WMO 新兴数据问题指导原则
天气
气候
水
2019年版
WMO-No. 1239
WMO 新兴数据问题指导原则
2019年版
WMO-No. 1239
WMO-No. 1239
© 世界气象组织, 2019
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出版物修订示踪记录
日期
篇/章/节
修订目的
提议者
批准者
目录
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8.
引言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 会员对数据挑战的看法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 技术与社会趋势. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1
数据技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.1
大数据. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.2
机器学习. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.3
云计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.4
机对机交互. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.5
高性能计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.6
社交媒体. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2
社会和人口环境. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 新兴数据问题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1
数据量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2
多种数据源. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3
大数据分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4
开放数据. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5
商业数据和服务. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.6
影响信息. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.7
社交媒体（输出输入） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 主要见解. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1
基础设施和网络. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2
规模、速度和种类. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3
供应链. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.4
颠覆性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.5
数据共享. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.6
创新. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.7
智能服务. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.8
人. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 成果和建议. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1
放眼全球：强化 WMO 和世界天气监视网计划的基础作用. . . . . . . . . . . . . . 6.2
立足本地：借助会员、数据和人员的力量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3
开拓进取：把握在数据、科学、技术和伙伴关系方面的新机遇. . . . . . . . . . 结论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 页码
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1.
引言
数据是 WMO 及其会员的精髓所在，是一切活动的动力源泉，包括从记录和传输测量数据，
到最新模式的输入和输出，到向用户传递信息的渠道，再到说明使用数据及服务的方式、
时间、地点和原因的分析方法。但是，数据只是达到目的的手段，而不是目的本身。它们的
真正价值在于如何有效地利用数据来满足社会需求 – 无论是在短期内支持对灾害性天气事
件的响应，还是在中期尺度上促进对天气灾害恢复力的规划和准备，或者就长期而言是对历
史性气候的深入了解以及影响评估。
《WMO 新兴数据问题指导原则》是根据第十七次世界气象大会（Cg-17）的要求编写的，以
便为会员应对快速变化的世界数据和数据技术提供说明和指导，特别是提供了一些关于数
据及其使用的趋势和新出现挑战方面的深入见解（WMO，2015a ）
。尽管本指导原则必然涉
及数据的技术方面，但重点是新兴数据问题对 WMO 系统、对 WMO 会员提供的系统和服
务的影响（正面和负面）
，以及会员如何集体、共同和单独地在全球、区域和 / 或国家级别
做出响应。本指导原则的直接依据是基本系统委员会（CBS）牵头开展的审查报告（WMO，
2019a ）
。
人们认识到，发展中国家会员在大多数情况下都面临着最大的挑战，数据问题不过是其中之
一，但是 WMO 全系统的优势在于其本质中建构的全球连通性的范围。数据是建立 WMO
（以
及其前身国际气象组织）
，尤其是世界天气监视网（WWW）计划的核心。要应对数据带来的
诸多挑战就要重新审视这一核心，这一点不足为奇。本指导原则得出了这一结论，并按照三
个主题描述了主要发现和拟议的行动：放眼全球、立足本土和开拓进取。
2.
会员对数据挑战的看法
本指导原则最初起源于 Cg-17 期间对数据问题的高级别讨论。与会者提出此任务时最关注
的问题反映了对以下几个方面的关切：
(a)
大多数会员没有充分准备好以应对数据量的爆炸式增长和新数据源的日益多样化；
(c)
在传统上由国家气象水文部门（NMHS）和公共部门合作伙伴服务的领域中，私营部
门在越来越活跃地提供数据和服务；
(b)
(d)
(e)
(f)
人们日益意识到并期望数据分析是一项需要进一步完善和使用的新技术；
私营部门在观测和服务方面的发展给数据公开共享带来了潜在挑战；
私营部门在创新方面的能力和灵活性更强，其正在引入颠覆性技术，这些技术在
使 WMO 及 NMHS 处于落后地位，尤其是最不发达国家（LDC）和小岛屿发展中国家
（SIDS）
；
认识到在涉及公共、私营和学术部门的“全球气象事业”新领域中，需要找到有效的
部门间合作方式，以确保各会员能够继续履行《WMO 公约》规定的核心任务，包括
保持在全球公共层面以及国家层面的权威（或官方）声音。
2
WMO新兴数据问题指导原则
这些关切参杂了若干项挑战，但以下两个挑战尤为突出：
(a)
(b)
数据，特别是在管理和利用其不断增加的多样性、数量和速度方面所面临的挑战；
有关数据的公私参与和伙伴关系，以及它们对 WMO 的广泛影响，尤其是公共部门气
象和水文服务的未来角色。
近来（特别是在执行理事会第六十九次届会（EC-69）上，WMO，2017 年）
，围绕着商业性数
据对决议 40（Cg-12）
（WMO，1995 年）规定的免费和公开数据共享的潜在影响，以及对全
球数值天气预报（NWP）的相关影响，会员们的关切出现了升级。
对于所有会员，特别是最不发达国家和小岛屿发展中国家的会员来说，技术变革的步伐和许
多商业部门对服务需求的迅速增长都具有挑战性。但是，应对上述问题和挑战以及利用新
机遇将得益于找到有效的跨公共、私营部门和学术界合作的方法。EC-70（WMO，2018）上
通过了 WMO 公私参与（PPE）政策框架，这一框架针对的就是这些问题，并强调了在全球
气象事业中各部门间不断变化的作用和相互依存的关系。可以说，这是目前确保会员可以继
续从免费共享数据中受益并继续履行其公共服务职责，同时在地方、区域和全球各级保持其
“权威性声音”的重要步骤。
3.
技术与社会趋势
3.1
数据技术
为了更好地理解并应对因提供高效、有力和相关气象和水文服务而不断增加的数据量、多样
性和速度所带来的挑战和机遇，应考虑指导会员做出与数据相关选择的两个重要驱动力 - 科
技和人的影响。
信息和通信技术（ICT）可以说是二十一世纪生产力增长和创新的关键驱动力。ICT 服务的采
用和有效利用促进了更多领域的创新，尤其是在探测和应对自然灾害以及灾后恢复方法等
方面。
近年来，技术已越来越趋向于支持基于服务的方法，从而使其更加灵活，并能够更好地响应
用户的需求和期望。现在，技术已准备好更进一步，以支持更真正“以用户为中心”的方法，
即用户及其需求和特性是数据方案的设计中不可或缺的一部分。在做出有关系统和服务开发
以及相关的基础设施投资的决策时，会员需要考虑这种不断变化的范式。
云计算、网络服务和数据分析等技术带来了新的运行理念，这些理念将提高运行效率、信息
共享和服务交付，并因降低了提供方和用户两方的障碍（例如发现、可访问性和成本）
，使用
户能更好地利用数据。然而，新的数据技术在效率和生产率方面的提升取决于一定量的供
求容限。例如在许多新“大数据”源中，供与求受社会经济和环境因素的影响。
WMO新兴数据问题指导原则
3.1.1
3
大数据
“大数据”
（亦为“非结构化数据”
）是一个广泛使用的术语，常指新的技术方案，用于处理
创建和 / 或频繁移动（高速性 velocity）的大量数据（规模性 volume）
，数据的性质可能大不
相同
（多样性 variety）
，而其可信度则取决于来源
（真实性 veracity）
。这些元素通常统称为
“大
1
数据的四 V 特性”，尤其是与数据分析有关，旨在从多方面的数据中提取信息，而这些数
据之间的基本关系通常较为复杂或对其知之甚少。
将之引入到 WMO 会员的世界，重要的第五个 V 就是价值：任何数据、大数据或仅许多数据
如何使组织和服务用户受益？在会员认同“越多越好”的口号之前，重要的是要平衡真实的
需求与潜在的机会，并确保做决定时以适合目的为考量。
3.1.2
机器学习
3.1.3
云计算
无论从观测到的输入（尤其是卫星输入）还是经过加工 / 后处理的输出来看，数据量和复杂
性都有所增长，这种增长将持续，且使用自动化系统从数据中提取价值的情况也将持续增
加。数据的爆炸式增长以及相关分析的快速发展将导致机器学习技术的部署。可以预料，
随着会员开始了解如何将此类技术整合到其业务中，此类技术的使用将在许多不同领域中
日益举足轻重。然而，诸如物理天气模式的应用虽然严格依赖对复杂大气过程及其与环境
交互的深入了解，但机器学习的前景却不太可能如此，尽管对机器后处理输出的释用可能这
样。
云计算技术已经成熟，相对于内部硬件解决方案，其相关服务在财务上更具竞争力。云计算
的成熟度和灵活性可通过满足不同需求的不同服务层面来说明：
(a)
(b)
(c)
基础设施即服务：提供网络硬件和操作系统；
平台即服务：提供标准的现成软件和服务，例如 SQL 数据库或网络服务器，用户可
基于此构建自己的应用程序；
软件即服务（SaaS）
：提供面向最终用户的应用程序。
云计算使“将用户的应用程序带入数据”的概念成为可能，而不一定是“将数据带给用户”
。
此外，云计算技术可为汇集和组合各种数据源提供平台。云计算技术还具可伸缩性，这意味
着用户只需为使用的东西付费，并且它们在需求很高时会激增。用户可以完全控制其部署服
务的区域（不同国家甚或不同大陆）
，因此可以更接近其最终用户。
在许多情况下，对于组织而言，使用云服务来加工、存储和交换数据以及将服务和数据交付
给用户，可能会比使用内部资源更具成本效益。各组织将开始使用多云环境（来自不同供应
商的私有云和公共云）
，并逐步过渡到真正的混合云环境，从而允许根据需求和相关数据量
及延迟要求在公共或私有云环境之间无缝切换工作负载。
1
如 IBM 的图示：http://​w ww​.ibmbigdatahub​.com/​infographic/​four​-vs​-big​- data。
4
WMO新兴数据问题指导原则
WMO 信息系统（WIS）2.0 是 WIS 的进阶版。其设计重点是加强支持全球气候服务框架、减
少灾害风险和联合国可持续发展目标等全球议程，以及降低成本和推进 NMHS 的活动。为
此，WIS 2.0 将使用云技术来改善数据提供方管理、发布和共享其数据、产品和服务的方
式，并为用户提供对数据、信息和知识的无缝访问。根据决议 57（Cg-18）
（WMO，2019a）
批准的实施方法，WIS 2.0 标准将在未来几年内制定。
WIS 2.0 将提供基于云的服务来加工大数据，以尽力创建小的结果或产品，方便下载并在最
小的技术基础设施上使用。一些 WIS 中心将提供 SaaS 服务，使计算和通信资源不足的用户
可以在大型数据集上执行复杂的流程，而无需管理昂贵的 ICT 基础设施。它可以实施、共享
和改进各种算法，还可利用最少的计算设备和基础设施，使用机器学习技术，并可访问各种
实时和历史数据集。通过向技术能力较低的国家提供达到最低基础设施要求的现成工具和
设备，这可以用来缩短能力差距。
预计云计算基础架构的发展将可能改变全球气象事业中数据和信息的制作、消费和使用方
式。云服务以提供软件为服务，可以支持协作平台中的算法以及数据交换，这些平台可以作
为各种方法和想法的集合。这些可以通过其实施直接共享，例如允许气象、水文或气候工作
者获取机器学习算法。来自技术能力较低国家的科技专家也将以低廉的成本使用这些设施，
这将有助于缩小现有差距。
3.1.4
机对机交互
3.1.5
高性能计算
3.1.6
社交媒体
应用程序接口（API）和网络服务是目前机器对机器互动的常用解决方案。通过提供标准接口
以及利用官方或事实标准进行数据交换，各组织应可执行各解决方案，以促进机器对机器
通信。
“开放地理空间信息联盟”为促进此类互动制定了一些标准。结合这些解决方案，应
开发轻便界面，使用户能与数据互动。鉴于此类互动通常需要对用户进行身份验证，会员需
要接受有效的第三方身份验证服务，如由科研网 GÉANT （eduGAIN）或商业实体（如谷歌
或脸书）提供的验证服务。
不断发展的高性能计算（HPC）解决方案将给高性能数据的存储和管理带来更大压力，但是
它们所带来的挑战将与为充分利用这些系统而适应生产环境的需求更为相关，而非与数据
问题本身。
通过社交媒体这一媒介分享通知、消息和警报已成为司空见惯的事。推特等服务是使用行业
标准消息传递协议构建的，并可迅速扩展以支持数百万并发用户实时共享信息。这些技术为
基于常规行业惯例实时共享气象数据提供了新的机会。但是，这种即时信息共享也会带来与
潜在错误警报和发布非官方警报和预警相关的风险，并可能削弱权威声音的地位。
WIS 2.0 将使用开放标准消息传递协议（例如高级消息队列协议）
，通过“全球电信系统”进
行业务数据交换，以允许 WMO 会员开发简单的应用程序，以类似于社交媒体的方式提供通
知，并保持发布警报和预警时所需的权威性地位。
WMO新兴数据问题指导原则
3.2
5
社会和人口环境
尽管气象系统理解并共认开展全球合作是内在要求，势在必行，但在地方采取行动并提供
服务仍是非常必要的补充。因此，有必要在全球数据和局地信息之间建立桥梁。通过大量
社交网络、应用程序和其他设备对个人数据进行量化和定性的能力不断增强，使得气象和水
文服务提供方能够触及更广泛的参与者和用户，达到比以往任何时候都精细的层面，从而弥
合全球与局地之间的鸿沟。此外，这些双向网络使服务提供方可以更好地了解并响应其所
服务社区的需求。
随着数据的数量、多样性和复杂性的激增，服务开发和提供人员以及服务用户的技能和知识
也需要跟上变化的步伐。人口变动越来越大、更趋于灵活，创新潜力通过全球参与和协作
的不断发展在日益增长。
社交媒体一代对提供给它的服务个性化抱有很高的期望；服务最好是即时的、与其地理位
置甚至背景相关。除了远比前几代人更多才多艺并更愿改变职业方向外，新一代人还更具信
息意识；工作与社交生活间的分界也越来越模糊。这种方式上的变化需要重新思考气象水
文服务提供方该如何招募、留住并培养员工。特别对于具有法定职责的公共部门组织而言，
重要的是要保持通过长期职业发展得来的高技能水平和承诺的价值，并将其与现代技术产
业中的灵活性和创新现象相结合。随着公共部门服务提供方尝试阐明他们的独特价值，他
们也许会越来越了解到，其最有价值的资产不是他们的模式，而是构建、释用和应用这些模
式的人。
许多预报任务的天平将偏向自动化，而对天气和用户有深刻了解的人的角色将转向解析和讲
述故事。对气象和水文专业人员不断发展的培训、资质和能力等要求将需要相应改变。气
象工作者理所当然要加大对模式的信任，但也许人类的基本技能是要知道何时需要做与之相
反的事。做到这一点所需的经验、知识和专长存在于个体和工作社群内 - 没有人是万事通 因此，需要有一个协作、知识共享的环境，能最好地利用预报员和用户的集体专长智慧，就
像使用气象和水文知识的云基模式。这些技能与倾听、交流和了解彼此及用户的能力一起
发挥作用。
观测和数据收集系统的自动化程度不断提高，也将从本质上改变对某些传统职业（如气象观
测员）的需求。尽管自动化可能会提供频次更高和更易访问的地面和高空数据，但重要的是
在能力要求中保留气象观测人员的基本技能和知识基础。这将确保基本技能的延续，用于
发挥观测结果的解析（例如云的详细特性）和观测系统的核查和质量保证作用。
4.
新兴数据问题
气象和水文数据已属于需要管理的最复杂的数据类型。它们量大、异构、动态、多维、本质
上具地理空间性和多时相。观测数据和建模数据都是经过整合和标准化的，跨越全球政治
边界，涉及海洋、冰、土地、水道和从边界层到平流层以外的大气。数据为重大安全目的所
用，对主要社会经济活动至关重要。业务化数据需可随时通过各种格式、协议和标准实时
获得，并需形成关键经济和政策决定所赖的安全、长期气候记录的基础。所有这些考虑因
素，从数据的复杂性到对之的要求，再到它们对决策甚为关键的可用度，都将在未来几年内
进一步升级。
6
WMO新兴数据问题指导原则
本章提纲挈领地介绍了新兴的数据问题。这些问题的列举大致遵循了从测量到服务提供的
生产链，通过不断增加的数据量和种类以及数据源进行跟踪，通过数据分析和上述所需的
替代架构提取见解，直至数据在驱动服务交付新模式方面的作用。
4.1
数据量
卫星、雷达和数值模式正在产生比以往任何时候都要大的信息量。此外，基础科学的改进将
推动在全球范围内以更高的频率交换所有类型数据的需求。除了 NMHS 传统上使用的信息
外，越来越多的人将使用以前未曾考虑过的私有和公共来源的信息。同时，其他信息源（如
来自社交网络和众包的间接信息）正在浮现并带来了新的数据量和管理挑战。
地球观测和数值预报系统创造的数据量持续增长，远快于电信网络的性能。这种不断增长
的信息流给加工、分发和存储带来了巨大挑战。因此，更为挑战的是管理和分享向最终用户
发送的与日俱增的数据量。作为替代品，用户可能会改用能满足其需求的子集，或执行靠近
数据的查询和算法，以减少需传输的信息量。这称为“将用户带入数据”
。不过，对于某些服
务，向用户及时提供基础数据仍很关键 -“将数据带给用户”
。
作为全球模式数据量增长率的合理指征，澳大利亚气象局当前正在运行的全球模式（包括集
合）
（APS2 G2 + GE2）的数据量高达 1 天 4 TB，正在开发的下一代全球模式（APS3）可能会
大 5 倍左右，而再下一代产品（APS4）的拟议配置预计会大 10 倍，约为 40 TB。
4.2
多种数据源
NMHS 作为国家服务的官方提供方，通常会运行和管理自己的观测网络，以支持实时服务提
供以及长期气候记录。这些组织通常致力于遵守 WMO 有关气象和水文观测的规则和标准，
并通过 WIS 提供国际交换核心数据。但是，他们也越来越多地处理其他来源的数据，例如
自愿网络、第三方常规数据、新型传感器和众包数据等。相关于 NMHS 的公共任务和职责，
每种来源都有其优缺点。
自愿网络数据是由有组织的网络收集的，很可能是接受了测量指导的公民科学家们利用经
批准的测量设备收集的。这类数据通常是非官方的，仍可能有质量控制，并可能有比官方台
站更高的质量。这些网络已出现了多年，存在各种形式，但是此类数据更多是利用互联网获
取。作为分层方法的一部分，它们可以用于补充或填补 NMHS 未开展测量地点的数据。它们
的一个优势是成本相对较低，与自愿网络的合作代表了 NMHS 的积极拓展和良好的公共关
系做法。
第三方常规数据可以有许多来源，例如学术界、其他政府机构
（例如国防和农业）
、合作组织、
地方政府、企业或商业运营方。这些观测结果可能不符合 WMO 关于暴露度、元数据或质量
的标准，尤其是若台站在未经适当合格技术人员安装的情况下。NMHS 有机会为收集的数
据设置验证指标，并在执行这些标准时保留权威发言权，或谨慎地将其视为补充性的下层
数据。有时，这些数据的提供方可能会限制该观测信息的使用和分发。如果采用适合目的的
方法，这些数据可能比 NMHS 的数据更具成本效益，从而提供了额外的机会。
NMHS 现在可日益获得更多新的、通常是低成本的数字传感器数据。举例来说，它们可包括
测量温度、灰尘、冰雹或空气污染。随着技术逐年的不断变化，低成本传感器日益涌现，这
WMO新兴数据问题指导原则
7
可视为是对老牌传感器公司的竞争。传感器技术进步的好处可能是提高了测量精度并扩大了
空间分布，因为成本降低且易于使用的技术对用户有吸引力。在经过证明和验证之前，将这
些数据与有更常规来源的数据同化及其可靠性的问题一直都是一个挑战，但是它们在分层
网络中占有一席之地。
众包数据通常可以通过多人使用智能手机或连接互联网的其他设备进行有偿或无偿的收集。
通常，这种观测是该连接设备的机会性二级功能。这类数据的潜在数量和种类都在增长；
有些可能与特定目的（如道路和交通管理）高度相关，但并非都准确。有些可能是针对特定
事件的，如遭受暴洪或野火侵害的人们提供的数据，随着事态发展，他们会在推特上发布推
文。其他的可能更具章法，如来自家庭气象站的网络。再有就是作为“传感器网”或物联网
的一部分，它们组织得当。它们也可能与专有服务产品（如农业应用程序或城市环境卫生服
务）紧密相关。这些都可提供实时观测数据，它们是否适用于实时预报制定或现象验证则由
NMHS 来确定。通常，观测数据可能没有元数据。随着云技术的出现，众包数据可以更轻松
地存储和分发，并可通过统计技术进行验证。如果使用得当、充分掌握其来源和限制，此类
数据有可能将 NMHS 接入更大的数据库，而之前 NMHS 可能负担不起。如果要在 OSCAR
（观
测系统能力和分析审查工具）中找到这些台站，则需要涉及分配适当的 WMO 全球综合观测
系统（WIGOS）台站标识符的过程。
4.3
大数据分析
早期使用“大数据”一词指传统数据加工应用程序无法处理的庞大和复杂的数据。现在，该
词常用于预测或用户行为分析，或其他可从数据中提取价值的高级数据分析方法，很少指特
定大小的数据集。该词还用于描述对变量间的基本关系了解不多的系统。
分析方法（发现、释用和传播数据和不同数据集中有意义的型式）在大数据中的应用为气象
界带来了好处也带来了陷阱。分析方法通过各种模式、传统的和众包的观测、影响、用户的
行为信息以及对服务质量的实时反馈，为众多数据的理解提供了全新方式。可以在每种方法
以及所有模式的组合中找到规律，以提高洞察力，并可以更加专注于气象服务的相关性和影
响，从而可以根据个人用户及其需求主动定制服务。
更大程度地访问数据和分析，可为无论大型还是小型、公共还是私营的气象服务提供方营造
公平环境，并为来自传统气象领域之外的竞争开启一扇门。尽管这种开放性可使数据发挥更
大的价值，并可带来更大的社会经济利益，但老牌提供方可能会将其视为威胁。无论如何，
数据和围绕数据的见解都会受到所有权、知识产权、真实性和权威性之争的影响。
“黑盒”分析法可能会降低理解和解释数据中较复杂信号（如那些也许更适合由基于物理的
地球系统模型表示的）的能力，伴随着工作流程上的细微差别、解释和理解的缺失，因此存
在风险。大数据分析可能无法生成高质量的 7 天预报，但如果利用型式识别将其用于改进
物理模式的性能，进而可从大量输入观测中隔离错误数据，则大数据分析能很有效。此外，
分析可以作为非常规的后处理工具，用于降尺度并生成适合特定使用型式的衍生产品。
关于有效使用数据分析的文章很多，但关键消息是审查业务流程，将数据见解纳入（而非改
型）服务开发和交付流程中的价值。
8
4.4
WMO新兴数据问题指导原则
开放数据
有股推力来自四面八方 - 来自政府内部、来自用户还有私营部门，要将公共资金制作的数据
作为开放数据发布，供普通大众不受限制地使用。这被视为数字经济创新的推动力。从历
史上看，尽管会员们致力于遵循决议 40（Cg-12）
（WMO，1995）
、决议 25（Cg-13）
（WMO，
1999）和决议 60（Cg-17）
（WMO，2015a）规定的 WMO 数据政策，但各国政策的范围很广，
从紧紧把持其持有的公共资金资助生成的数据到提供全民免费访问，不一而足。
一些 NMHS 对数据销售产生的收入损失表示担心，因为政府立法规定，公共资金资助生成
的数据是公开免费提供的或只收取提供成本。然而，将气象和相关数据与同样公开可用的
辅助数据（如土地利用或人口数据）相结合，将极大地帮助 NMHS 开展基于影响的预报和服
务。此外，根据美国在开放陆地卫星（Landsat）数据方面的经验，有证据表明公开提供数
据给经济创造的净值大于数据销售收入。
在组织庞大而复杂的收藏数据时，要使其易于发现和访问，并要实行诸如网络服务和 API
的现代访问机制，都有巨大的挑战。由于转发策略包括网络服务的提供，因此 WIS 2.0 的实
施可能会有所帮助。可能需要有关如何采纳和应用公开许可的指导，包括一旦错误数据和 /
或数据不当使用（即以不适合目的的方式使用）导致损失或损坏等情况发生时，如何保护提
供方免受潜在法律挑战。
从第三方采购数据服务的气象和水文服务提供方还需要考虑开放数据的因素，包括知识产权
（IPR）的所有权。
4.5
商业数据和服务
NMHS 及其他政府机构历史上为全球观测以及提供国家天气、水和气候公众服务奠定了基
础。近几十年来，私营气象部门经历了显著增长，产生了各种实地和空基新技术以及商业观
测和通过数字媒体进行的跨国服务交付等服务。技术发展和对服务
（包括
“企业对企业”服务）
的不断需求驱动了这一增长。商业企业模式要求在技术和服务开发方面具有敏捷性，同时较
大的参与方拥有大量资本、计算资源和全球媒体影响力。
总体而言，私营部门的创新能力远远超过大多数公共部门组织的创新能力，尤其是在使用
现代的、具有颠覆性潜能的技术方面，这为媒体气象信息等领域带来了优势。鉴于此，许多
NMHS 认为私营气象部门对其重要性和国家政府的资金支持构成了威胁，而这反过来又被
视为是高风险，可降低提供给社会的、与核心安全相关服务的质量，也是对公共利益的威
胁。另一方面，私营部门认为，通过法律和法规限制，NMHS 已获得了特权地位，这在某些
国家阻碍了创新和以更高效的方式提供高质量服务的机会。私营部门与公共部门之间关系的
性质取决于国家的政治和经济背景，范围可从合作延申到直接竞争。可能会出现的一个潜在
风险是一个单一私营部门参与方一枝独大，主宰全球气象和水文数据与服务市场的一大部
分，并选择在 WMO 系统之外运作，这可能给推动许多现有气象事业发展的协作方法带来挑
战。
关于观测，许多国家公共机构在维持观测系统基础设施方面面临持续的成本压力，可能会寻
求实施可持续数据提供的商业模式，其中涉及从私营部门采购数据，作为经济有效的选择
以满足部分国家需求，特别是短期需求。在另一些情况下，若可从私营部门拥有的网络采购
WMO新兴数据问题指导原则
9
数据，在公共所有权下建立新技术和 / 或专门技术可能根本不具成本效益。这种混合解决方
案的重要考虑因素包括商业提供方所提供数据的质量、可溯源性和长期可持续性。可以对共
享商业数据施加限制；考虑制定原则，以促进共享观测结果，支持公众利益，同时维护可行
的商业经营模式，这是有可取之处的；还要注意到许多 NMHS 也在经营商业部门的问题。
数据空间的参与方逐渐多元化，这表明可能要及时审查 WMO 相关数据政策的要素。WMO
数据政策要求会员国做出免费和不间断数据（观测数据和加工数据）国际交换的承诺，这是
全球气象事业所有活动的关键推动力。
大型私营部门运营方的能力和敏捷性给公共部门机构展示了机会，通过建立伙伴关系来利用
私营部门在大数据分析、人工智能和数字化服务等领域的领导力。作为回应，WMO 在支撑
大部分 NMHS 所供服务的科学、数据交换和全球标准方面提供了坚实基础，这可为私营部
门所供服务的发展提供信息并施加影响，保证这些公益服务的质量。若私营部门提供跨国
界服务，特别是提供澄清授权预警的发布信息，这会具有特殊价值。
（私营和公共部门）商业运营方会生成其自己的观测数据，但其中许多主要依赖公共资助
的、由 NMHS、附属组织和国际社会（尤其是空间机构）生成的观测数据、模拟输出及其它
数据。因此，这个由 WMO 牵头的全球基础设施和联盟的可持续性对于私营部门也很重要，
它们可成为有力的倡导者，特别是在国家层面。
4.6
影响信息
基于影响的预报和预警服务范式写入了
《WMO 基于影响的多灾种预报和预警系统指导原则》
（WMO, 2015b ）
，并随着会员们对这种方法能提升为用户服务的相关性和价值大加赞赏、以
及此类服务可对用户决策产生积极影响，已受到了快速关注。
与影响相关的信息有助于气象和水文服务提供方更好地了解暴露度和脆弱性因素、协助更有
效地传递即将发生的灾害性天气信息，并有助于促使人们防范和减缓气象及水文灾害影响
的行为。与影响相关的信息可从社交媒体及其它在线来源免费收集，但诸如格式迥异、信息
真实性、IPR 所有权及隐私等问题会限制此类信息在实时分析和预报中的可用性。灾害性天
气“正在造成影响”的信息可以收集、存档，还可实时用于支持和强调预警消息，但这需要
对认证、真实性和风险等问题做出一定程度的编辑决策和考量。
利用用户收集的数据进行事后研究，可协助更好地了解天气事件（不仅是灾害性天气，还有
持续的不利条件，如热浪或寒潮或干旱）的影响，并可得出对未来事件更有针对性的信息、
预报和预警。抑或可利用社会科学专业知识，将来自历史天气事件的信息用于更好地了解天
气事件及其社会和经济影响之间的关系。
要提供所谓基于影响的“综合”服务，即使用户能够在其自我决策环境中释读并应用气象和
水文预报，需要在用户端或服务提供端将基于用户的数据与气象和水文数据相结合；这代表
了一种形式的商对商提供模式。举例来说，将人口统计数据、健康影响数据及环境 / 空气质
量监测数据加以整合，可强化极具针对性的雷暴哮喘服务的提供。在整合来自越来越多不同
渠道的观测数据时，服务提供方不断开发的技能定将有助于构建多种不同用户数据集接口。
要从基于影响的服务获得最佳成果，需要深入了解各种不同来源数据的特点，理想状态下
还需要冠之以可互操作性的能力。气象和水文数据通常要比与之配合使用的其它数据类型
10
WMO新兴数据问题指导原则
更加复杂，特别是在时间和空间特点上（事件发生时间、持续时间、观测验证的时间和分布、
预报的有效周期和区域等）
。在开发可互操作的数据模式时，例如在符合标准的单一工作流
中，使用通用 / 共享的天气数据层，配合使用地理空间数据、社会和 / 或工程数据，就能提
高对基于影响的服务用户的相关性、功用和价值。
对于尚未开始将与影响相关的信息纳入其预报和预警服务的气象和水文服务提供方，建议
在做事后研究时，将使用与影响相关的信息做为起点。
4.7
社交媒体（输出输入）
社交媒体提供方通常会使用基于网络的互动平台。此类平台广泛存在，因特网和网络服务能
力覆盖全球，这为将此类工具用于支持数据收集和天气警报分发、为气象和水文服务提供
方的积极参与创造更多机遇提供了极佳的机会。
立竿见影的主要效益可以说是获取通过众包或挖掘社交媒体源收集的信息，提供关于发生
雨、雪、雾等当前天气信息以及关于洪水、雪崩和强风等天气对公共安全影响的信息，还有
对远足、滑翔和扬帆等具体活动影响的信息。所有这些都可以通过地理定位照片和视频记
录下来，显示出现场真实情况。通过适当的流程来确保信息的有效性，可将其用于更新或发
布预警以及对预警的地理焦点和严重性进行微调。
通过社交媒体分发观测数据和服务，可以立即与用户建立直接联系，还有可能为所关注的地
点和活动定制信息。结合数据分析，可进一步优化服务，确保通过更广泛地使用数据和服务
产生最大的影响和价值。
通过对服务有效性的反馈以及关于效能和热点问题的对话，社交媒体可成为提升或改善服
务提供方形象的有力工具。
5.
主要见解
5.1
基础设施和网络
本章根据前几章讨论的趋势和问题提出见解，并为后一章中拟议的行动及建议提供依据。
在区域和国家层面并行做出的长期承诺，即在所需的尺度上开展测量和监测，以表征全球
气候、理解随时随地的变化，取决于对观测基础设施和相关质量及数据管理系统以及知识
专长的持续投资。WMO 及其会员的制度结构，特别（但并非仅仅）通过各 NMHS，一贯是这
一长期承诺的主体。全球和国家基础设施及其所提供的共享数据，经设计补充，用于满足
与局地、短期和 / 或极端天气相关的更多纷杂的要求，亦为 NWP 输入了重要内容。来自各
类（非 NMHS）提供方的观测数据还有助于与 NMHS 合作扩展网络覆盖面。气象事业的其它
参与方，如私营部门及学术界，将在不同程度上继续投资观测领域，其中有些还在考虑进行
重大的空基投资。
WMO新兴数据问题指导原则
11
然而，关于业务气象服务需求的全面覆盖，可以公平地说，所有参与者最终都将依赖 WMO
通过其会员的公共资金所提供的基本基础设施和数据。WMO 的公共私营参与政策旨在实现
各部门在全球和国家层面更积极的参与和更广泛的协调，这将激励私营部门在继续实现其
财政目标的同时，将其基础设施投资和数据共享政策作为具体潜在目标，以取得更大的净社
会效益。私营部门利益相关方还可在国家层面上，大力倡导政府继续加大对测量和数据基
础设施的投资。会员们可通过为积极伙伴关系建立必要的监管框架和机制，并通过切实措
施，如邀请参与 WIGOS 以及促进利用 OSCAR 和 WIS 等，协助开展这一合作。
5.2
规模、速度和种类
远在大数据成为流行术语之前，全球气象就占据了这一空间，并致力于应对与下列例举领域
相关的挑战：
–
–
–
–
–
大规模卫星数据、高分辨率 NWP 和全球模拟
描述地球系统所需的大量各类变量、测量方法、物理过程、生物地球化学过程和热
力学过程
用于描述此类观测和过程的各类空间及时间尺度
在评估和同化实时数据的同时，存档和再分析长期气候数据之间的数据管理“平衡
法”
从灾害性天气事件临近预报到驱动全耦合全球数值模式等基本职能发挥作用所需的
高速信息收集、提供和加工时间框架
随着新数据源的出现，在确定哪些数据是切合目的并能经济高效地满足用户各项需求时，溯
源、信任和价值等问题处在首位。
这些挑战将持续存在，但随着数据技术的发展，尤其是 HPC 计算能力日益快速提升以及替
代技术战略的面世，重点将逐步转向优化模式架构和代码，同时转向新型数据同化和分发
方法。数据问题的拓扑结构将发生改变，应对这一问题的工作可能需要各方密切协作，但归
属在为广大 WMO 系统服务的少数全球中心。
5.3
供应链
数据驱动天气 - 水 - 气候价值链，而从形成满足用户需求的网络与服务到数据获取与加工，
再到服务开发与提供，NMHS 传统上在这条价值链上发挥供应商职能。随着采用新兴数据
技术的步伐加快，在 NMHS 及其它公共和私营部门组织内，有些现行的内部规范将无以为
继或难有成效。作为优化投资和 / 或维系整个供应链的途径，伙伴关系、缔约和 / 或联盟将
越来越有吸引力。成本、价值、能力和主权将是推动此类选择的关键因素，尤其要注意气候
质量监测所需的长期、基于标准的承诺，以及官方权威声音对确保明确的灾害预警及响应
的重要性。
个体气象和水文服务提供方要选择供应链上的哪些部分需要内部保留，哪些由他们或其政
府通过伙伴（如其它 NMHS、其它公共部门机构和私营部门）获取。在评估整个供应链的作
用和职责方面，全球 WMO 系统通过 WWW 计划的依规运行和基本要素、通过专业知识和
12
WMO新兴数据问题指导原则
专门技能的开放共享、通过能力开发与需求相结合、并通过能力较强的会员（如运行全球制
作中心的会员）支持能力较弱的会员（以级联 NWP 模式为例）
，为会员提供了一个极为重要
的联盟。
供应链的“尖端”
，即从中可通过数据和服务用于决策的过程带来客户价值，正在不断发展并
在经济价值和安全方面显示了显著的增长潜力。通过移动技术更有效地服务大众的潜力已经
与时俱进。商对商服务的提供是另一种意义深远的趋势，因为有越来越多的企业能够将天
气信息纳入到其决策过程中，并通过减缓企业的天气敏感性来提升效率；在全球范围，这
种敏感性可高达数万亿美元。
5.4
颠覆性
5.5
数据共享
“颠覆性”常指技术的根本变化或阶跃变化，会迅速淘汰老旧过时的应用、方法和流程。当
今的数字技术，包括因特网、固定和移动宽带以及云服务，均已改变了会员及其气象和水文
服务提供方收集数据、提取见解和提供服务的方法，也改变了用户获取、应用和响应数据
及服务的方式。新兴数据技术，如物联网、大数据分析、机器学习和自主系统，均将提升各
经济领域和各行业部门的颠覆性门槛。自动化及相关生产率的提高可算作关于颠覆性的一
个喜讯。展望未来，数字化颠覆对会员产生最大影响的方面将是服务环境、如何准备和应
对不断变化的用户需求及能力、以及如何向用户提供最佳结果和经验。它还将影响到如何以
及与谁合作，以提供最佳科学来推动未来的服务改进。
数据的全球共享是建立 WMO 及其旗舰计划 WWW 的根本基础。WWW 计划的组成要素是
WMO 和 NMHS 的重要组块，而对这种内在价值的认可正在通过 WIGOS、WIS/WIS 2.0 及
无缝全球数据加工和预报系统（GDPFS）
，加上服务提供战略（SDS）
，推动其现代化、重塑
和扩展。
WMO 通过制定标准、规则和规范，实现了国际数据交换，确保全球同步和可互操作。对固
定观测时间、气象电码、统一校准程序和数据质量控制等要求已经颁布，成为会员必须遵守
的 WMO 技术规则。此外，通过 WMO 各技术委员会与国际和国家级开发援助机构的合作，
制定了有力的能力开发计划。所有这些努力已促成了一个独特的国际综合系统体系，WMO
因其“基础设施全球主义”成为了典范。
通过人工和机器的数据共享及交换依赖于可发现性，继而也依赖于按照相应可互操作标准
使用发现类元数据。要确保 WMO 元数据以及数据发现、获取、反演和应用以及各个系统
适用于数字时代，就要考虑 WIS 2.0。
在过去 20 年，WMO 决议 40（Cg-12）
、决议 25（Cg-13）和决议 60（Cg-17）
（WMO，1995，
1999，2015a ）中尤其明确规定了 WMO 的数据共享。这种免费和开放的数据共享方法是
WMO 独特的国际标志，令许多其它全球性组织羡慕不已。许多商业运营商也依靠这种以全
球数据共享安排为基础的能力。
特别是，决议40
（Cg-12）
（WMO，1995）具有独特的重要性，它确立起
“基本数据和产品”概念，
因为这是“提供服务以支持保护生命财产和保障各国福祉所必需的”
。对数据和服务的快速
WMO新兴数据问题指导原则
13
发展需求以及技术带来的巨大新机遇，日益要求对决议 40（Cg-12）附录 1 所规定的“基本”
数据清单进行评审，以便跟上数据的新兴趋势，尤其是日益提升的能力和卫星数据重要性以
及对全球和级联 NWP 的影响（在为 NWP 提供信息以及从 NWP 获取益处等方面）
。鉴于目
前服务需求的动态变化以及快速发展的技术，对 WMO 数据政策（决议 40（Cg-12）
、决议 25
（Cg-13）和决议 60（Cg-17）
）应采用灵活的方法，以反映在有公共部门、私营部门和学术界
参与的多利益相关方环境中，数据共享和交换的新需求及现实情况。
5.6
创新
数据及其收集、分析、加工、应用、使用、整合、共享、提供和验证的方法，均会助力气象
事业。它们始终与每一个 WMO 会员密不可分，并对会员开展工作至关重要。它们亦已成为
变革和创新的重要驱动力，从观测到做出技术选择、到建立伙伴关系、到提供服务、再到与
用户互动和参与。在许多方面，后者都最为重要，因为无论是观测还是服务，只有将其用于
决策 - 拯救生命和保护财产、促进生产率和可持续性、以及影响其它社会和经济成果，方能
彰显其内在价值。
通过积极推动持续和颠覆性创新，旨在带来更大的影响和价值，并通过简化评估和采用创
新，气象和水文服务提供方能够更有效地为用户提供高效服务、提供更好的决策依据并有
更高的价值回报。
WMO 一贯践行全球合作，从测量标准、到数据共享、到技术开发、再到科学，无所不包。
“开
2
放式创新”理念 ，即通过合作而非更传统的闭门方式，不断扩大开放以探索创新机遇，将之
带上了新台阶。它可为寻求及整合突破性研发开辟新路径，以加速摄取新数据、数据应用新
方法和转化为高价值的用户成果。
5.7
智能服务
5.8
人
以社交媒体、大数据分析和无处不在的网络接入为支撑，不断变化的消费者人口结构和期
望值将把未来趋势推向情境智能或见解，而非提供传统预报服务。此类智能服务包括“智
慧服务”
（其中所提供的信息可直接或以交互方式响应用户的位置、活动、偏好等）和“综合
服务”
（气象和水文数据及产品能够与用户 / 部门数据（如卫生、能源和应急）加以整合，积
极支持部门相关决策及背景相关决策）
。一系列现有及新兴的数据技术将推进这些变革，并
将从根本上影响真正基于影响的服务的形成并推动综合服务方法。
尽管焦点放在了技术、自动化和颠覆性上，但人仍是科学和服务提供的有机组成部分，贯穿
整个价值链，包括通过：
(a)
(b)
2
技术维护和运行，以及数据收集和质量保证；
建立理解、见解和系统开发的科学基础；
例如 https://www​.openinnovation​.eu/​open​-innovation/​。
14
(c)
(d)
WMO新兴数据问题指导原则
提供社交知识，支持在与用户及其它利益相关方群体沟通和参与方面的优良做法；
为用户参与和判读服务提供专业知识，以此作为服务提供的一个基本元素。
随着工作方法的演变，气象从业人员将以不同方式（并在不同场所）工作。不管怎样，在可预
见的未来，现有及不断发展的技能和能力都将继续带来独一无二的益处。如同工业革命一
样，数字革命将使气象和水文服务提供方生产率大幅提升、某些部门裁员而有些部门增员。
对于确保机会平等和代表性以及提高生产力和创新，多样性和包容性方法依然至关重要。
新型数据技术将要求与不同于传统利益相关方群体的参与方
（个人、组织和部门）开展互动。
NMHS 的长期职责及其对熟练专业人员和基础研究的持续投资，以及它们利用更大的 WMO
系统（包括志愿者）的技能、科学和系统的能力，均将使其有别于其它许多组织。
6.
成果和建议
6.1
放眼全球：强化 WMO 和世界天气监视网计划的基础作用
结合对问题和见解的分析，本指导原则的主要成果和建议分列在三个主题下：放眼全球、立
足本地和开拓进取。
对新兴数据问题的分析可强化 WMO 关于下列方面的基础作用和优势：其公共利益职责和相
关的数据共享政策及原则；其独一无二的全球科学能力；其核心观测和数据交换基础设施、
标准、质量控制和管理规范；以及其对专家知识的获取。所有这些集中体现在极度成功的
WWW 计划上，该计划目前正在经历更新及重新设计，即 WWW 2.0，以反映“数据时代”的
挑战和机遇。
WMO 全系统将通过具体的全球倡议（举例如下）
，为应对新兴数据问题的挑战做好准备：
(a)
(b)
(c)
通过公共和私营部门和学术界等广大参与者的积极参与，包括通过以下手段，强化战
略方法对数据的重要性以及 WMO 在整个天气事业中的领导力和号召力：
(i)
由 WMO 牵头、与私营部门组织和相关代表机构进行协调对话；
(ii)
制定基于原则的方法，以建立全球气象事业伙伴关系；
(iii)
就如何在建立区域联盟以及如何在国家和地方/ 特定部门层面运用这些原则，
向会员提供明确指导。
通过以下手段，反映已针对下一代 WWW 系统（WWW 2.0）作出的承诺，此下一代系
统更契合 WMO 及其会员正在体验、不断发展、颠覆性与日俱增的数据范式：
(i)
重中之重是 WIGOS、WIS 2.0 和无缝 GDPFS 的进一步开发及全面实施；
(ii)
将全球系统和级联过程制度化，使全体会员，无论其发展阶段和能力水平如
何，均能受益，确保一个会员都不落下；
(iii)
强化标准、技术规则和数据共享的基于合规性的方法，这是 WMO 的独有优
势，并开展适当的实际措施，监督和评估合规性。
采取切实措施，确保全体会员，尤其是最不发达国家和小岛屿发展中国家具有：
WMO新兴数据问题指导原则
(i)
(ii)
(iii)
(d)
(e)
(f)
(g)
6.2
15
适当能力，以应对获取和管理日益增加的数据量和复杂性的挑战；
在数据技术及应用的投资和 / 或建立伙伴关系方面做出明智选择的指南；
得益于有效利用数据、服务各自社区的机会。全球气候监测和全球模式需要
全球数据，WMO 致力于为此确保一个会员都不落下。
回顾决议 40（Cg-12）附录 1（并酌情审视决议 25（Cg-13）和决议 60（Cg-17）
）中阐明
的基本数据的定义，确保它们适用于现代和不断发展的观测数据范式，尤其是确保
它们恰当反映了卫星数据作为全球（及其它）NWP 重要输入内容的日益上升的数量、
种类及其对会员的至关重要性。全球气象事业的所有参与方的参与对确保充分服务
社会、支持公共及私营部门的职责及目标的成果至关重要。
支持基于社会科学的研究，将之用于气象及水文数据接收方的使用和理解，并确保
有关这一主题的知识在 WMO 系统中广泛传播，以协助会员确保通过公共和私营来源
的数据、产品及服务，产生最大社会价值。
就根据《WMO 公约》界定国家天气、气候和水服务职责时的多种考虑因素，回顾和
更新对会员的指南，重点放在新兴数据和供应链问题上。
通过 EC 牵头的组成机构改革过程以及秘书长为提升效能和效率而精简秘书处的努
力，深入思考这一主题，并思考涉及数据及相关基础设施系统和支持等所有事项。
尤其要关注 WMO 各项计划与技术委员会和区域协会与数据相关职责（包括技术工作
组和实施支持过程）的一致性。
立足本地：借助会员、数据和人员的力量
虽然 WMO 负责制定总体战略框架、规则和指南，而会员以此确定和履行其国家职责，但设
计和提供必要的业务基础设施、提供服务以及努力满足规定的区域和全球需求（如支持航
空、海洋和全球气候观测系统（GCOS）
）等职责仍处于国家层面。有关获取、管理和使用哪
些数据及其方式方法、要投资于哪些数据技术以及建立何种联盟等切实决定也都是在国家
层面进行。本指导原则无法就这些问题给出明确的方向或指导，但要强调 WMO 牵头的全球
联盟能够在多大程度上协助会员做出其各自的选择以及会员如何借助其人员和伙伴的力量，
获取数据的最大价值并为其国家社会带来最佳结果。WMO 及其会员可能采取的相关举措包
括：
(a)
(b)
(c)
检查国家 数 据 和服 务提 供供 应链，明确 哪些地方与国家职责相符、它们是否对
NMHS 资源（财政、人力等）的利用提供了最大价值、它们能否从数据及数据技术中
提取关乎用户所需成果的最大价值、以及通过双边、多边、合约和 / 或伙伴关系安
排，寻求联盟和支持的机会在何方。
联络不同的非 NMHS 数据提供方，以扩大观测数据覆盖范围。WIGOS 委员会间协调
组制定的 WIGOS 数据伙伴关系指南（WMO，2019b ）将有助于会员确定、开发和构
建伙伴关系并为其提供选择所需信息，包括涉及数据提供的商业安排。
利用数字通信和社交媒体的力量，建立与用户群体的联系，更好地了解其服务需求，
并根据其需求定制服务。
16
(d)
(e)
6.3
WMO新兴数据问题指导原则
通过以下方式对人员和关键能力进行长期投资：
(i)
确定关键技能组合，使之能进一步提升会员的能力，尤其是 NMHS 和参与全
球大气监视网计划、全球冰冻圈监视网计划、WMO 水文观测系统、世界气
候研究计划和 GCOS 等 WMO 关键活动的其它组织，并通过更有效的数据使
用和数据基础设施管理，以独特方式提供用户重视的效益及可持续成果；
(ii)
展望不断增长和新出现的技能需求，如计算科学、数据科学和机器学习，同
时考虑通过内部投资或通过伙伴关系获取技能的长处；
(iii)
将多样性和包容性作为招聘、团队建设和新老交替规划的关键承诺，以创造
公平机会、提高生产率及创新，并使员工与用户群体更好地接轨；
(iv)
与 WMO 合作，探索人力投资方法，以利用这些效益并创造最高价值。
在国家或区域层面与私营部门组织（无论是伙伴还是利用公共部门数据及基础设施的
其它提供方）合作设计网络和设定服务目标，并在倡导对国家气象和水文基础设施持
续投资的过程中，利用好它们的发言权。
开拓进取：把握在数据、科学、技术和伙伴关系方面的新机遇
数字时代的颠覆性已给天气事业带来了变化、挑战和机遇，并将持续下去，尤其是涉及到数
据应用、数据分析的见解、数据科学和技术、数据驱动的科学、合作机会及用户期望等方
面。以立足战略和预算的方式利用创新、新型数据技术的威力，将给有力为之的机构带来显
著优势。为准备好迎接未来、探索与数据驱动的颠覆性相关的机遇，WMO 及其会员可考虑
采取的措施包括：
(a)
(b)
(c)
(d)
在技术委员会领导下并与私营部门伙伴合作，投资协调一致的活动，以探索：
(i)
是否有可能利用新兴技术机遇和应用，为全球天气事业（包括物联网、社交媒
体、众包和新数据分析）的所有参与者谋利；
(ii)
制定不损害全球气象事业的长期成功和持续效能或私营部门的商业活力的数
据共享原则。
利用 WMO/CBS 的附属项目框架，建立试点项目，邀请跨 NMHS、学术界、研究机
构和私营部门的伙伴参与，并共享机器学习和物联网等新兴技术的使用和应用经验，
以及具体服务提供（如临近预报和快速响应环境管理）的开发经验。一个具体举措可
以是探索如何在设计和提供因地制宜的交互服务时，从数据分析的利用中获取最高
价值。广泛分享经验，特别是在国家层面上，将有助于他人
“做好数字化颠覆准备”
。
在机构层面（NMHS 及其它数据 / 服务提供方）和 / 或与合作伙伴一道落实创新框架，
以确定和检验符合优先需求和战略的新理念，并利用试点和“快速失败”法，评估可
能的创新（和“开放式创新”
）机会，简化对有前景思路的进一步开发和使用，并协助
对其它思路尽早否决或转向。
将基于影响的服务理念扩展为一种综合服务方法，其中来自公共资金资助的数据可
免费获取并与来自基于部门来源的数据整合，以开发更因地制宜、更易开展行动的
服务，使用户能直接获得信息并受益。这方面的例子可包括与卫生部门及人口统计
数据相结合，以提高对热浪的灾备和响应，以及将水文数据与定点数据（地理、建
筑、排水、景观、规划等）相结合，以提高地方服务的特性。
WMO新兴数据问题指导原则
7.
17
结论
本新兴数据问题指导原则借鉴了来源广泛的材料和专家意见，包括各技术委员会应 WMO 主
席的要求汇编的材料，以及大会、执行理事会和 CBS 以及与 WIGOS、WIS、GDPFS 和公共
天气服务提供相关的工作机构内不断讨论的内容。讨论涉猎广泛，从沿革到革命，并形成了
拟向大会反馈的建议框架，包括要加强 WMO 及其会员“不可化约的核心”
，主要通过巩固：
WWW 计划的重要作用；
“不让一个会员落下”和
“不让一个会员孤立无助”的愿望；多方参与、
包容和建立联盟（尤其是在公共和私营部门之间）的需求；通过数据创造机会并利用机会的
需求；以及在认识到人的重要、持续、但将不断变化的作用的同时，挑战传统路径的需求。
重点放在了利用 WMO业已通过对数据和技术的响应做出的出色工作，尤其是通过 WIGOS、
WIS/WIS 2.0、GDPFS/ 无缝 GDPFS（它们共同预示着 WWW 2.0 的到来）和 SDS；为会员配
备基本工具并提供关于适应、利用和响应这些机会的建议；以及为 WMO 成为关注全球社会
服务界标准化、协调性和便利性的品牌而齐心努力。
本指导原则是围绕着这样一个重要提示而汇集的，即数据是通向目的的手段，而非目的本
身。只有通过在与用户合作以及在开发和掌握可满足社会需求的服务和相关成果时加以智能
利用，数据才能发挥其全部价值，无论是历史气候见解和影响管理所需的长期数据，还是
有效水与自然资源管理和灾备所需的中期数据，抑或是对即将发生的灾害性天气事件和灾害
的预警及响应所需的短期数据。本指导原则提供了一个以围绕放眼全球、立足本地和开拓
进取的行动为特点的响应框架。
数据和数据技术的新兴趋势给 WMO 全系统、各会员及广大全球天气事业带来了挑战和新
科技视野的机遇。挑战在于要重新构想：高效、有效和相关的服务及服务提供会是什么面
貌；如何通过新型及创新的合作方式取得未来更佳的地位；以及如何通过数据并从数据出
发提供真正的价值。
8.
参考文献
World Meteorological Organization, 1995: World Meteorological Congress, Abridged Final
Report of the Twelfth Session (WMO-No. 827). Geneva.
———, 1999: World Meteorological Congress, Abridged Final Report of the Thirteenth Session
(WMO-No. 902). Geneva.
———, 2015a : World Meteorological Congress, Abridged Final Report of the Seventeenth
Session (WMO-No. 1157). Geneva.
———, 2015b : WMO Guidelines on Multi-hazard Impact-based Forecast and Warning Services
(WMO-No. 1150). Geneva.
———, 2017: Executive Council, Abridged Final Report of the Sixty-ninth Session (WMONo. 1196). Geneva.
———, 2018: Executive Council, Abridged Final Report of the Seventieth Session (WMONo. 1218). Geneva.
———, 2019a : World Meteorological Congress, Abridged Final Report of the Eighteenth Session
(WMO-No. 1236). Geneva.
———, 2019b : Guide to the WMO Integrated Global Observing System (WMO-No. 1165). Geneva.
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