新一代信息技术:气象领域的机遇与挑战
来源:中国气象报   发布时间:2020-09-04
分享到:0

本期嘉宾:中国气象局公共气象服务中心高级工程师 匡秋明

采访人:中国气象报记者 刘钊

  本期观点:以大数据、云计算、物联网、5G、人工智能等为代表的新一代信息技术,在气象领域有着广泛的应用场景,也将为气象观测、预报、服务带来深远的改变。

  物联网、大数据、云计算、边缘计算、5G、人工智能、无人机、自动驾驶、智慧屏、VR/AR/MR、全息投影……几年来,许多新鲜的名词,向人们描绘着信息时代全新的可能性。

  我国自2014年以来,陆续实施了媒体融合、互联网+、数字经济、智能+以及新基建等战略。对向来立足信息的气象领域而言,这些信息技术也势必带来深远的影响。

  气象观测升级为气象感知

  观测这一概念,在信息技术的赋能下将升级为感知。所谓感知,主要是指对天气信息、服务场景、服务对象等相关信息的收集以及综合态势判断,数据收集范围扩大、时效增强。未来的气象服务,不仅需要天气信息,还需要服务场景和服务对象的相关信息。

  试想这样一个场景,用户在出门前只需设定目的地,智能设备就会自动规划好行程,并根据全程天气状况做好相应的准备。无疑,这样周到的服务需要建立在对服务场景、服务对象、天气信息全方位感知的基础上。

  在天气信息观测方面,气象部门已经建设了全面覆盖的立体化观测网络,而在服务场景和服务对象的感知方面,则需要寄希望于各行各业信息的融合以及信息技术发展应用。

  随着物联网传感器技术发展,新技术赋能,终端数据激增,对用户和城市状态的感知和数据收集能力将显著增强。随着新基建实施,智慧城市大平台搭建,可获取的行业数据将显著增加,其中既有气象观测数据,又有服务对象的各种数据。

  国家目前正在推动智慧城市平台建设,行业数据汇聚、共享融合是不可阻挡的趋势,只要克服数据质量参差不齐的缺点,这些数据将为气象部门有效利用。

  另一方面,物联网、5G、人工智能、边缘计算技术赋予了未来的终端设备极强的感知能力。例如车载终端、无人机、智慧屏、各类手持移动终端、智慧家庭终端、智能建筑等,均可采集视频图像,以及利用传感器收集数据。这样一来,势必会带来巨大的社会视频图像数据。这些数据蕴含大量天气信息和服务场景信息。此外,小卫星观测的快速发展,也能够提供快速、灵活、高分辨率的气象观测和城市服务对象状态观测信息。

  气象数据中心重要性日益提升

  在国家新基建和平台建设的推动下,各行业数据共享成为一种趋势。气象数据的进一步开放共享是顺应潮流之举。在这样的背景下,气象数据中心的作用和重要性将日益提升。

  支撑AI 算法,将成为气象数据中心的必修课。AI在信息产业中作用日趋显著,对观测资料、天气预报、气候预测、公众服务、行业服务、预警发布等具有全方面的影响力。气象数据中心需提供 AI 相关的数据样本、算法研究、产品加工等全流程支撑。

  未来,气象行业与 AI 企业合作不可避免。各具特色、拥有 AI 技术支撑的气象服务企业,将成为气象服务的重要组成部分。

  另一方面,未来的气象数据中心不再是单纯的数据存储和提供者,还需要为气象算法模型和产品创新提供计算资源和平台支撑,为社会众创众智创新技术和产品提供支持。

  由于数据量可以预见的激增趋势,采用国省数据分布式存储和计算成为气象数据中心一种可行的解决方案。国家级云计算结合省市级边缘计算,将是可行的操作模式。在全民视频化生活趋势下,由于视频占用存储空间大,如何高效采集、存储、加工、处理视频图像成为气象数据中心必将面对的问题。气象数据中心需考虑与国家级数据中心以及其他行业数据中心的联动合作,在国家新基建战略指导下共建共生。

  传统气象服务面临升级挑战

  未来的气象服务,主要有四种形式,大数据量、高并发处理的基础气象服务,基于位置、用户和场景的天气、影响和风险气象服务,高影响、高冲击事件气象服务,沉浸交互式气象服务。

  在即将到来的5G时代,气象服务需要找寻全新的入口与形式。目前,城市智慧治理和数据共享融合,催生了旺盛的精细化智慧气象服务需求,倒逼气象部门提供基于 AI 的智慧化、自动化、个性化气象服务,预警靶向发布、影响预报和风险预警成为可能。自动驾驶和车联网技术的发展,将催生全天候、精细到具体道路的气象服务。

  在新型信息技术的冲击下,传统影视气象服务业务面临转型升级挑战。摄像头、无人机、物联网感知设施、5G等技术将变革媒体素材采编方式,人工智能等新技术将改变媒体素材加工方式,传统的电视和频道主流媒体渠道将被颠覆。

  在基础气象数据共享和行业专业气象服务需求刺激下,气象服务企业数量将快速增长,实力强大的国际气象服务公司逐步进入,拥有 AI 技术支撑和具有特色气象服务解决方案的气象服务企事业单位快速成长。依托气象服务平台和生态,产生面向独特需求的定制化气象服务解决方案,将是提升气象服务现代化水平的可行道路。

(来源:《中国气象报》2020年9月2日三版 责任编辑:王美丽)

相关新闻