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智慧气象及相关问题

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来源: 作者: 2018-10-26 13:15:36

“智慧气象”及相关问题

导读:

“智慧气象”派生于“智慧城市”,是“智慧城市”的理念和方法在气象领域的具体体现;其要点是将气象系统看做一个有机的生命体,以生态系统的角度审视气象系统,以将气象系统打造成一个健康的、与高级生物一样具有智慧能力的生命体做为其核心目标。

1、引言  气象部门是服务于社会的公益性单位,气象系统是一个时刻运转的、具有信息获取、信息处理、信息管理和信息应用服务的相对完备的信息系统。在四个无处不在(即:计算、络、数据、软件无处不在)、工业4.0、云物移大智、互联+等信息技术形态不断涌现,并掀起一阵又一阵信息化浪潮的现在,以什么视角看待气象系统、打造气象系统,是一个值得探讨的具有战略意义的问题--智慧气象提供了一种视角、目的和方法。  如同智慧林业、智慧交通等一样,智慧气象派生于智慧城市,是智慧城市的理念和方法在气象领域的具体体现;其要点是将气象系统看做一个有机的生命体,以生态系统的角度审视气象系统,以将气象系统打造成一个健康的、与高级生物一样具有智慧能力的生命体做为其核心目标。  所谓具有智慧能力的生命体,抽象地说,就是对外界环境和自身状态具有敏锐的感知、对所有感知信息能够正确理解和判断、根据理解和判断做出及时恰当的反应、同时具备良好新陈代谢功能的物体。具体到气象系统,这四部分能力依次成为:完整适用的感知、全面准确的预测、及时满意的服务、生动持续的创新。因笔者已就此撰文专述【1】,限于篇幅,本文不再对智慧气象进行系统性阐述,在此仅对前文内容做一些补充性的说明,并就派生出的几个问题,提出自己的看法。  2、智慧气象的几个特征  笔者认为,敏捷的服务、弹性的观测、移动的应用和便捷的创新,是智慧气象所要达到的业务效果,资源集约、系统智能、平台综合、流程最优、软件的构件化(即大平台微应用)和统一运维是达到智慧气象业务效果的主要技术途径。  做为一个相对完整的信息化形态,智慧气象值得关注的特征至少有如下三个:  2.1、完整的感知  一个生命体,首先应当具备对外界环境和自身状态的全面感知。就气象部门而言,全面的感知能力包括:对气象要素的感知、对社会需求的感知以及对自身状态的感知。  (1)对气象要素的感知  气象部门的职责,要求气象业务系统首先应当具备对自然界气象要素以及与之相关的其它要素的敏锐感知--气象探测业务系统负责实现这一功能,并已基本建成具备满足基本业务需求的气象探测体系。  气象要素感应元器件的微型化和廉价化,以及在智能终端()、可穿戴设备和公共设施上的搭载,有可能在不远的将来实现基本气象要素获取的全民参与(即所谓众筹)化。墨迹天气的实景拍摄上传功能,在一定程度上可能补充云能天的观测信息。虽然这种众筹方式强烈依赖于人类居住和活动等条件限制,在空间分布方面与气象业务需求存在一定差距,但毕竟在特定地理范围内(城市等)是对气象探测业务体系的一种补充。  专项气象服务时常要求在特定时间范围内,对特定区域进行基本气象要素的加密观测;目前的移动天气雷达(雷达车)和移动地面观测站(应急观测)方案在面对长时间(数月)、大面积(近百平方公里)观测时,难以充分满足需求。一些院校的研究表明,应用物联传感技术,可快速部署具备空间密度满足需求、资料品质符合探测业务规范的临时地面观测,并在观测任务结束后快速回收所有设备,代价低而效果好。这种技术在地面观测及类似领域的有效应用,将使得气象基本探测体系逐渐实现弹性化,即:在维持满足基本气象业务需求的固态观测空间密度基础上,可实现任何区域、任何时段和任何密度的气象观测的快速部署和观测设备的快速回收,以满足特定任务对特殊时空密度的观测需求。  (2)社会需求感知  单向度地提供气象服务,以不变应万变地靠发布有限的标准气象预报产品来满足社会日益丰富多样的气象服务需求,已渐渐难以适应步入小康社会的社会各界对气象部门层出不穷的服务需求态势。服务敏捷化,是信息时代(特别是互联时代)部门和企业在激烈竞争漩涡中的生存之道。及时向每一位用户提供符合其特殊需求、具有较强针对性的个性化服务,是当代服务的基本特征,也是服务敏捷化的核心目标之一。而对社会和公众千差万别服务需求信息的及时获取,则是提供敏捷服务的前提。气象部门要想实现气象服务的敏捷化,对服务需求信息及时、全面而透彻的获取,是其基础和先决条件。  因此,在发布标准气象预报产品的同时,通过门户站、自助式气象服务平台、互联媒体等各种渠道,及时收集社会上各行业、企业、团体乃至社区和公众对气象服务的需求信息,为各种个性化气象服务提供需求来源,是形势所趋,趋势使然。  (3)自身状态感知  对自身状态变化的感知并及时作出反应,是生命体的基本特征。气象系统若想始终保持良好的状态,必须首先具备对自身各关键环节和节点状态变化的敏锐感知。只有具备了自感能力,才可能实现人们对智慧生命体所期待的具备自诊、自疗和自愈的能力。  做为信息化的一项内容,气象业务系统具备自感能力的方法,是借鉴信息物理系统(CPS)思路,通过嵌入式技术等方法,研究并改造所有不具备自我状态感知能力的气象仪器设备,使之成为既能完成其必须具备的业务功能、又能真实反映自身状态情况的智能气象仪器设备;在建立并完成气象业务信息系统状态信息规范的基础上,完成对所有气象业务信息系统状态信息的获取能力改造,使所有气象业务系统的运行状态白盒化、透明化、可视化。在此基础上,形成集约综合的气象业务状态监控体系,实现气象体系对自身状态变化的自感、自诊、自疗和自愈。  2.2、敏捷的服务  在今年三月德国汉诺威信息技术博览会上,马云先生曾预期,未来的世界里,企业将不会再关注于规模,不再会关注于标准化和权力,他们只会关注于灵活性、敏捷性、个性化和用户友好。【2】 笔者认为这一论断也基本适用于气象业务。  服务是气象部门的立身之本,而及时满足社会千差万别的服务需求,是信息时代对服务的基本要求。做为智慧气象倾力打造的健康生命体的气象业务体系,对外界服务需求及时完美的反应,是其另一个特征,即所谓敏捷服务。  2.2.1 敏捷服务的几个特征要素  (1)敏捷的反应。敏捷服务的基本特征是对用户服务需求满足的及时和准确,它需要感知能力的全面、透彻和敏锐,以快速获取用户的服务需求信息。需要具备对用户服务需求信息的正确理解,以提供用户所需要的服务。需要系统运行效率的高效,以及时向用户提供其所需要的服务。  (2)个性化的服务。在注重满足公众共性化气象服务需求的同时,注重关注并满足每个用户所特有的个性化服务需求。因为个性化服务需求的不断涌现是这个时代的特征,满足个性化需求的服务才是效果最理想的服务。而个性化服务需求的满足程度集中体现了该部门或企业的真正实力。  (3)灵活的业务系统。业务系统制作出产品,一成不变的业务系统制作出来的产品也只能是一成不变的。面对层出不穷的个性化服务需求,要求制作服务产品的业务系统具有极大的灵活性,能够根据个性化需求快速组织必要的功能模块和制作流程,以及时制作出符合个性化要求的服务产品。

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