浅论气象数据发展规划

沈文海 周勇 唐伟 王吉吉喆 龚江丽

一、引言

经过缜密的科学分析和研判，确定发展目标，制订实施步骤，然后按计划逐步推行、以确保最终达到目标，这是发展规划的意义和作用。业务是企业的支撑主体，企业发展规划的出发点和落脚点当然是业务的发展，但气象部门的业务与数据是须臾不可分离的，没有数据的支持和发展，业务的发展就失去了基础。所以在业务发展方向和目标确定之后，气象数据就成为了发展规划最终能否实现的关键。而数据能否支持，能够支持到什么程度，理想状态是什么？基本状态是什么？为此相关部门需要做哪些必要的工作，这些内容便成为需要予以关注和研判的内容。

因此，对身处大数据时代、天生具有数字化主要特征、以物理实体（地球大气）的状态数据为业务科研工作对象的气象部门而言，发展规划中如果缺少了数据的发展内容，便会显得不完整、不完备。

二、数据和数据规划

数据的重要性是不言而喻的，对气象部门尤其如此。因其珍贵，所以更需要细心打理。要做到“以数据立气象”、“以数据强气象”以及“依靠数据管理气象”，除对已获得气象数据进行科学合理的管理外，还应对气象数据未来的发展进行科学的谋划和切实可行的具体落实；对气象数据自身的价值进行充分的发掘及有效应用；建立行之有效的机制，通过数据将气象部门各业务有机地粘合起来，形成一个高效的整体。

数据发展规划是达成这一目标的有效途径之一。

狭义的数据规划，可追溯到二十世纪八十年代的信息资源规划（IRP），目标是建立以数据为核心的、类别清晰、格式规整、操作规范、安全可靠的复杂信息系统，主要用来梳理和整顿当时派系林立、杂乱无章的信息系统的混乱局面。随着全球信息化的日益发展，数据规划的内涵也在不断充实；现在广义的数据发展规划泛指对企业数据未来发展的科学谋划。

凡事预则立，不预则废。气象部门在对未来事业发展进行科学谋划过程中，应当将如生命之水般浸润到气象工作每一寸肌肤的气象数据包含在内，将气象数据作为未来发展规划的重要内容之一。

本文所说的气象数据，是指支撑气象部门运转所需要的所有数据，既：除《气象大数据白皮书》中所确定的气象观测数据、气象产品数据和互联网气象数据外，还包括气象管理数据和气象业务系统状态数据等。

数据规划包含内容广泛，就领域而言，有“数据架构规划”、“数据应用规划”、“数据治理规划”以及“数据资产管理规划”等等，数据发展规划是指在未来业务发展过程中，数据作为生产要素所应实行并完成的相应发展工作，以策应并推动未来业务的发展。笔者认为，当下的气象数据发展规划应当从“数据基础建设”、“应用能力建设”以及“数据资产管理”三个主要方面予以考虑。

三、数据基础建设

“数据基础建设”是指对气象数据的专项的建设工作，即：将应用于气象各部门的气象数据视为一个整体，专门讨论其建设和发展，尽管这些数据形态各异、寿命各异、用途和用法各异。

数据是数字经济时代关键生产要素，也是气象部门一切工作的基础。业务的发展、学科的进步离不开气象数据的发展和建设。未来的发展需要哪些数据，我们现有哪些数据，缺少哪些数据，在缺少的数据中哪些是可以通过技术进步得以获取，哪些由于技术限制目前暂时无法获取，哪些虽然无法直接获取、但通过其它途径可间接获取……凡此种种，如果上述问题经过分析研究都有明确答案，则气象工作未来的发展路径便更加清晰可行了。

气象部门要实现“以数据立气象”，没有强大坚实的数据基础，没有持续不断的、科学有序的数据发展建设，是无法真正实现的。因此，气象数据建设，实质上是气象工作的基础性建设。

数据建设包含的内容很多，但核心无疑是数据生产，因为如果没有数据，一切工作就无从谈起。其它的所有工作，都是围绕数据生产而设置和展开的；故这里只谈数据生产。

笔者认为，就气象部门而言，生产出来的数据至少有两个主要用途，一为业务支撑，二为学科建设。

（一）业务支撑

气象业务支撑着气象部门的运行，是气象部门的价值所在。业务单位在业务运行、业务发展过程中对数据新的发展需求，是气象数据基础建设的根本内容之一，应当纳入数据基础建设规划之中，并作为重要的内容，指导未来气象数据基础性建设工作（尤其是如探测和数据产品研制等数据生产部门的相关工作）的开展。那种一线业务单位因数据需求无法满足而不得不组织力量、自行研制数据产品的低水平重复性工作的现象，应当在未来的数据建设过程中逐步消除；取而代之的是业务单位的数据需求被充分听取，在严格科学论证的基础上，将满足业务数据需求的相关工作纳入气象数据发展规划中，由代表国内最高技术水准的专业团队按照规劃安排发展新的探测手段、研制新的数据产品，以在现有技术条件下最大限度地满足业务运行和发展的数据需求。

与此相对应地，数据生产部门（如：探测部门、数据产品研制部门等）在制定新的数据生产业务发展规划时也应尽可能地明确：新的数据生产方案和技术在实现（或建成）后，预期能够产生数据产品的门类和特性、这些数据产品现实或潜在的使用对象、以及这些数据产品在被使用后能够对业务和科研作出的贡献所在及贡献程度等等，尽可能明确新产生数据产品的价值以及价值体现之处，尽可能使气象数据建设工作中的每一步都踏在业务发展的步调上。

（二）学科发展

气象学科的发展历程告诉我们，并非所有气象数据在其出现之初便都已充分显示出其所有价值的。一些数据（如观测数据）在采集之初，其作用仅仅是提供其固有的气象要素值。随着这些数据由少到多、逐渐积累到一定规模、足以基本反映出某个尚未发现的气象特征，而且该特征被气象学家敏锐地捕捉到之后，这些数据对于学科发展贡献的价值才得以进一步体现出来。大气成份、气溶胶等观测数据的获取和应用清楚地印证了这一点。

因此，除现有业务对数据的发展需求之外，学科发展对数据的发展需求也应成为气象数据建设的重要内容而纳入气象数据规划之中。依笔者的观点，从学科发展角度出发，气象数据建设的最终目标应当是构建地球大气的数字孪生，这应成为设计数据建设方案的核心依据之一。

综上所述，气象数据发展规划中的气象数据基础建设，至少应当从业务支撑和学科发展两个角度来综合研讨、谋划。

四、应用能力建设

数据的价值在于应用，其新的价值在于新的应用，数据的应用范围愈广愈深入，其价值便体现得愈充分。对气象数据的应用能力，在很大程度上反映出气象部门的整体工作能力，也是“以数据强气象”的具体体现；而根据发展需求，有序提升气象数据的应用能力，并通过它带动气象部门整体工作能力的提升，应当作为气象数据发展规划的重要内容。

应用能力建设至少应当包括：“应用领域的拓展”和“分析处理能力的提升”两部分内容。

（一）应用领域的拓展

对数据的应用需求是时常存在的，应当改进的，是我们经常表现出的熟视无睹，以及将其挖掘出来的热情、方法和手段，如：

在规定时间内将海量的实时观测数据按要求梳理出来，通过智能综合分析反映出其特征和异常，对于预报员的工作是很有帮助的。通过对下属单位新进员工专业特征分布，以及这些单位自设科研课题研究方向等数据的综合分析，再对比其职能和业务发展需求，有可能发现下属单位一些共性的业务短板，有助于决策者组织有效力量予以集中解决。……凡此种种，不一而足。

所以，数据应用范围的拓展，或曰数据的进一步广泛深入应用，不仅需要敏锐的观察和嗅觉，更需要理性的挖掘，以捕捉到新的气象数据应用点。这不是气象数据部门一家闭门冥思苦想所能解决的，它需要一线业务和数据应用部门根据实际工作中出现的问题，提出相应的功能需求，并与气象数据部门一道努力，将新的功能需求最终转化成对数据应用的新的需求。

需要指出的是，气象管理数据是一片尚待开垦的处女地，这里有丰富的数据应用领地和广阔的应用前景，值得花时间、花精力针对气象管理数据进行深度综合性应用探索，以实现新的、更为科学有效的管理目标。气象职能部门要真正做到“用数据说话”、“用数据管理”，离开管理数据的深度综合性应用，是不可能实现的。

（二）分析处理能力的提升

气象部门数据应用能力的强弱非但体现在应用领域的不断拓展，而且也体现在数据应用效率的高低。处于彼此不相往来、算法不一、处理效率低下、每次应用都需将大量时间花费在低水平重复性操作的环境之下，无论如何不能称之为应用能力的强大。大平台微应用在这里是较为合理的解决途径。

因此，研究面向气象大数据计算的新体系和气象大数据分析理论，更新对气象数据的认知以及处理方法的技术瓶颈，结合气象部门的业务特性，整合先进技术，广泛集成、规范并开发分析和可视化工具，搭建一体化的气象大数据应用平台，建立包含数据统计分析方法与数据挖掘算法在内的气象数据分析应用模型与算法共享库，加强气象大数据分析模型的建模能力与算法组合应用的能力，以提升气象业务体系运营分析效率。这一切应当成为未来气象数据应用能力建设的内容。

工欲善其事，必先利其器。相信依托于功能完备、操作便利、安全可靠的气象大数据应用分析平台，气象部门的数据应用效率一定能够大幅提升。

五、数据资产管理

对于大数据时代的气象部门而言，数据非但是资源，也是重要资产，是气象部门最为珍贵的财富。气象数据的资产化，可以形成全行业的战略资产和共同的数据语言，可以加速气象数据的交易进程，并促使数据资产产权问题趋向明确。凡资产皆需管理，目前将数据作为企业资产的数据资产管理已渐成趋势，并已逐步取代以往的数据资源管理。

数据资产管理，是指规划、控制和提供数据及信息资产的一组业务职能，包括开发、执行和监督有关数据的计划、政策、方案、项目、流程、方法和程序，从而控制、保护、交付和提高数据资产的价值。数据资产管理需要充分融合业务、技术和管理，以确保数据资产保值增值。

将气象数据作为资产来对待，全面盘点气象数据资产、持续提升其质量、实现部门和行业内外数据的互联互通、保障数据安全和使用合规、促进气象数据价值的持续释放；在充分发挥各级单位作用的基础上，推进气象数据的资产管理及应用建设，建立健全跨专业、多学科、常态化的数据分析机制和支撑体系，形成气象数据资产发布机制和价值评估模型，建立气象数据资产分类目录，形成数据字典清册及应用场景，全面提升气象部门数据资产应用管理水平，应当成为气象数据资产管理的主要内容。

笔者认为，未来一段时间内需要优先考虑的问题是：气象数据资产的集约化管理与合规有序开放、以与社会相关行业部门合作共赢为前提的数据资产积累、气象数据资产价值的持续探索与阶段性发布、以及数据资产的有效维护与规范的制订等；限于篇幅，这些内容将另文讨论。

总之，根据形势发展的要求，将我们尚未真正完成的气象数据资源管理调整为气象数据资产管理，并在未来数据工作中予以适当安排，应当成为气象数据发展规划中的重要内容之一。

六、结语

监测、预报、服务三者有机互动的一体化发展，这是目前所能设想到的未来气象业务发展的理想形态，而气象数据在其中将扮演血液、神经和粘合剂等关键作用。

数据的重要性有一个认识的过程，如何在工作中体现出数据的重要性，也需要一个过程；然而发展规划的制定是阶段性的，我们不可能等到每一个人都意识到数据的重要性后，再在发展规划中予以体现，因为那有可能错失掉发展的良机，毕竟机会不是时刻都为我们准备着的。因此，我们需要即刻行动。

真正领会数据作为生产要素的价值和意义，针对气象部门内在数据领域内存在的各種问题，通过规划和实施方案逐步消除目前在气象数据领域依然存在的局部有序、但整体无序的发展状态，科学地统摄未来气象数据在建设、应用和管理方面的工作，使气象数据作为核心内容之一融入气象事业发展之中，以发挥出其不可替代的作用，这是气象数据发展规划的出发点和落脚点。

作者单位：国家气象信息中心

中国气象局发展规划院