“智慧气象”内涵及特征研究

    一、引言

 

 

    信息化对气象业务可能产生的影响以及目前气象信息化工作中存在的问题等，笔者在过去的一段时间里已有一定程度的分析，不再赘述。本文主要从当前信息化的主流趋势及其给气象信息化建设带来的启示入手，对目前至2020年左右气象信息化的主题、内涵和特征进行研究和探讨，并提出自己的结论和建议。

 

 

    二、目前信息化呈现的新态势

 

 

    当前信息化在云计算、物联网、移动互联以及大数据等声势浩大的技术主题推动下，呈现出纷繁复杂的发展态势，其中尤以四个“无处不在”、德国工业4.0、大平台微应用和智慧城市等内容，以未来发展的标志以及当前信息化的主题而引起人们广泛的关注。

 

 

    （一）四个“无处不在”

 

 

    “四个无处不在”（即：计算无处不在、网络无处不在、数据无处不在、软件无处不在）的局面，正在全球和中国形成，并已成为人类进入信息时代的基本特征。

 

 

    1、计算无处不在

 

 

    目前，计算机已以各种形式渗透到人类社会和人们日常生活的各个角落。众所周知，电脑的处理效率远高于人脑。既然计算机无处不在，如何最大限度地用好计算机，便成为衡量一个部门、单位乃至个人能力和水平的标志，“智慧”、“智能”的概念也由此而产生。

 

 

    既然计算无处不在，那么“智慧”、“智能”也就有可能无处不在；正是在“计算”普及的情况下，各种“智慧”和“智能”的概念才有可能产生和不断发展起来。计算机的应用水平，决定了“智慧”、“智能”的广度和深度，因为“智慧”、“智能”都是基于“计算”的。

 

 

    2、网络无处不在

 

 

    几乎所有的信息化向高端的发展都以宽带做为需求基础，宽带是人类走向网络时代的必然结果之一。在宽带网络建设方面，世界各国目前基本上以100Mbps为目标。以美国《国家宽带计划》为例，其目标是到2020年至少1亿家庭实现下行大于100Mbps上行大于50Mbps的宽带接入；德国的国家宽带战略是到2018年实现50Mbps覆盖100％全部家庭，到2020年50％的家庭至少100Mbps接入；而瑞典甚至已于今年提前实现了2015年40%的家庭和企业接入带宽100Mbps的目标。其它如澳大利亚、芬兰、韩国等亦都有相应的国家宽带计划、措施和已实现的宽带接入速率。

 

 

    在宽带网络发展的汹涌大潮中，移动宽带是引导宽带建设走向广度和深度的重要内容。

 

 

    中国早在本世纪初，便由国家发改委、中国工程院、科技部、教育部等8个部门于2003年开始酝酿发起基于我国自主研发的有别于目前互联网的下一代互联网；该项工作于近年来取得取得重大突破。下一代互联网的示范工程已于2013年开始陆续启动，北京、上海、沈阳、南京、苏州、无锡、杭州等22个城市已获批成为第一批示范城市。

 

 

    3、数据无处不在

 

 

    在信息社会的今天，数据做为人类不可或缺的基本资源，其重要性已达到空前的高度。因为人类社会所涉及到的一些，从宇宙天体到海滩的沙粒、从自然界的森林湖泊到学校课堂的书桌课本、从人类感官的图像声音嗅觉到情感的喜怒哀乐乃至思维的痕迹和知识的记载，无不可以用数据来加以精确描述，人们已在物理世界和数字世界之间建立起近乎完美的桥梁。而当今我们所面对的浩如烟海的数据，无论这些数据代表的物理现象（温度、气压、雨量、文字、声音、图片、视频、嗅觉、触觉等）多么复杂，归根结蒂只有“1、0”两个代码。就是这两个代码的无穷组合代表了极其复杂且变化万千的物理世界、情感世界和精神世界。

 

 

    毋庸置疑的是，我们今天已处于繁杂缤纷的数据时代，在这个时代里，社会生活所必需的资源除能源、物质外，还必须包含信息（即：数据）。现代信息技术的飞速发展，使得人们可以方便地检索、传播、处理和利用数据。因此，数据时代（或大数据时代），是信息时代固有的内涵之一。

 

 

    4、软件无处不在

 

 

    支撑“计算、网络和数据”无处不在，为人类的经济、政治、社会、文化、军事、科技活动做出贡献的是“软件”，软件是信息社会中知识和智慧最重要的载体，计算、网络和数据出现在何处，便一定会有相应的软件在该处运行，否则计算机和网络便无法运行，数据资源也无法利用。没有软件，计算机、网络和数据的价值将无从体现。

 

 

    在信息社会中，对于基本业务是信息业务的气象部门而言，软件是衡量该部门业务能力强弱的重要维度。软件不强，计算、网络、数据、以及探测、预报、服务等都不可能强--因为支撑业务系统运转的是软件。

 

 

    （二）德国工业4.0

 

 

    “工业4.0”的基本目标是建立一个高度灵活的个性化、数字化的产品与服务的生产模式。在这种模式中，传统的行业界限将消失，并会产生各种新的活动领域和合作形式。

 

 

    工业4.0的核心是连接，要把设备、生产线、工厂、供应商、产品、客户紧密地连接在一起。“工业4.0”将无处不在的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施等通过信息物理系统（CPS）形成一个智能网络，使得产品与生产设备之间、不同的生产设备之间以及数字世界和物理世界之间能够互联，使得机器、工作部件、系统以及人类会通过网络持续地保持数字信息的交流，从而实现横向、纵向和端对端的高度集成。

 

 

    “工业4.0”的要点是：建设一个网络（信息物理系统CPS），研究两大主题（智能生产、智能工厂），实现三个集成（横向集成、纵向集成和端到端集成）。在“工业4.0”的模式下，生产方式将发生革命性变化，由目前的大规模、集中式、同质化、单向度向小规模、分散式、个性化、参与型转变。

 

 

    鉴于市面上介绍和分析德国工业4.0的材料日渐丰富，限于篇幅，不予展开介绍。

 

 

    （三）大平台、微应用

 

 

    1、移动互联推动应用“碎片化”

 

 

    移动互联技术的迅猛发展极大改变了人们的生活和工作模式，已成为最核心的IT变革驱动力，深刻地改变着企业级应用软件。

 

 

    移动互联的泛在化导致移动智能终端的广泛普及，而移动智能终端在带给企业级软件用户使用便利，个性化体验、业务急速创新的同时，也将以往客户端/服务器运行级别的“大应用”前所未有的碎片化。过去的企业级软件多是“部门级”的“大”软件，这些软件往往模块众多，功能复杂，以适应部门级的企业团队协同工作；但在移动互联的驱动下，人们工作的流程从长流程变成短流程，鼠标点击变成手指触屏，线性协作变成点状聚合，大软件系统不得不为适应这种变化而被拆解为更小功能服务的小软件服务。智能移动设备推动软件碎片化，让工作无时无处都可以被处理，而越来越多的碎片化的需求又进一步反身强化更多智能设备的推广使用。未来，企业级用户将被更强大的移动互联力量夹裹着，进入碎片化应用时代。

 

 

    2、“碎片化”带来新趋势、“大平台”+“微应用”

 

 

    碎片化应用的基础是基于可提供良好基础计算能力的应用基础平台。该平台重点解决碎片化的应用间的标准统一、差异屏蔽、组件复用等问题，以实现可持续的软件应用运营与创新支撑。应用软件的碎片化导致应用系统的平台化。

 

 

    平台化的本质是一个产业成熟到一定阶段后，人们用来简化复杂生产，实现规模化定制的一种方法。企业应用架构的平台化早就发生，但在云、移动互联技术的推动下，这个平台将变得更大和更为有力。

 

 

    3、DevOps

 

 

    DevOps应用于应用软件开发项目，其特点是摒弃传统软件工程长周期、里程碑、瀑布式的开发模式，代之以短周期开发、高频率发布、在用户应用反馈的基础上不断循环迭代，以新功能替代旧功能的开发方式，是一组过程、方法与系统的统称。

 

 

    DevOps认为，新的软件功能只有在用户手中才能发挥出自身的价值，因此越早发布新的软件功能越好，因为这意味着新的软件功能所带来的价值实现的越快。DevOps的诉求是：更小、更频繁的变更──意味着更少的风险，让开发人员更多地控制生产环境，更多地以应用程序为中心来理解基础设施，定义简洁明了的流程，尽可能地自动化，促成开发与运营的协作。而要实现DevOps的目标，开发、技术运营和质量保障需要紧密协作，有机运行；从这个意义上说，DevOps体现的是项目承担机构的一种能力。而具备DevOps能力的组织，由于团队间协作关系的改善，整个组织的效率因此得到提升，伴随频繁变化而来的生产环境的风险也能得到降低。

 

 

[page]    （四）智慧城市

 

 

    智慧城市是从智慧地球发展引伸而来的。有关智慧城市的参考分析书籍、材料和应用案例俯拾皆是，碍于篇幅，本文对智慧城市不做概述。总之，智慧城市的本质在于信息化与城市化的高度融合，是城市信息化向更高阶段发展的表现。

 

 

    “智慧城市”需要具备四大特征，即：全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用、以人为本的可持续创新。

 

 

    智慧城市理念在我国城市信息化建设中已有较广泛的应用，如：智慧医疗、智慧健康、智慧交通、智慧城管、智慧水务、智慧物流等等。该理念在政府行业部门的信息化建设中亦有一定范围和规模的运用，其中尤以国家林业局2013年8月颁布的《中国智慧林业发展指导意见》为突出。此外，国家电网总公司在智能电网方面的设计和建设思路，对气象部门的信息化建设也有相当的借鉴意义和作用。

 

 

    三、信息化新态势的影响分析

 

 

    （一）未来信息化发展的方向

 

 

    1、移动应用成为优先

 

 

    智能手机的使用极大地推动了移动互联网的发展；2014年6月，中国手机网民规模已达到5.27亿，超过了使用计算机上网的网民数量；预计2020年中国的网民人数因智能手机的普及将超过9亿。

 

 

    移动互联网的重要性很快将超越固定互联网，而移动互联空间的扩展又促进移动应用的发展。目前，移动应用优先已成为越来越多企业的共识。

 

 

    2、云计算改变信息化发展模式

 

 

    云计算是计算技术发展的一次重大变革，必将重塑信息化的发展模式，对我国信息化的未来发展影响深远，也是气象部门业务大发展不可错过的历史机遇。

 

 

    目前制约云计算发展的主要障碍在于数据安全和隐私保护。发展并广泛利用自主可控的核心技术，可以解决我国发展云计算所带来的安全问题。

 

 

    3、信息系统：走向一体化

 

 

    德国工业4.0强调企业信息系统的一体化，包括横向一体化和纵向一体化。

 

 

    纵向一体化：整合不同层次（如执行装置、传感装置、控制、生产管理、制造、执行及企业计划）的各种信息系统。目标是提供端到端的解决方案。

 

 

    横向一体化：整合制造和业务规划流程不同阶段使用的各种信息系统，涉及公司内部（如进出厂物流、生产、营销）和公司外部（价值网络）的材料、能源、信息交换。目标同样是提供端到端的解决方案。

 

 

    一体化将使企业信息系统升级为大系统或超巨系统，是一个由量变到质变的过程。

 

 

    4、嵌入式“计算”催生了“智能物理系统”

 

 

    在很多物理系统当中，由于嵌入了“计算”，使得原有的系统由单一的物理系统变成由两个主要部分组成的系统，即：物理（physical）部分和计算（cyber）部分。由此构成一类新的、工业时代所不曾有过的系统--智能物理系统：Cyber-Physical System（CPS ）。

 

 

    计算部分与物理部分一起工作，计算部分的计算过程与物理部分的物理过程同时进行，信息、计算、通信和控制在一个系统中完成。物理系统因此智能化了。

 

 

    德国工业4.0要求在企业层面构造智能物理系统，也就是将企业所有的计算机系统、网络，和企业的各种物理系统，如研发、生产、管理、营销等，实现一体化，变成一个大的、企业级的智能物理系统。

 

 

    5、软件的碎片化和应用软件的去理念化

 

 

    （1）软件碎片化

 

 

    所谓软件碎片化，就是指软件将会以软件组件群的方式出现在企业或者网络服务领域，每一个软件组件实现特定的有限功能，并在松耦合框架下，支持用户的任意组合以实现其所需要的服务，其中每一个软件组件可以视作一个碎片。

 

 

    软件碎片化并不意味着碎片之间毫无关联，尤其是企业级的应用，需要组合，需要数据通信，需要数据和计算资源，这就需要一个整体逻辑进行支撑。因此，其下层的应用开发组件（应用基础平台）是必须的，所有的软件碎片的产生与部署运行都依赖于这个组件（平台），软件碎片之间可以在松耦合基础上实现有效共享和整合。所以说，软件碎片化是实现动态资源伸缩、面向服务基础上的整合。最终软件碎片化的发展将会导向形成大平台+微应用的格局。

 

 

    （2）应用软件去理念化

 

 

    个性化定制时代到来，要求企业必须要面对企业个性化的挑战，按照长流程、紧耦合搭建的企业级业务系统将会演变为系统的“单元即服务”的方式，如：通信即服务、绘图即服务等。从这个角度，企业整体设计一套完整的应用系统软件已经没有必要，企业更需要的是面向这些子服务的应用软件，以及实现这些服务可进行任意组合的平台，这就是企业的未来需求。而软件适应这种需求的方式就是按照企业业务的服务单元形成软件组件，在此基础上通过松耦合的方式构建整体业务目标。从气象业务的角度来看，原来诸如MICAPS、SWAN、CIPAS等这些庞大系统，终将面临碎片化的趋势。而原来这些庞大系统中的每一个功能都可能会成为应用基础平台中的一个服务组件（或者说软件碎片），以搭积木的方式提供给用户，并根据需求的变化不断增减“积木”中的组件模块，应用系统的边界变得越来越模糊，理念也变得越来越含混。

 

 

    6、产品生产方式变革巨大

 

 

    生产方式将发生革命性变化，由目前的大规模、集中式、同质化、单向度向小规模、分散式、个性化、参与型转变。产品与用户之间的契合将达到前所未有的深度。

 

 

    （二）对气象信息化的启示

 

 

    1、“四个无处不在”标志着环境和方法发生巨大变化

 

 

    “四个无处不在”说明，与本世纪初相比，信息系统在终端处理能力、网络传输能力、系统所涉及的范围以及通过知识创新达到技术创新、业务创新和产品创新等方面，其能力均有大幅提高，并以此提升部门和单位的竞争力。“四个无处不在”的局面，是关于信息化发展新思维在视角、理念、战略、方法学、标准规范、管理理论等方面的基础。

 

 

    面对技术、环境和系统能力的深刻变化，气象部门是否依然能够循规蹈矩，墨守成规地埋头继续前行？

 

 

    以气象通信系统为例：9210工程首次实现了地面观测资料的实时收集和应用，但随着电信公网的广泛普及和能力的急速提升，2002年起气象部门开始改租地面光纤通道作为气象通信系统的主体，9210则逐渐退为辅助通信手段。而面对目前移动宽带的迅速泛在化，气象通信系统是否仍然坚持采用以地面光纤通道作为主体的气象通信专网形式，而不考虑依托互联网的移动宽带网的可用性问题？事实上，河南省信息中心早在一年前便已实现了利用GPRS收集全省2000多个地面雨量站实时数据，时效不亚于采用消息中间件、数据流等较为复杂技术的试验系统。

 

 

    再如：Warehouse-scale computer（WSC，仓库级计算机）是目前云计算背景下大规模云计算数据中心计算资源的一种主流形态，其表现形式是由数千台乃至数十万台基本同构（硬件、软件）的服务器构成一个巨大的计算资源池，以提供诸如搜索、社交网络、在线地图、视频分享、在线商店、电子邮件、文件共享、云计算等等为主要特征的大规模互联网应用服务。

 

 

    较之普通数据中心，WSC因其规模经济带来的效益是巨大的：存储成本可减少5.7倍，管理成本可减少7.1 倍，网络成本可减少7.3 倍，等等；这一切都是普通数据中心穷尽各种方法而无法达到的。WSC使云服务成为一种可盈利的商业模式。

 

 

    2011年亚马逊曾根据用户需要，在其弹性计算云（EC2）上开始提供WSC架构的高性能计算资源服务，一套由17,024颗核、65,968GB内存、Linpack和Theoretical Peak性能测试值分别为240.1Tflops和364.1Tflops的高性能计算资源，其租价仅为$700/小时，而该套高性能计算资源曾在2011年11月的Top500中排名42，直至两年后的2013年11月中仍排名165。

 

 

    面对如此态势，以“高性能计算资源永远短缺”为特征的气象数值预报业务，有必要从现在起就开始探索气象数值预报模式在由云计算数据中心所提供的高性能计算资源中运行的可能、方法以及关键技术的解决方案，因为云计算数据中心可提供的高性能计算资源具有组合灵活、弹性巨大、自组带宽、提供迅速、计费合理、免于维护等许多以购买和定制高性能计算机所无法具备的优势。

 

 

    2、德国工业4.0昭示着智能化是增强企业竞争力的必由之路

 

 

    （1）整体整合（纵向+横向）

 

 

    纵向集成。信息化在各个业务单位发展阶段的水平刻度，就是该单位（或业务版块）内部的集成是在哪一个层次、哪一个环节、哪一个水平上的，是业务系统内的集成，还是业务系统之间的集成，还是整个业务流程的集成。工业4.0所要追求的就是在单位（或业务版块）内部实现所有环节信息的无缝链接，这是所有智能化的基础。

 

 

    横向集成。单位（或业务版块）内的纵向集成固然是单位（业务版块）智能化的基础，但在目前需求瞬息万变、市场竞争激烈的当下，这一切尚远远不够，需要实现新的目标：从单位内部的信息集成外延到业务链的信息集成，从单位内部协同研发体系发展到单位间的研发网络的重构。横向集成是单位（业务版块）之间通过信息网络实现的一种资源整合，为实现各单位间的无缝合作提供实时产品与服务，推动业务管理与业务流程控制的无缝衔接和综合集成，实现探测、预报预测、决策和公共服务以及业务管理等在不同单位之间的信息共享和业务协同。

 

 

    （2）产品与用户的深度契合

 

 

    通过纵向集成、横向集成以及端到端集成，可以使一个部门在所有业务环节上做到信息的畅通无阻，从而使之能在第一时间获得用户对新产品的需求信息，迅速由最适当的业务部门完成新产品的设计和制作，甚至可以实现与用户在设计和制作过程中的信息交互，从而使得产品更加贴近用户实际需求，而其中的制作过程甚至可选用社会上质优价廉的中小企业承担。由于全面的信息集成，业务链上的各业务节点在地理空间上的聚合变得不再重要，可按专业化分工而更加细碎化；而由于每个节点的更加专业化和节点承担单位候选范围的扩大，那些以专业、灵活、价廉且物美的中小企业成为决策者青睐的目标，从而使得各节点的运行成本更加低廉，导致新产品制作总成本的大幅降低。而产品制作总成本的最低化，又使得产品的盈利不需要依靠规模化生产，从而使得该部门完成从大规模生产向个性化定制的转型、从生产型制造向服务型制造的转型，进而实现产品生产方式由大规模、集中式、同质化和单向度向小规模、分散式、个性化和参与型的转变，使部门的产品与用户的需求达到前所未有的深度契合，进而提升部门的服务水平、效果和市场竞争力。

 

 

[page]    3、软件的服务化使创新环境大幅改善

 

 

    为满足用户的个性化需求，定制化生产模式已成为今天企业和单位必须要面对和采用的方式。一个既要满足用户个性化需求，又不相应地增加成本的企业或单位，其生产模式应具备以下特点：生产能力能够动态组合、分工更加细碎但更加专业以及生产组织和管理的网络化等。定制化生产时代的到来，要求必须面对个性化挑战，按照长流程、紧耦合搭建的业务组织将会演变为组织的“单元即服务”的方式，如：数据即服务、接口即服务、绘图即服务、算法即服务等等。如此，在业务版块整体视野内，把业务版块变成由动态的组件网络构成的灵动的业务版块，以便整合版块内外部资源，以应对个性化挑战。此外，在形成专业服务大组件的情况下，这些大组件一般可进一步细分成更多的细分业务组件服务，如：netCDF码压/解码服务、数据库各类资料检索接口服务、等值线/矢量图绘制服务、数据统计分析各算法服务等等，这些组件服务可以进行更多的符合逻辑的组合协作，每一种新的组合都可能意味着一种新的业务能力的产生，业务能力的创新将因此变得更加便捷高效。

 

 

    4、“智慧气象”应当成为当前气象信息化的一面旗帜

 

 

    与“智慧城市”相类似，“智慧气象”把气象部门本身看成一个完整的生态系统，由单位（人）、探测、预报预测、人工影响天气、决策服务和公共服务等几个核心实体和业务版块组成，这些实体和版块形成一个普遍联系、相互促进、彼此影响的整体。

 

 

    在未来，借助于新一代的物联网、云计算、决策分析优化等智慧技术，可以将气象各业务版块、各业务子系统之间的关系更加协调地整合起来，如同装上网络神经系统，使整个气象部门像一个有智慧的人那样，具有较为完善的感知、认知、学习、成长、创新、决策、调控能力和行为意识，使之成为感知敏锐、理解正确、措施得当、状态健康的具有旺盛活力的生命体。

 

 

    从技术内涵来说，智慧气象是对现有宽带移动互联技术、气象观探测技术、智能物理系统技术、人工智慧及物联网、云计算等信息技术的高度集成，形成机器“智慧”的综合技术；是实体基础设施与信息基础设施的有效结合，是信息技术在气象业务领域的一种大规模的综合普适应用。

 

 

    （1）智慧气象的基础

 

 

    智慧气象是把气象部门看作一个有机体，着力培养它的监控、学习、反应、调整和适应能力。因而，有关信息的感知（含探测）、获取、传输、处理和利用的设施构成智慧气象的基础。借助于信息技术，将气象系统中的观探测设备、人影作业设备、信息基础设施和服务基础设施连接起来，成为智慧化的基础设施。

 

 

    （2）智慧气象的实质

 

 

    智慧气象理念的实质是借助于信息技术和德国工业4.0智能生产、智能工厂构想，以一种更智慧的方法感测、分析、整合气象运行核心系统的各项关键信息，对各种需求做出快速和智能化的响应，从而提高气象系统的智慧水平。

 

 

    （3）智慧气象的目的

 

 

    智慧气象意味着更透彻的感知、更广泛的互联互通、更深入的智能化，也意味着在不同气象业务版块、业务单位和业务系统之间实现信息共享和协同，更合理的资源利用、最优化的决策制定、及时预测和应对自然界和自身潜在风险以及社会不断变化的气象服务需求。目的是协调各业务和决策部门，整合优化现有资源，提供更好的气象服务。

 

 

    （4）智慧气象的标志

 

 

    全面互联：探测设备、智能传感设备、服务窗口和社会服务需求感知系统等将所有气象设施、系统、单位、个人和社会气象服务受众联接在一起，对自然界气象状态、探测设备自身、业务系统等核心系统实时探测，对外界气象服务需求实施获取，具有更全面灵活的物与物、物与人、人与人、气象业务与服务受众的互联互通和相互感知能力。

 

 

    充分整合：全面的互联，将数据整合为气象核心系统的运行全图，借助于发达的智慧基础设施，提升信息处理和信息资源整合能力。充分的纵向整合，将各业务版块内功能和系统整合成结构更简单、效率更高、成本更低的业务构成。

 

 

    协同运作：完整的横向整合，基于智慧的基础设施，将各业务版块由业务群岛整合成业务大陆，达到各业务版块之间全面的互联、互通和互操作。各业务版块之间的各个关键系统和参与者进行和谐高效地协作，提高跨单位、多层级、异地的合作能力，实现并保持气象业务运行的最佳状态。

 

 

    激励创新：大幅降低业务创新的门槛、成本和代价，提供良好便捷的业务创新环境，引导单位和个人在智慧基础设施之上进行科技和业务的创新应用，为业务提供源源不断的发展动力，实现气象事业的可持续的健康发展。

 

 

    所以，智慧气象应当成为当前气象信息化的一面旗帜。

 

 

    四、“智慧气象”的内涵

 

 

    气象信息化是气象现代化不可或缺的重要内容，没有气象信息化，就没有气象现代化。以“气发[2014]92号、98号”文件为内容的气象现代化方案，确定了在2014-2020年期间追赶国际气象先进业务科技水平、提升我国气象业务“硬实力”的纲领性指标；而借助先进理念和信息技术手段，以“智慧气象”为主题，以“高效率、高效益、高效能”为标志、以“全面提升气象业务综合能力”为目标的气象信息化的深度开展和全面贯彻，则可大大加强气象业务的“软实力”，促进气象业务全面、稳步、健康和持续发展。

 

 

    笔者认为，智慧气象的内涵至少包括“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”等内容。

 

 

    1、完整适用的感知

 

 

    其中，“完整”：指气象业务体系非但具有感知自然界气象要素的能力，而且具备感知社会对气象服务新需求、以及气象业务系统自身实际状态的能力。

 

 

    “适用”：指不盲目追求探测及感知系统的规模，而是根据科学规划以及业务发展对感知系统的相对准确的实际需求，逐步科学理性地建设和完善气象感知系统。

 

 

    具体内容有以下三个方面：

 

 

    （1）自然界感知（气象探测）

 

 

    在气象信息资源规划的指导下，适当调整全国地面自动气象站的管理归属格局，以满足国省两级常规气象预报业务对观探测资料的需求；在此基础上，针对灾害性天气、森林灭火、人影作业、特色农业、专业气象服务等特殊业务需求，充分应用物联网、移动互联、大数据等技术，进一步开拓和丰富加密观测、移动观测、临时综合观测等多种观测和通信手段，以适应特殊业务对观测资料在时空密度、观测种类和时效、可移动等方面的特殊需求；同时补充完善与之配套的数据清洗（质量控制）和分析方法，并形成完备高效的协调调度机制，实现“需要的信息可全部及时地感知并获取”。

 

 

    （2）社会需求感知

 

 

    通过门户网站、自助式气象服务平台、互联网媒体等多种渠道，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，使具备及时感知社会服务需求的能力。

 

 

    （3）系统状态感知

 

 

    借鉴“信息物理系统（CPS）”思路，通过嵌入式技术等方法，研究并改造气象观探测仪器设备，使之成为既可感知自然界气象要素的变化、又能真实反映自身状态情况的智能探测仪器设备；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。