“互联网+”背景下我国智慧气象服务模式优化研究

王兴 朱彬 卞浩瑄 杨雅涵

[摘    要] 文章突破了单一学科的简单框架，首先分析气象服务模式的现状，在挖掘國外先进模式可取之处的同时立足国情，研究我国智慧气象服务模式发展与优化的方向。然后，从转变服务理念、丰富服务内容和拓展服务方式三个方面提出智慧气象服务策略上的优化建议。最后，提出构建智慧气象业务与服务众创云平台，丰富气象观测资料获取的途径，扩展气象核心业务研发的接口，共享众创机制下的研发成果，弥补当前气象服务和产品相对单一的缺陷。最终实现提升我国智慧气象服务于各行各业的综合能力。

[关键词] 互联网+;智慧气象;服务模式优化;众创平台

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2019. 23. 058

[中图分类号] P412;C931.6    [文献标识码]  A      [文章编号]  1673 - 0194（2019）23- 0135- 04

0      引    言

据统计，全球因异常天气引发的灾害约占所有自然灾害的75%，因异常天气所造成的经济损失约占全球GDP总量的5%，且这种影响仍在持续[1-2]。随着全球市场开放、新技术革命和国家全面深化改革进程的不断推进，社会及气象敏感行业对气象服务能力的提升提出更高要求。当前，我国气象核心业务的技术水平和服务能力已取得长足进步[3-4]，但“互联网+”背景下的智慧气象服务体系与世界先进水平仍有较大的差距[5]。气象服务模式及服务能力提升的进程跟不上社会发展的节奏的矛盾依然是当前气象事业发展的最根本矛盾，气象软实力不强，科技支撑能力不够[6]，服务创新性不足等问题依然突出。

1      我国智慧气象服务能力现状

随着“互联网+”研究的不断深入以及与各行业的创新融合，有关“互联网+”背景下智慧气象服务模式的研究，也愈发受到该领域专家、学者的重视。当前相关的研究主要集中在定性描述方面，而对于智慧气象服务模式的定量实证研究相对甚少，研究成果呈现出三种理论研究向度。

1.1   从智慧气象的定义和特点切入研究

智慧气象是一个具有自我感知、判断、分析、选择、行动、创新和自我适应的系统[7]。中国气象局发展研究中心在咨询报告《关于实施智慧气象发展战略的思考和建议》中提出，智慧气象的内涵包括五个方面“智能的感知、精准的预测、普惠的服务、科学的管理、持续的创新”。

1.2   从“智慧气象+”的服务模式切入研究

智慧气象不是简单生硬地将人工智能与气象进行组合，而是要将气象与其所服务的对象和行业深度融合，在航空、交通、新能源、生态、农业、旅游业等各行各业充分发挥自身价值，支撑智慧交通、智慧城市、智慧农业，智慧生态，智慧出行协同发展。中国气象局发展研究中心郭树军等提出“互联网气象+专业平台”“互联网气象+公众”“互联网气象+行业”“互联网气象+企业”的气象服务新模式。以“智慧气象+农业”为例，当前智慧气象对农业发展影响的研究已然成为一个重点研究方向，在厘清农作物对气象条件相互关系的基础上，深入研究如何提升气象服务的精细化程度和预报的时效性，进而避免或减轻气象灾害对农作物产量和质量的影响。

1.3   从气象服务的本源切入研究

当前学者们多从公共服务的角度给出解决建议，如鞠亚丽认为，需要发展半市场化气象服务、加强气象部门绩效评估、重视基层人才的选拔。李丽  等建议开放以行政区域划分的气象服务市场，成立专业的气象服务企业或公司[8]。

2      智慧气象服务的价值内涵

2.1   理论意义

党的十九大指出，新时代中国特色社会主义发展的总任务第一阶段是实现社会主义现代化和中华民族伟大复兴。气象现代化是全面建设社会主义现代化强国的重要保障，而智慧气象服务体系的完善是实现气象现代化的重要标志。当前，我国大部分省市地区气象部门已经将智慧气象服务工程列为重点建设工程，初步形成了“互联网+”智慧气象的新形态服务模式，但是由于服务主体的单一性、数据资源的局限性以及核心技术的薄弱性等问题，使得智慧气象服务发展受限。因此，搭建全方位、开放式、跨行业的智慧气象优化服务模式，全面推进气象服务现代化是我国社会主义建设进程中亟待解决的问题。

2.2   现实意义

以往的气象服务模式受学科的限制，在服务策略的运用方面带有一定的片面性，缺少对现实状况的把控。随着智能计算、大数据分析等技术的发展和应用，“互联网+”正不断向更深更广的领域拓展，智慧气象也将成为未来一段时期气象服务现代化建设的重要方向。“互联网+智慧气象+”模式的开启，必将有助于促进气象服务模式的提升，提高气象在各行业的服务水平。

2.3   经济价值

关于“智慧气象”一词，国外鲜有这一术语，但是智能的气象业务和服务早已在西方一些发达国家得到广泛应用。例如，知名气象预报服务公司The Weather Company于2015年被美国IBM公司以20亿美元的价格收购，随后IBM组建适用于大规模、精细化运算的气象云计算服务平台，汇聚各领域的气象信息资料，融合成更加可靠、及时的全球精细化气象再分析资料和预报产品，为诸多气象敏感行业提供有偿的商业气象服务。为了有效降低各类灾害性天气可能造成的经济损失，天气保险作为商业服务在一些国家逐步形成并日趋完善，如“旅行保险”“农业种植保险”“鱼虾养殖保险”等形形色色、总总而生的服务。美国和欧洲部分国家的气象商业服务已形成了规模化产业，并催生了“智慧气象服务模式下的气象经济”。我国在气象商业服务领域的发展起步相对较晚，但发展势头良好，发展速度更是快于很多发达国家，根据《全国气象发展“十三五”规划》目标要求，计划在2020年全面建成具有世界先进水平的现代气象业务、中国特色的现代气象服务和科学高效的气象管理为一体的气象现代化体系。据中国气象服务协会的估算，未来10年我国气象服务产业规模将达到3 000亿元。

3      我国智慧气象服务模式优化的思路

总体而言，“互聯网+”背景下我国智慧气象的服务模式应当是开放的、互动型、众创式、部门联动且深度融合的立体模式。基于历史气象资料的大数据分析、深度学习、云计算、高精度GIS系统以及智能移动终端等互联网新技术可使得智慧气象服务模式更智能、更及时、更精准且更具行业针对性。基于此种认识，我国智慧气象服务模式优化的总体思路如图1所示，包括以下三个部分。

3.1   分析国内外现状，挖掘国外先进气象服务模式的可取之处

长期以来，我国气象业务部门主要是以事业单位的管理体制进行运行和管理，在这种情况下，机制内的气象业务人员很难充分调动起对社会及气象敏感行业进行市场化服务、营销的动力，而企业也缺乏第一手的实况气象观测资料来进行各类精细化的专业气象服务。但是，社会与经济的迅速发展使得各行业对气象服务越发依赖，例如，对高速公路团雾、积冰的实时监测预警可提高驾驶安全性，降低高速公路事故的发生概率。再如，对日照时间和日照强度的准确预报将有助于提高光伏发电的效能，进而也有助于优化并网火电燃煤的调度规划。又如，对于近海风向风速的准确预报，将有助于提高海上风机的运行效能，提高风资源的利用率。美国民航近年的统计分析指出，飞行事故中约有47.9% 与雷暴有关，70% 的飞机延误与天气有关，如果能提高机场终端区和航行线路中强对流性天气预报预警的准确性和时效性，必然能够很大程度降低航班延误和安全事故的发生。

对比我国的气象服务模式，国外的气象行业服务形式较为多元，如美国、法国和日本的专业气象服务，绝大部分是由商业公司提供，英国和澳大利亚等国是由政府部分和民营企业共同提供。发达国家高度商业化的气象服务形式，使其在全球气象发展中具有较强的竞争力，如加拿大AccuWeather 气象预报公司、日本WNI 天气新闻公司，他们的气象业务正迅速向包括中国在内的全球各国拓展，现已为国内部分新能源公司、保险公司和民航等行业部门提供气象保障服务和气象信息服务。

因此，我国的智慧气象服务模式或可以加深气象业务部门与企业共同合作，专业能力和营销能力优势互补，实现共赢，提供更加专业化与定制化并存的商业气象服务。

3.2   明晰社会需求，优化智慧气象服务模式和策略

转变服务理念：将过去“以资源为中心”的服务转变为“以需求为导向”的服务，将以往“用户要什么”转变为“能为用户更好地提供什么”。深入分析和挖掘不同行业、不同领域用户对气象服务内容需求的个体化差异，逐步将面向公众的普适性天气预报提升成为更加专业化、定制化和精细化的服务内容和响应策略。

丰富服务内容：当前我国气象服务的主要形式是在国家、区域和省市各级气象局的统一管理和指导下的气象产品发布与共享，服务内容相对单一。须通过与各领域用户的深入探讨，明晰智慧气象服务在民航、新能源、交通、农渔业、城市建设和健康医疗等各行业的服务主体及服务内容。

拓展服务方式：根据国家“十三·五”建设目标与要求，智慧气象服务能力的提升需要更多具有专业核心技术研发能力的队伍，以及具有相当规模的专业气象公司，在与气象部门共同的努力下，推进我国智慧气象服务在军事、交通、航空、环境、生态、农渔业、能源以及健康医疗等各个领域的发展。

3.3   融合大气科学与计算机信息科学前沿技术，构建智慧气象服务的优化模式

运用气象大数据分析、智能计算和精细化网格预报等技术构建智慧气象业务与服务众创云平台，对传统的气象服务模式进行技术升级和优化。智慧气象业务与服务众创云平台的技术路线包括：

（1）建立多源气象资料融合大数据信息网。陆面、大气、海洋和环境等实况数据的采集，由气象相关部门、气象敏感行业与公众共同参与，形成立体、密集和高效的气象大数据信息网。

（2）建立基于云技术架构的智慧气象众创服务平台。在国家职能部门的统一管理下，并遵循气象服务的市场需求、气象产品开发的众创要求以及新技术、新方法的科技转化、研发能力等客观现状，分阶段逐步开发和完善智能化、个性化、网络化、精准化和多元化的气象业务与服务众创平台。

（3）众创平台应具备技术先进性。平台除应具备如天气数值预报、短时临近预报、灾害性天气预报等业务功能外，还应加强大气科学理论与IT前沿高新技术的深度结合，如分布式与并行架构、异构计算、多源气象资料大数据挖掘、人工智能识别、云计算、图形图像处理、数模构建以及互联网技术等。平台建成后可实现统一的气象数据应用、气象科学技术成果转化、气象服务众创、共享以及智能服务。

众创平台应具备开放、可扩展应用接口。各行业和企业用户可按照该平台技术规范，自主研发满足自身需求的气象服务产品，这些产品又可根据一定规则选择性地分享，进而极大地丰富气象服务的内容。

4      结    论

我国是世界上受气象灾害影响最严重的国家之一，气象灾害种类多、强度大、频率高，严重威胁人民生命财产安全，给国家和社会造成巨大损失。“互联网+气象+”面向公众、政府和气象敏感的各行各业，在此背景下对智慧气象服务模式进行国内外对比研究，结合国情与社会现状优化服务的内容、方式和决策，逐步将多样化、个性化的服务形式，智能化、专业化和精细化的服务产品应用于气象服务领域，对减少因气象灾害造成的经济损失、人员伤亡以及提高农业、交通、新能源等相关行业产能、效能具有非常重要的经济效益和社会意义。

主要参考文献

[1]姜彤， 王艳君， 袁佳双，等. “一带一路”沿线国家2020-2060年人口经济发展情景预测[J]. 气候变化研究进展， 2018， 14（2）.

[2]赵珊珊，高歌，黄大鹏，等. 2004-2013年中国气象灾害损失特征分析[J].气象与环境学报，2017（1）.

[3]陈正洪， 陈鹏飞. 国家“三个重大”分析和气象“十三五”规划重大政策选择[J]. 阅江学刊，2015（6）：18-24.

[4]张宁. 计算机网络安全系统在气象通信中的应用分析[J]. 中国管理信息化，2017， 20（16）：135-136.

[5]全国气象发展“十三五”规划[N]. 中国气象报，2016-11-30（002）.

[6]李露. 浅谈推进气象现代化建设的相关举措[J]. 农技服务， 2016， 33（2）：114.

[7]佚名. “智慧气象”——2018年世界气象日纪念主题[J]. 中低纬山地气象， 2018（1）.

[8]李丽， 张丰启. 适应国家改革发展的公共气象服务模式探讨[J]. 气象与减灾研究，2014（3）：57-61.