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大数据在喀什地区气象服务中的应用与分析

发表时间：2021/6/10 来源：《中国科技信息》2021年7月作者：陈冬青1 邹辰星2

[导读] 大数据是近几年非常热门的技术，其已经在社会各个领域开始得到广泛应用。本文以气象领域为例，首先阐述了接着介绍了气象大数据特点，并重点阐述了大数据在喀什地区气象服务中的具体应用，以供同行参考。

1.新疆喀什地区气象局陈冬青1 844000
2.新疆昌吉州气象局邹辰星2 831100

摘要：大数据是近几年非常热门的技术，其已经在社会各个领域开始得到广泛应用。本文以气象领域为例，首先阐述了接着介绍了气象大数据特点，并重点阐述了大数据在喀什地区气象服务中的具体应用，以供同行参考。
关键词：大数据；气象服务；应用；喀什地区
        引言
        随着互联网技术的普及应用，社会各个领域利用大数据、互联网+等现代技术促进社会经济发展，改善社会管理，提高服务和监督能力，已成为世界各行各业的重要新发展方向[1]。在气象部门的各项业务中，气象数据的不断增加，大数据的典型特征逐渐凸显。如何有效地组织、分析和处理这些大数据，从大量数据中提取有效数据，并更准确，更有效地向公众提供气象服务，已成为现阶段气象部门亟待解决的问题。喀什地区隶属于新疆，处于亚欧大陆中部，新疆西南部，地理坐标处于71.39′～79.52′E、35.28′～40.16′N之间，境内气候复杂多样，大风、冰雹、沙尘、强降雨、寒潮等气象灾害特别频繁，经常会给当地农业生产以及群众日常生活带来不利影响。因此，利用大数据开展农业气象服务、防灾减灾等气象服务工作尤为必要。本文主要结合气象大数据特点，重点探究了大数据在喀什地区气象服务中的应用。
        1气象大数据特点
        1.1体量大但整体能够控制
        气象部门体量最大的数据主要来自地面气象观测、雷达、气象卫星、数值预报产品。因为我国综合气象观测系统的日臻完善，我国当前每年的气象数据已经达到PB级。地面观测数据量增加的原因主要是因为自动气象站的建设密度和观测频率一直处于加密状态。这种台站扩展和观测频率加密主要是通过科学论证以及预报和气象服务业务需求来进行的。当观测站和观测频率能够更好地满足气象部门的业务需求时，气象站的数量和观测频率并不会随意的无限制的加密，因此气象数据总量是可预测以及可控制的。对于气象部门的天气雷达、网络部署几乎全部完成。现阶段，气象雷达已基本实现了7×24h的持续探测。天气雷达数据量相对稳定，未来的增长是可控的。气象卫星数据同气象雷达差不多，每天也能够探测到许多数据，这些数据同样是能够控制的；数值预测模型产品数据是各个级别的预测者必不可少的预测的指导资料。制作完这些数据产品后，它们将立即传输到天气预报和气候预测专家的桌面上，以进行业务应用。因此，尽管气象数据量相对较大并且达到 “大数据”的量级，但它始终处于可控制、可管理以及可利用的状态[2]。
        1.2种类繁多，但来源单一
        根据行业标准《气象资料的分类与编码》能够将气象数据资料分为14类，数百种类型。该标准差不多涵盖了气象数据的所有内容。因此，根据内容，在现阶段和可预见的将来，气象数据将不会超出行业标准规定的范围。尽管数百种气象数据涵盖多种类型，但每种类型的数据中所涵盖的信息相对简单。许多气象数据是由综合气象观测系统以及数值预报业务系统所得，数据来源比较单一[3]。而来自互联网的大数据一般由人们提供，主要是人类社会各个方面的信息，是人类活动的真实记录。
        1.3价值单一而明确
        气象探测业务系统一般仅采集那些可以对自然界气象状态进行反映的要素，所以气象观探测数据通常只包含且只涵盖丰富的气象信息，而以观探测数据为唯一数据以及信息来源的气象数值模式，其生成的产品中所涵盖的信息也仅仅局限于未来天气或者是气候状态的预测。所以“气象大数据”本身的作用是天气预报、气象服务等气象业务。

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        2大数据在喀什地区气象服务中的主要应用
        2.1预报预测
        气象大数据的重要核心是“预测”。大数据能够对未来趋势进行预测，通常是依靠相关性的掌握，对具有相关性的过去展开分析，然后预测未来。预报准确性的提高一直是公众对气象部门的需求，同时也是气象工作者努力工作、探索的重要助推力。关于天气预报，特别是恶劣天气的预报预测，其主要目标之一是准确预测复杂天气现象的发生时间、影响区域，类型以及强度等信息。大数据数据处理技术可以为气象服务提供多种功能，统一的格式，高度的细化和更全面的内容。相关的实践研究显示，多模式集成平均的效果要好于单模式。与单模式相比，多模式集成预测能够大大减少单模式的预测误差，提高预测精度[4]。在这个阶段，多模式集合预报能够大大提高天气预报的水平，这是大数据技术应用的经典例子。
        2.2科学指导农业生产
        农业是受气象变化影响最大的领域之一。气象信息数据越准确，农业就越有时间避免和防止气象灾害的入侵，并及时采取有效的应对措施。农业大数据与气象服务的有机结合可以很好地提高气象预报的准确性，从而为农业生产提供更高质量、更有效的气象服务。气象数据还能够助力农户更好地划定农业种植范围并且提升作物品质和产量。气象数据也可用于实现准确而智能的农业。根据整个农业施肥、灌溉以及病虫害防治的需要，结合气象遥感数据进行实时监测，以提供更准确的建议[5]。例如，喀什地区可以充分发挥气象大数据的优势，加强气象大数据在棉花、红枣、核桃等喀什地区主要农作物中的应用，不断完善棉花、红枣、核桃等气象为农服务成果转化，优化气象为农服务产品、农业气象灾害监测预警、灾害应对方式等措施，更好地服务于喀什地区农业生产。
        2.3防灾减灾
        防灾减灾作为气象部门最为重要的任务之一。气象数据现已纳入国家发展以及经济和社会方面。特别是在防灾减灾应急管理中，例如在暴雨、冰雹、强降雨、雷电等灾害性天气监测中发挥了极其重要的作用。在大数据探究中，“防灾”是灾害性天气响应的关键。因此，天气预报信息非常重要。气象预警的确定往往需要一系列大量、系统的气象数据分析，然后再基于地理区域地貌情况和其他相关数据进行分析以及获取。然而，防灾减灾的主要方向不仅是改善气象灾害预警系统，提高预警的准确性，而且是制作广大群众都能理解的预警服务产品。气象大数据可以说在这些任务中发挥了尤为重要的作用。依托大数据技术可以做出有效的数据融合和数据挖掘，能够更好地指导群众防灾避灾。例如，可以结合喀什地区历史沙尘暴天气观测数据，以及沙漠面积、地理信息、居民人口等资料，来提前获悉何时会出现沙尘天气，沙尘强度多大时会造成灾害，会影响哪些区域的人，如何疏散影响较大的人群等之后，科学指导防灾避灾、从源头上来预防以及减少气象灾害及其造成的危害。
        3结语
        随着大数据应用的越来越广泛，社会各个领域对气象数据以及信息的需求也不断增多。气象部门应充分借助于大数据技术，积极创新气象服务方式和内容，增强气象服务的精准性和实用性，以更好地满足社会各个领域的需求。未来还应与时俱进，开拓创新，更好地挖掘气象大数据的潜力，为地方经济的发展提供更为优质的气象服务。
参考文献：
[1]樊重俊,刘臣,霍良安.大数据分析与应用[M].上海：立信会计出版社,2016年版.
[2]金石聲，李珏.大数据背景下的气象服务创新研究[J].数字技术与应用，2019（5）：68-69.
[3]赵蓓.大数据时代对气象服务的推动[J].考试周刊,2014(4):195-196.
[4]李文，马勇杰.大数据时代的气象服务应用研究[J].河南科技，2014( 18)．
[5]刘喆玥.我国气象大数据的发展趋势研究[J].电脑知识与技术，2019（21）.
作者简介：陈冬青（1978.01），女，汉族，江苏省，赣榆县人，本科，工程师，从事应用气象工作。