区块链技术在气象领域的应用

胡美兰

（内蒙古气象信息中心，内蒙古 呼和浩特 010051）

近年来，随着区块链技术的日渐兴起，各行业领域与区块链技术的融合均有长足的发展。作为传统行业，气象行业与区块链技术结合后，也有了较为广泛的应用。

1 区块链技术简介

1.1 区块链技术

区块链技术，简而言之是一种去中心化的记录技术[1]，以区块结构进行数据存储，同时利用密码学等技术进行多方维护，以保证数据的传输及访问。继蒸汽机技术、电力技术、信息技术、互联网技术之后，区块链技术很可能会成为第5个再次引发信息工业革命的技术。

1.2 区块链技术特点

区块链技术具有去中心化、不可篡改以及修改后可追溯的特点。去中心化广义上应为去中介化。当区块链为公有链时具有完全的去中心化特点，但当区块链为私有链或联盟链时，仍具备中心化或者多中心化。密码学技术的应用使得区块链技术具备了数据不可篡改的特点，多方维护手段的应用让区块链技术具有了数据修改可追溯的特点。

1.3 区块链技术的应用

随着区块链技术的兴起，其在金融、文娱、电商、社交、媒体、品牌、搜索、服务、农业、医疗、物联网、公益等领域均有不同的尝试。目前最为著名的Bitcoin，Ethereum均是使用了区块链的核心技术。

2 区块链技术在气象领域的应用

2.1 区块链技术在气象数据交易方面的应用

常规的气象站大部分只能监测到温度、气压、湿度、风向、风力、雨量6个要素，且公共的气象信息数据来源分辨率精度不够高，计算的也仅为该地区气温的均值。这显然无法满足智能农业、自动驾驶和交通等对气象信息数据有高精度需求行业的需要。

区块链技术的引入，使得“人人成为气象预报员”变成了现实。该行业的公司售卖高精度天气信息数据采集设备给需要的用户，用户可以通过手机APP或者网页Web端将自己所在位置的天气情况上传至气象数据分析平台，行业公司为其提供数据分析服务。同时行业公司使用基于星际文件系统（InterPlanetary File System，IPFS）去中心化的存储方案，即区块链技术，搭建一个气象数据交易买卖的平台。用户可以对自己上传至APP或Web端的气象信息数据进行评估标价，以便与数据需求方进行交易买卖（见图1）。

区块链技术在该方面的应用起到了关键作用：一方面，令牌机制有效地激励了用户进行传送数据并进行交易；另一方面，大大增加了平台的公信力[2]。

2.2 区块链技术在天气保险服务方面的应用

种植业、养殖业、交通运输业以及房屋建筑等都会有自然灾害带来的风险，购买气温、降雨、暴雪、台风等天气状况的保险能够有效地减少损失。但是传统的气象保险理赔方面存在诸多问题，比如取证难、理赔流程繁琐等[3]。

区块链技术的引进，可有效地解决上述问题。使用严密的Hash算法对理赔信息进行加密，同时对区块存储产生一条确定的信息码，用来标识每条理赔数据，并将理赔信息向客户公开。若案件相关的某个数据被修改，即会生成新的信息码，用户只需要对比两次信息码就可以知道信息的真实性。客户理赔数据的真实性得到了较好的保证。

使用区块链技术将各个客户的信息记录在区块链上，天气保险公司能够得出每个人对于天气保险的需求点，从而为每个人定制适合的天气保险产品，实现个性化的自由定价，为客户提供更好的服务。

2.3 区块链技术在气象环境治理方面的应用

随着“全球变暖”“温室效应”等新名词的出现，人类也更加关注其赖以生存的环境。背后的“真凶”也被揪出，CO2等有害气体的排放成为“罪魁祸首”。在此背景下，为有效治理气象环境问题，“排放交易”“碳信用额”被提出。该模式下，每个企业被给予一定配额的碳排放量，超出配额的可通过交易买卖来实现，当然还需要接受相应的处罚[4]。

基于区块链技术的交易系统，实行网络借贷平台（Peer-To-Peer Lending Platform，P2P）的市场模式，用户可以使用保存在区块链中的distributed账簿进行重组及分配环境负债和资产。区块链技术的应用保证了碳信用额度核验、查询程序以及额度买卖的公平性和可信任度，并能够有效地保证全球范围内碳零散价格的市场定价。

区块链技术的应用能够有效地治理气象环境，同时也催生了气象信贷、税收等市场，在一定意义上刺激了经济的发展。

2.4 区块链技术在天气预报信息披露方面的应用

天气预报信息披露是一个很严肃的政府行为，影响较为重大。传统的流程为气象部门预测数据，政府部门进行审批，下发至基层政府、规范部门以及新闻媒体等，最后才向社会公众进行公布。此过程符合标准的流程，但是缺乏先进技术的应用，容易导致在流程执行过程中出现信息篡改、披露信息不可靠等情况。

区块链的应用能够很好地解决上述问题。将气象部门、政府部门、基层政府、防范部门、新闻媒体以及社会公众均存放在区块链上，任何一个节点的改动都会导致整个信息出现较大的偏差，能够有效地满足天气预报信息披露防篡改、可追溯以及安全可靠的要求（见图2）。

图2 天气预报信息披露方式对比

3 结语

区块链作为一项新兴技术，与传统气象行业有机地结合，在气象领域的多个方面都有深入的应用。相信随着区块链技术与气象行业的深度融合，将会有更加广泛的应用，为推动社会发展、改变人类生活方式做出更大的贡献。