和利用等關(guān)鍵環(huán)節(jié)效能發(fā)揮穩(wěn)定，通過試點建設(shè)讓數(shù)據(jù)交換更標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一化管理。重視數(shù)據(jù)管理頂層設(shè)計，出臺制度規(guī)范，在數(shù)據(jù)定位、權(quán)屬分析、質(zhì)量把控等多個方面進行數(shù)據(jù)時代氣象信息化建設(shè)的說明及部署。

4.3 做好信息化組織實施工作

重視氣象信息化組織機構(gòu)建設(shè)，以信息化機構(gòu)改革帶來管理的完善、機構(gòu)定位的清晰，打破其發(fā)展瓶頸。應(yīng)設(shè)置氣象信息化管理組織機構(gòu)，讓氣象部門獨立運作，以綜合獨立的信息化管理機構(gòu)帶來氣象信息化建設(shè)的深化，可以按照企業(yè)運作方式進行信息化建設(shè)規(guī)劃與部署，以市場發(fā)展思維去落實信息化部署工作，為氣象部門信息化管理提供組織保障。利用總體架構(gòu)理論優(yōu)化頂層設(shè)計[7]，明確信息化建設(shè)的構(gòu)想，讓氣象發(fā)展戰(zhàn)略與架構(gòu)設(shè)計有機關(guān)聯(lián)，資源合理部署，架構(gòu)合理搭建，配合科學(xué)指導(dǎo)推出具有可操作性的氣象信息化運作方案。統(tǒng)一信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、業(yè)務(wù)規(guī)范，從傳統(tǒng)的信息化系統(tǒng)中擺脫出來。從信息化建設(shè)的整體性、實用性、經(jīng)濟性等多方面合理布局，以整體性治理體系的構(gòu)建解決數(shù)據(jù)信息碎片化的問題。氣象信息化建設(shè)涉及面廣，牽涉主體多，應(yīng)以統(tǒng)籌管理思維去解決數(shù)據(jù)信息碎片化的問題，實現(xiàn)項目的規(guī)范化管理，加強氣象部門內(nèi)部聯(lián)合溝通。應(yīng)基于項目展開，重視各部門之間的對話交流，打破信息孤島[8]，避免信息化建設(shè)中各主體各自為政，推行信息化建設(shè)項目的高效管理模式，以規(guī)范化運作、集約化建設(shè)避免信息化發(fā)展中的重復(fù)建設(shè)問題。要落實好責(zé)任機制，實現(xiàn)上下聯(lián)合，國家氣象部門應(yīng)建立氣象信息化建設(shè)的總體目標(biāo)，各地區(qū)根據(jù)地方實際制定信息化建設(shè)的具體實施方案，責(zé)任到人，使數(shù)據(jù)信息流通更順暢，各主體、各部門、各區(qū)域之間的配合更到位。

5 結(jié)語

信息化建設(shè)是時代發(fā)展的必然趨勢，其體現(xiàn)在各領(lǐng)域中。從氣象信息化建設(shè)的應(yīng)用前景來看，其將帶來氣象研究的深入、氣象行業(yè)的新發(fā)展及氣象應(yīng)用領(lǐng)域的新開拓。而氣象信息化建設(shè)并非易事，實際建設(shè)中面臨著許多問題。應(yīng)基于數(shù)據(jù)時代的環(huán)境特征，以發(fā)展思維去探索氣象信息化建設(shè)的多元路徑，加大氣象信息化建設(shè)的投入力度，實現(xiàn)氣象信息化的規(guī)范化、長效化建設(shè)。