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新一代信息技術:氣象領域的機遇與挑戰

氣象科普|時間:2020年09月24日 信息來源:貴州氣象在線 責任編輯:魏明 點擊量:

  本期觀點:以大數據、云計算、物聯網、5G、人工智能等為代表的新一代信息技術,在氣象領域有著廣泛的應用場景,也將為氣象觀測、預報、服務帶來深遠的改變。

  物聯網、大數據、云計算、邊緣計算、5G、人工智能、無人機、自動駕駛、智慧屏、VR/AR/MR、全息投影……幾年來,許多新鮮的名詞,向人們描繪著信息時代全新的可能性。

  我國自2014年以來,陸續實施了媒體融合、互聯網+、數字經濟、智能+以及新基建等戰略。對向來立足信息的氣象領域而言,這些信息技術也勢必帶來深遠的影響。

  氣象觀測升級為氣象感知

  觀測這一概念,在信息技術的賦能下將升級為感知。所謂感知,主要是指對天氣信息、服務場景、服務對象等相關信息的收集以及綜合態勢判斷,數據收集范圍擴大、時效增強。未來的氣象服務,不僅需要天氣信息,還需要服務場景和服務對象的相關信息。

  試想這樣一個場景,用戶在出門前只需設定目的地,智能設備就會自動規劃好行程,并根據全程天氣狀況做好相應的準備。無疑,這樣周到的服務需要建立在對服務場景、服務對象、天氣信息全方位感知的基礎上。

  在天氣信息觀測方面,氣象部門已經建設了全面覆蓋的立體化觀測網絡,而在服務場景和服務對象的感知方面,則需要寄希望于各行各業信息的融合以及信息技術發展應用。

  隨著物聯網傳感器技術發展,新技術賦能,終端數據激增,對用戶和城市狀態的感知和數據收集能力將顯著增強。隨著新基建實施,智慧城市大平臺搭建,可獲取的行業數據將顯著增加,其中既有氣象觀測數據,又有服務對象的各種數據。

  國家目前正在推動智慧城市平臺建設,行業數據匯聚、共享融合是不可阻擋的趨勢,只要克服數據質量參差不齊的缺點,這些數據將為氣象部門有效利用。

  另一方面,物聯網、5G、人工智能、邊緣計算技術賦予了未來的終端設備極強的感知能力。例如車載終端、無人機、智慧屏、各類手持移動終端、智慧家庭終端、智能建筑等,均可采集視頻圖像,以及利用傳感器收集數據。這樣一來,勢必會帶來巨大的社會視頻圖像數據。這些數據蘊含大量天氣信息和服務場景信息。此外,小衛星觀測的快速發展,也能夠提供快速、靈活、高分辨率的氣象觀測和城市服務對象狀態觀測信息。

  氣象數據中心重要性日益提升

  在國家新基建和平臺建設的推動下,各行業數據共享成為一種趨勢。氣象數據的進一步開放共享是順應潮流之舉。在這樣的背景下,氣象數據中心的作用和重要性將日益提升。

  支撐AI算法,將成為氣象數據中心的必修課。AI在信息產業中作用日趨顯著,對觀測資料、天氣預報、氣候預測、公眾服務、行業服務、預警發布等具有全方面的影響力。氣象數據中心需提供AI相關的數據樣本、算法研究、產品加工等全流程支撐。

  未來,氣象行業與AI企業合作不可避免。各具特色、擁有AI技術支撐的氣象服務企業,將成為氣象服務的重要組成部分。

  另一方面,未來的氣象數據中心不再是單純的數據存儲和提供者,還需要為氣象算法模型和產品創新提供計算資源和平臺支撐,為社會眾創眾智創新技術和產品提供支持。

  由于數據量可以預見的激增趨勢,采用國省數據分布式存儲和計算成為氣象數據中心一種可行的解決方案。國家級云計算結合省市級邊緣計算,將是可行的操作模式。在全民視頻化生活趨勢下,由于視頻占用存儲空間大,如何高效采集、存儲、加工、處理視頻圖像成為氣象數據中心必將面對的問題。氣象數據中心需考慮與國家級數據中心以及其他行業數據中心的聯動合作,在國家新基建戰略指導下共建共生。

  傳統氣象服務面臨升級挑戰

  未來的氣象服務,主要有四種形式,大數據量、高并發處理的基礎氣象服務,基于位置、用戶和場景的天氣、影響和風險氣象服務,高影響、高沖擊事件氣象服務,沉浸交互式氣象服務。

  在即將到來的5G時代,氣象服務需要找尋全新的入口與形式。目前,城市智慧治理和數據共享融合,催生了旺盛的精細化智慧氣象服務需求,倒逼氣象部門提供基于AI的智慧化、自動化、個性化氣象服務,預警靶向發布、影響預報和風險預警成為可能。自動駕駛和車聯網技術的發展,將催生全天候、精細到具體道路的氣象服務。

  在新型信息技術的沖擊下,傳統影視氣象服務業務面臨轉型升級挑戰。攝像頭、無人機、物聯網感知設施、5G等技術將變革媒體素材采編方式,人工智能等新技術將改變媒體素材加工方式,傳統的電視和頻道主流媒體渠道將被顛覆。

  在基礎氣象數據共享和行業專業氣象服務需求刺激下,氣象服務企業數量將快速增長,實力強大的國際氣象服務公司逐步進入,擁有AI技術支撐和具有特色氣象服務解決方案的氣象服務企事業單位快速成長。依托氣象服務平臺和生態,產生面向獨特需求的定制化氣象服務解決方案,將是提升氣象服務現代化水平的可行道路。

  

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