文｜沈文海

構(gòu)建完備的氣象數(shù)據(jù)管理體系

文｜沈文海

一、引言

如同預(yù)料的那樣，附著并堆積在大數(shù)據(jù)身上的泡沫正在次第破裂，嘈雜喧囂的舞曲正在漸近尾聲，舞池中的人群已逐漸散去。盡管樂隊(duì)又奏響了另一支新曲：人工智能，一些精力充沛長袖善舞者重新打起精神、躍躍欲試，但不少疲憊的人已開始厭倦了被業(yè)界的亂流涌去推來的被動。是時(shí)候平靜下來，清理思路，盤算一下自己未來的工作走向和工作重點(diǎn)了。

“大數(shù)據(jù)虛熱”漸漸冷卻了，但“數(shù)據(jù)”這個(gè)字眼已深深印在每個(gè)人的頭腦中。數(shù)據(jù)是信息的載體之一。做為社會公益部門的、以信息服務(wù)為基本業(yè)務(wù)特征的氣象部門，從誕生之日起便與數(shù)據(jù)有著生死與共的緊密關(guān)系，沒有數(shù)據(jù)，氣象工作的一切便無從談起。氣象部門的各色人等，每日在各自的崗位上的所說和所做，無不與數(shù)據(jù)相關(guān)。氣象部門離不開數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)是維系氣象部門生命的血液。

數(shù)據(jù)是極端重要的，重要的東西更需要精心打理。面對著正在漸漸沉靜下來的大數(shù)據(jù)潮汐，剛剛攀上礁石、喘息甫定的我們應(yīng)該反躬自問：我們對數(shù)據(jù)真的十分珍惜嗎？我們對視為血液的數(shù)據(jù)真的悉心打理（也就是全面科學(xué)地管理）了嗎？我們對數(shù)據(jù)的管理水平真的如同我們對數(shù)據(jù)價(jià)值的認(rèn)知那樣相匹配嗎？我們的數(shù)據(jù)管理手段、方法、制度以及相關(guān)能力真的已經(jīng)基本完備，可以自豪地向世人展示我們驕人的成果了嗎？我們的基于當(dāng)前最新成就的數(shù)據(jù)管理體系果真建立起來了嗎？

筆者對此很難抱以樂觀態(tài)度。

二、氣象數(shù)據(jù)管理體系的內(nèi)涵

就本質(zhì)而言，氣象數(shù)據(jù)管理既是一項(xiàng)職能，也是一種持續(xù)不斷的活動。因而也就必然具備基本的目標(biāo)和活動內(nèi)容。

（一） 數(shù)據(jù)管理目標(biāo)

國際數(shù)據(jù)管理協(xié)會（DAMA國際）對數(shù)據(jù)管理的職能和目標(biāo)已有覆蓋面較為廣泛、內(nèi)容較為全面的定義。參照其文，氣象數(shù)據(jù)管理做為一項(xiàng)職能，其目標(biāo)可分為戰(zhàn)略性和非戰(zhàn)略性兩種，其中：

1. 戰(zhàn)略目標(biāo)

筆者認(rèn)為，氣象數(shù)據(jù)管理的戰(zhàn)略目標(biāo)大致可有以下幾點(diǎn)：

（1）理解氣象部門及政府和社會等相關(guān)部門、團(tuán)體、企業(yè)和個(gè)人對氣象信息的需求。

（2）獲取、存儲和保護(hù)氣象數(shù)據(jù)，確保氣象數(shù)據(jù)資產(chǎn)的完整性。

（3）確保并不斷提高氣象數(shù)據(jù)和信息的質(zhì)量，包括：數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、數(shù)據(jù)的完整性、數(shù)據(jù)的專業(yè)化整合和綜合性整合、數(shù)據(jù)采集和獲取的及時(shí)性、數(shù)據(jù)的相關(guān)性和實(shí)用性、被共同接受的明晰的數(shù)據(jù)定義等等。

（4）確保氣象數(shù)據(jù)的保密要求不被損壞。

（5）確保氣象數(shù)據(jù)和信息資產(chǎn)的有效利用和價(jià)值的最大化。

2. 非戰(zhàn)略目標(biāo)

（1）確保氣象數(shù)據(jù)管理工作的各種努力與氣象部門的戰(zhàn)略和業(yè)務(wù)目標(biāo)達(dá)到高度一致。

（2）在氣象部門內(nèi)確保數(shù)據(jù)管理的一致性。

（3）促進(jìn)全部門對氣象數(shù)據(jù)資產(chǎn)價(jià)值的更廣泛和深入的理解。

（4）控制氣象數(shù)據(jù)的管理成本。

鑒于上述內(nèi)容皆屬常識，故不再逐一闡釋。

（二） 數(shù)據(jù)管理活動

一系列完備的、有組織的專業(yè)化活動，是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理職能目標(biāo)的具體措施和行動。DAMA國際將這些活動歸納為以下十一種 ：

數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)架構(gòu)管理、數(shù)據(jù)開發(fā)管理、數(shù)據(jù)操作管理、數(shù)據(jù)安全管理、參考數(shù)據(jù)和主數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)倉庫和商務(wù)智能管理、文檔和內(nèi)容管理、元數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)質(zhì)量管理、數(shù)據(jù)全生命周期管理，見圖1：

圖1 、做為職能的數(shù)據(jù)管理活動示意圖

氣象部門有自己的特點(diǎn)，上述內(nèi)容并非全部適用，很難也無必要全盤照搬。筆者將根據(jù)自己的研究和理解，在下一章里就其中若干對氣象數(shù)據(jù)管理工作具有重要意義的活動予以介紹和分析。

三、幾個(gè)重要數(shù)據(jù)管理活動的解釋和分析

（一） 數(shù)據(jù)操作管理

所謂數(shù)據(jù)操作管理，就是對平常所說的對氣象數(shù)據(jù)增、刪、改、查等操作的規(guī)則的建立以及依據(jù)規(guī)范所進(jìn)行的一系列相應(yīng)管理活動。業(yè)界通常對這些操作動作的稱謂分別為：數(shù)據(jù)建立（Create）、數(shù)據(jù)讀?。≧ead）、數(shù)據(jù)更新（Update）和數(shù)據(jù)刪除（Delete），亦即業(yè)界流行的縮寫“CRUD”。

數(shù)據(jù)操作管理的作用，一方面能夠規(guī)范所有用戶（包括管理人員）對氣象數(shù)據(jù)的操作行為，另一方面亦能夠規(guī)范所有用戶的數(shù)據(jù)應(yīng)用方式，從而使得各用戶對氣象數(shù)據(jù)的操作始終處在規(guī)范的、可管控的狀態(tài)之中。

此外，數(shù)據(jù)操作管理的派生作用，是使得數(shù)據(jù)管理者可以明確系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)由哪些系統(tǒng)產(chǎn)生，哪些系統(tǒng)有權(quán)限讀取這些核心數(shù)據(jù)，以及這些核心數(shù)據(jù)的更新和刪除權(quán)限屬于哪些系統(tǒng)；從而便于采取措施保障氣象核心數(shù)據(jù)的安全性和一致性。

（二） 數(shù)據(jù)質(zhì)量管理

業(yè)界公認(rèn)的有關(guān)數(shù)據(jù)質(zhì)量的內(nèi)涵，主要包括數(shù)據(jù)的正確性、數(shù)據(jù)的一致性和數(shù)據(jù)的完整性等。

氣象業(yè)務(wù)對數(shù)據(jù)有著天然的依賴性和敏感性，因此氣象部門對于氣象數(shù)據(jù)的質(zhì)量始終高度關(guān)注。

1. 數(shù)據(jù)正確性管理

氣象數(shù)據(jù)的正確性（尤其是觀測數(shù)據(jù)的正確性）關(guān)乎氣象業(yè)務(wù)的工作質(zhì)量，是氣象部門最為重視的工作內(nèi)容之一。而迄今為止氣象部門對于數(shù)據(jù)正確性的管理，也主要聚焦在氣象數(shù)據(jù)中的觀探測數(shù)據(jù)范圍；只不過不同的資料種類，其稱謂各有不同：對傳統(tǒng)的常規(guī)觀測數(shù)據(jù)（如：地面觀測、高空觀測）而言，通常的正確性判定和處理工作是“質(zhì)量控制”和“質(zhì)量評估” 、 ；而對于氣象衛(wèi)星和天氣雷達(dá)等近三十年方才開始使用的新型遙感資料，其數(shù)據(jù)的正確性處理工作的稱謂則更具專業(yè)性，如天氣雷達(dá)數(shù)據(jù)的“雜波處理”、氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)的“資料定位”等。氣象部門已有一整套較為完整的方案，一旦觀測數(shù)據(jù)出現(xiàn)正確性問題，相應(yīng)的處理方案和處理動作皆有章可循。

然而對于觀測數(shù)據(jù)之外的那些氣象數(shù)據(jù)（或雖尚未納入氣象數(shù)據(jù)范圍，但對氣象工作有重要影響的數(shù)據(jù)，如系統(tǒng)/設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、臺站元數(shù)據(jù)等），相應(yīng)的正確性管理規(guī)則和方案卻并未確立，因而在這方面存在正確性管理的缺失。

2. 數(shù)據(jù)一致性管理

氣象部門的數(shù)據(jù)一致性管理主要分兩個(gè)方面：

（1）同一數(shù)據(jù)在各不同數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)一致性問題。這方面的問題可通過數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)同步等技術(shù)手段予以解決。此前因疏于統(tǒng)攝管理，氣象部門內(nèi)曾一度數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)林立，實(shí)現(xiàn)全部門的數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)同步十分困難（尤其是異構(gòu)數(shù)據(jù)庫之間）。隨著CIMISS1.0的逐步推廣和業(yè)務(wù)化，這種情況正在好轉(zhuǎn)。

需要注意的是，通過這種同步技術(shù)達(dá)到全局一致性的數(shù)據(jù)的種類目前并不多，尚不能涵蓋所有氣象數(shù)據(jù)（甚至不能涵蓋所有氣象觀測數(shù)據(jù)），不少重要?dú)庀髷?shù)據(jù)目前并未實(shí)現(xiàn)部門內(nèi)的數(shù)據(jù)一致性，這種現(xiàn)象已經(jīng)在阻礙氣象數(shù)據(jù)工作質(zhì)量的提高。

（2）數(shù)據(jù)集在時(shí)間序列上存在階段性系統(tǒng)偏差的問題。該問題產(chǎn)生的原因主要可歸結(jié)為觀測設(shè)備的更新?lián)Q代以及觀測站點(diǎn)地理位置的搬遷；而相應(yīng)的訂正方法和訂正技術(shù)相對成熟、工作較為卓有成效的資料領(lǐng)域主要集中在地面觀測數(shù)據(jù)的長時(shí)間序列方面，即：已為氣象界所熟知的“資料均一性檢驗(yàn)和訂正”工作 。至于高空探測、氣象衛(wèi)星遙感等其它探測資料的一致性管理工作，目前尚未以明確的主題（數(shù)據(jù)一致性）、明確的目標(biāo)（達(dá)到相關(guān)資料在時(shí)間序列上的一致性）而正式開展（即便是相關(guān)的研究工作）。

3. 數(shù)據(jù)完整性管理

如同正確性、一致性管理一樣，氣象數(shù)據(jù)的完整性管理目前的關(guān)注點(diǎn)亦集中在觀測數(shù)據(jù)領(lǐng)域。而觀測業(yè)務(wù)規(guī)定，為了確保觀測數(shù)據(jù)的客觀性，對于那些因缺測而導(dǎo)致觀測數(shù)據(jù)在時(shí)間序列和觀測要素方面出現(xiàn)的不完整現(xiàn)象，一般不采取通過補(bǔ)測而達(dá)到資料完整性的做法。因此，因缺測而導(dǎo)致的氣象觀測數(shù)據(jù)序列的不完整性，是無法彌補(bǔ)的。而由于傳輸線路或處理系統(tǒng)故障、導(dǎo)致觀測數(shù)據(jù)在傳輸過程中發(fā)生的資料不完整情況，則氣象信息系統(tǒng)在通信、前處理、入庫、歸檔等各個(gè)環(huán)節(jié)上均有相應(yīng)的監(jiān)控和補(bǔ)調(diào)手段，以確保已采集到的觀測數(shù)據(jù)能夠完整地獲取并最終納入管理范疇。

大數(shù)據(jù)時(shí)代，除氣象專業(yè)觀測數(shù)據(jù)等行業(yè)大數(shù)據(jù)外，那些氣象互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù) 的應(yīng)用也開始納入氣象業(yè)務(wù)部門的策劃之中。針對這些產(chǎn)生于互聯(lián)網(wǎng)、價(jià)值稀薄且正確性一致性難以確保的、體量巨大的龐然大數(shù)據(jù)，是否需要對其進(jìn)行完整性管理以及如何管理，對于氣象數(shù)據(jù)管理者而言都是一個(gè)新命題。

2014年以來，隨著信息化工作在氣象部門的深度展開，人們開始意識到，除氣象觀探測數(shù)據(jù)以及氣象服務(wù)數(shù)據(jù)產(chǎn)品之外，原本與氣象業(yè)務(wù)、科研和管理工作有著千絲萬縷聯(lián)系、但卻始終未能納入“氣象數(shù)據(jù)”范疇的一些數(shù)據(jù)，如：設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)、人事/財(cái)務(wù)/項(xiàng)目管理……等數(shù)據(jù)，也需要盡快納入氣象數(shù)據(jù)的范疇，并對其進(jìn)行相應(yīng)的質(zhì)量管理。單就資料完整性而言，目前的項(xiàng)目大清查工作中，就多次出現(xiàn)因歷史遺留項(xiàng)目的文檔出現(xiàn)缺失、而相關(guān)人員已經(jīng)離崗離職，從而導(dǎo)致項(xiàng)目清理工作難以推進(jìn)的情況。令人遺憾的是，目前這些已達(dá)成共識的、應(yīng)當(dāng)盡快開展的工作，至今尚未真正地開展起來。

（三）數(shù)據(jù)開發(fā)管理

顧名思義，數(shù)據(jù)開發(fā)管理就是在氣象應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程中對數(shù)據(jù)進(jìn)行的一系列管理，其中的重要內(nèi)容有“數(shù)據(jù)需求管理”和“數(shù)據(jù)應(yīng)用管理”。

1. 數(shù)據(jù)需求管理

所謂數(shù)據(jù)需求管理，是指該正待開發(fā)的氣象應(yīng)用系統(tǒng)對于數(shù)據(jù)的需求，以及現(xiàn)有數(shù)據(jù)對該系統(tǒng)需求的滿足程度的情況分析以及解決措施，這些分析包括：數(shù)據(jù)的種類、數(shù)據(jù)的具體要素、數(shù)據(jù)的質(zhì)量、數(shù)據(jù)的時(shí)空密度、數(shù)據(jù)的供給時(shí)效，以及一旦目前現(xiàn)有數(shù)據(jù)條件無法滿足時(shí)的替代數(shù)據(jù)和方案等。

由于此前氣象部門對于氣象數(shù)據(jù)的范圍定義以及質(zhì)量管理的關(guān)注度主要集中在氣象觀測資料方面，因而對于“預(yù)報(bào)”和“服務(wù)”這兩大業(yè)務(wù)領(lǐng)域而言，因其相應(yīng)的應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需求主體是氣象觀探測數(shù)據(jù)和服務(wù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)，從而使得這兩部分業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)在需求滿足度方面始終受到高度關(guān)注并予以最大限度的業(yè)務(wù)保障。其中即便出現(xiàn)資料種類及時(shí)空密度的一時(shí)無法滿足，管理部門也會調(diào)集各種力量，通過項(xiàng)目建設(shè)、系統(tǒng)開發(fā)、觀測業(yè)務(wù)規(guī)則改進(jìn)等途徑予以盡快解決。

隨著信息化工作的深入，業(yè)務(wù)的精細(xì)化管理開始被決策層所接受。對于始終與數(shù)據(jù)打交道、所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)都無一例外地屬于典型的信息系統(tǒng)的氣象部門而言，精細(xì)化管理首先需要落實(shí)到對業(yè)務(wù)系統(tǒng)（亦即“信息系統(tǒng)”）的整體管控，而整體管控的前提是對各管控對象（也就是業(yè)務(wù)系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)備）狀態(tài)的實(shí)時(shí)掌控。此時(shí)人們方才愕然發(fā)現(xiàn)，那些反映信息系統(tǒng)狀態(tài)的信息和數(shù)據(jù)，既沒有被納入到氣象數(shù)據(jù)的管理范疇之中，更沒有相應(yīng)的業(yè)務(wù)規(guī)范在采集、傳輸、處理和保管等方面的業(yè)務(wù)保障，其中甚至包括做為三大核心業(yè)務(wù)之一的氣象探測系統(tǒng)中的一些系統(tǒng)和設(shè)備。精細(xì)化管理因此而難以貫徹實(shí)施并落地。所以，是數(shù)據(jù)需求的無法滿足造成相應(yīng)監(jiān)控系統(tǒng)的難以建立、以及整體管控功能實(shí)現(xiàn)過程的長期難產(chǎn)。

2. 數(shù)據(jù)應(yīng)用管理

數(shù)據(jù)應(yīng)用管理是指在應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)和研發(fā)過程中，對該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)應(yīng)用方式應(yīng)當(dāng)盡可能遵守既定規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范化管理工作。主要有以下幾個(gè)方面：

（1）數(shù)據(jù)源模型規(guī)范的遵從

數(shù)據(jù)源模型是指滿足該在建應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)需求的所有數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)模型。對一種數(shù)據(jù)而言，其數(shù)據(jù)模型一旦確立，相應(yīng)的應(yīng)用方式便隨之而基本確定。因此數(shù)據(jù)模型及數(shù)據(jù)接口的設(shè)計(jì)非常重要，它應(yīng)當(dāng)兼具簡單、易用、普適等諸多特點(diǎn)。而數(shù)據(jù)模型確立后，后續(xù)開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)不應(yīng)毫不顧及已有的數(shù)據(jù)源模型而另起爐灶，各自設(shè)計(jì)符合自己使用習(xí)慣的各種數(shù)據(jù)源模型和應(yīng)用方式，因?yàn)檫@將導(dǎo)致同一種數(shù)據(jù)源的多種數(shù)據(jù)模型的共同存在，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)源管理的復(fù)雜和混亂。以現(xiàn)已業(yè)務(wù)化的CIMISS1.0為例，其中的地面小時(shí)觀測數(shù)據(jù)目前便有關(guān)系型數(shù)據(jù)庫表格、MICAPS格式、CIPAS格式三種數(shù)據(jù)模型共同存在，而這一現(xiàn)象無疑加重了CIMISS系統(tǒng)的復(fù)雜度和管理的困難。雖然這種現(xiàn)象在產(chǎn)生之初均有其不可抗拒的理由（如：系統(tǒng)的性能問題、原有應(yīng)用方式的適用性問題等），但一旦這些理由隨著CIMISS系統(tǒng)新版本的升級而消失，這種多重?cái)?shù)據(jù)模型在同一系統(tǒng)中共同存在的現(xiàn)象便理應(yīng)逐步予以消除。

因此，除非存在不可抗拒的且短時(shí)間無法解決的原因，否則新建應(yīng)用系統(tǒng)不應(yīng)在現(xiàn)有數(shù)據(jù)源模型之外另行設(shè)計(jì)新的數(shù)據(jù)源模型。

（2）數(shù)據(jù)產(chǎn)品模型規(guī)范的遵從

一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，往往是其下游應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源。與“數(shù)據(jù)源模型規(guī)范的遵從”一樣，新建應(yīng)用系統(tǒng)在確定數(shù)據(jù)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)模型方面，也應(yīng)盡可能遵從已有的數(shù)據(jù)模型規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。除非有不可抗拒且短時(shí)無法解決的理由，否則其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)產(chǎn)品不可隨意設(shè)計(jì)新的數(shù)據(jù)模型。

（3）數(shù)據(jù)流程規(guī)范的遵從

局部效率最優(yōu)化的累加未見得導(dǎo)致整體效率的最優(yōu)，這在實(shí)踐中不乏例證；對數(shù)據(jù)流程而言也是如此。上下游兩個(gè)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)的私相授受，在局部固然可達(dá)到數(shù)據(jù)傳輸效率的最高，但隨著業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增加，整個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流數(shù)目將會以業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)數(shù)量的指數(shù)倍規(guī)模遞增 ，從而導(dǎo)致系統(tǒng)整體的數(shù)據(jù)流程空前復(fù)雜，大大降低系統(tǒng)整體運(yùn)行和管理的效率。

當(dāng)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)未發(fā)生變化時(shí)，業(yè)務(wù)流程是不會變更的（因此“業(yè)務(wù)流程再造”的前提必然是業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)的變更和重組）。但數(shù)據(jù)流程完全不必亦步亦趨地遵從業(yè)務(wù)流程的路徑，而應(yīng)當(dāng)以達(dá)到總體效率最高為原則進(jìn)行整體規(guī)劃設(shè)計(jì)。因此對一個(gè)相對復(fù)雜的業(yè)務(wù)系統(tǒng)而言，最優(yōu)化的數(shù)據(jù)流程設(shè)計(jì)是必需的。

最優(yōu)化的數(shù)據(jù)流程一旦確立，后續(xù)研發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)必須遵從既有的數(shù)據(jù)流程規(guī)范，不可以自己局部效率最高為由，擅自更改已有的數(shù)據(jù)流程，否則將導(dǎo)致系統(tǒng)因數(shù)據(jù)流程復(fù)雜度的逐步增加而變得難以控制和管理。

（四）主數(shù)據(jù)和參考數(shù)據(jù)管理

1. 概念

（1）主數(shù)據(jù)

所謂“主數(shù)據(jù)”，就是指那些對其擁有者而言最為珍貴的，被不同業(yè)務(wù)、科研及管理活動反復(fù)使用的，價(jià)值最高的且一旦丟失便無法補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵型數(shù)據(jù)。

業(yè)界有人將主數(shù)據(jù)的判識標(biāo)準(zhǔn)定義為“部門內(nèi)系統(tǒng)之間共享的數(shù)據(jù)”，以使用者的多寡程度做為判識標(biāo)準(zhǔn)，具有一定的合理性和可操作性，可供參考。

依筆者淺見，氣象數(shù)據(jù)中的地面觀測數(shù)據(jù)（尤其是國家基準(zhǔn)站和基本站觀測數(shù)據(jù)）因其使用的廣泛性、以及生命周期的永久性，無疑當(dāng)歸于主數(shù)據(jù)之列。而數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品則由于其可再生性，似不應(yīng)視其為主數(shù)據(jù)。總之，氣象數(shù)據(jù)中主數(shù)據(jù)的界定是一項(xiàng)專業(yè)性很強(qiáng)的工作，限于篇幅，此話題留待以后專題討論。

氣象主數(shù)據(jù)需要在氣象部門內(nèi)保持完全一致。

（2）參考數(shù)據(jù)

“參考數(shù)據(jù)”就是那些增加數(shù)據(jù)可讀性的數(shù)據(jù)，亦即通常所說的“數(shù)據(jù)字典”。如：對表驅(qū)碼GRIB2、BUFR中各數(shù)據(jù)段、各要素代碼的解釋，對MICAPS24種數(shù)據(jù)格式的解釋文本等。

如果這些數(shù)據(jù)字典僅存在于個(gè)別系統(tǒng)而沒有在全部門內(nèi)統(tǒng)一管理，一些無法得到數(shù)據(jù)字典的用戶便可能因不能完整理解相關(guān)數(shù)據(jù)，因而無法使用這些數(shù)據(jù)，從而可能從一個(gè)側(cè)面間接造成數(shù)據(jù)孤島。

所以，氣象參考數(shù)據(jù)在部門內(nèi)應(yīng)當(dāng)統(tǒng)一管理、全面共享并保持高度一致。

2. 主數(shù)據(jù)和參考數(shù)據(jù)的意義

之所以將一個(gè)部門或企業(yè)的全體數(shù)據(jù)劃分為主數(shù)據(jù)、參考數(shù)據(jù)和一般數(shù)據(jù)，是為了識別各類數(shù)據(jù)在部門內(nèi)外的使用價(jià)值，以便對不同價(jià)值的數(shù)據(jù)采取不同的管理策略和技術(shù)手段，在確保數(shù)據(jù)使用價(jià)值最大化的前提下，盡可能減少數(shù)據(jù)的管理成本。因此雖然主數(shù)據(jù)、參考數(shù)據(jù)等相關(guān)概念提出的時(shí)間并不長，但卻迅速被許多企業(yè)和單位所接受，并有效運(yùn)用在本部門（或企業(yè)）的數(shù)據(jù)管理之中。

數(shù)年前，中國氣象局相關(guān)職能部門曾發(fā)文，就在線數(shù)據(jù)的管理時(shí)限提出規(guī)定 。這在某種意義上既可視為對相關(guān)數(shù)據(jù)在其生命周期某個(gè)階段的管理措施，也可視為一種原始的、無意識的主數(shù)據(jù)/一般數(shù)據(jù)的管理——雖然這種管理范圍狹小而且方法簡單。

3. 關(guān)于主數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)的價(jià)值一旦判定，對于價(jià)值最高的“主數(shù)據(jù)”的特殊管理，便是部門決策層（特別是數(shù)據(jù)管理者們）需要認(rèn)真對待的話題。這一話題是如此的重要，以至于在數(shù)據(jù)管理領(lǐng)域中專門形成了一門“主數(shù)據(jù)管理”科目，以深入探討主數(shù)據(jù)的管理方法，以及主數(shù)據(jù)管理水平的衡量標(biāo)準(zhǔn)，即所謂“主數(shù)據(jù)管理成熟度模型”。鑒于這方面的話題已有專著詳述 、 ，本文不再深入討論。

總之，關(guān)于主數(shù)據(jù)的管理，業(yè)界已有一套較為完備、標(biāo)準(zhǔn)的方法論和評判尺度。DAMA國際也已將其納入“數(shù)據(jù)管理成熟度”的評判內(nèi)容之一 。

（五） 數(shù)據(jù)架構(gòu)管理

在一些人眼中，“數(shù)據(jù)架構(gòu)”是一個(gè)十分神秘的字眼。其實(shí)它就是有關(guān)數(shù)據(jù)構(gòu)成、數(shù)據(jù)形態(tài)和數(shù)據(jù)分布等信息內(nèi)容的一種組合 ，主要包括：數(shù)據(jù)的定義、數(shù)據(jù)的建模和數(shù)據(jù)的分布。

1. 數(shù)據(jù)的定義

所謂數(shù)據(jù)定義，就是對企業(yè)內(nèi)的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，并對每類數(shù)據(jù)的構(gòu)成進(jìn)行進(jìn)一步確定，直至明確到每一個(gè)數(shù)據(jù)元素。如：按照2006年頒布的氣象數(shù)據(jù)分類與編碼規(guī)范，氣象數(shù)據(jù)由地面觀測、高空探測、海洋觀測、雷達(dá)探測……等十四大類數(shù)據(jù)構(gòu)成 ，而每類數(shù)據(jù)又由若干種數(shù)據(jù)構(gòu)成，如地面觀測類數(shù)據(jù)便是由：地面逐小時(shí)觀測、地面自動站分鐘降水觀測、地面自動站分鐘壓溫濕風(fēng)地溫觀測……等種類的資料而構(gòu)成。再進(jìn)一步，地面逐小時(shí)觀測數(shù)據(jù)又是由：觀測站站號、觀測時(shí)間、觀測要素值（氣壓、干/濕球溫度、風(fēng)向/風(fēng)速、地表及各層土壤溫度、……）等構(gòu)成，如此等等。

數(shù)據(jù)定義的目的，是明確氣象數(shù)據(jù)的范圍、類別和具體內(nèi)容，使人們對氣象數(shù)據(jù)有一個(gè)完整而又準(zhǔn)確的概念和界定。

2. 數(shù)據(jù)的建模

數(shù)據(jù)只有被使用才能體現(xiàn)出其價(jià)值，而使用數(shù)據(jù)的前提之一是必須明了該數(shù)據(jù)的存在形態(tài)，亦即：必須明了被使用的數(shù)據(jù)是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、還是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)抑或是半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)是以數(shù)據(jù)庫表的形式存儲，還是以表驅(qū)碼、文本文件、二進(jìn)制文件等形式存在，以及該數(shù)據(jù)中的各個(gè)數(shù)據(jù)元素（即：氣象要素?cái)?shù)據(jù)）所處的具體位置和數(shù)據(jù)單位等等。完整地獲得了這些信息，該數(shù)據(jù)便能夠被使用了。而這些信息的全體，構(gòu)成了數(shù)據(jù)模型的全部內(nèi)容。

所以，數(shù)據(jù)建模就是對數(shù)據(jù)存在形態(tài)的設(shè)計(jì)和具體構(gòu)建。

而一旦一種數(shù)據(jù)完成了數(shù)據(jù)建模，則其具體的應(yīng)用方式便也隨之而被確定下來。不同的數(shù)據(jù)模型，決定不同的數(shù)據(jù)使用方式：以地面小時(shí)觀測數(shù)據(jù)為例，以數(shù)據(jù)庫表形式存儲于Oracle數(shù)據(jù)庫中，與以表驅(qū)碼netCDF格式以及以MICAPS文本格式存儲于文件系統(tǒng)之中，三者的使用方式之間存在著相當(dāng)大的差別。因此，數(shù)據(jù)的模型決定了該數(shù)據(jù)的使用方式。而現(xiàn)有數(shù)據(jù)模型的不適用，也往往是導(dǎo)致同一套數(shù)據(jù)在同一個(gè)數(shù)據(jù)庫中存在多種數(shù)據(jù)模型的致命理由——雖然這將導(dǎo)致該存儲系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的大量冗余以及管理復(fù)雜度的大大增加。

所以，數(shù)據(jù)的建模非常重要，理想的數(shù)據(jù)模型應(yīng)該具有非冗余、穩(wěn)定、普適、易用等特征。

3. 數(shù)據(jù)的分布

數(shù)據(jù)的分布有業(yè)務(wù)分布和系統(tǒng)分布兩種，其中：

（1）數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)分布

指各類、各種數(shù)據(jù)在業(yè)務(wù)中的使用分布情況。從業(yè)務(wù)的視角出發(fā)，數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)分布是指各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)各自分別使用的數(shù)據(jù)的總圖譜。而從數(shù)據(jù)的視角出發(fā)，數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)分布則是指每類、每種數(shù)據(jù)被哪些業(yè)務(wù)系統(tǒng)所使用的總圖譜。如：地面小時(shí)觀測數(shù)據(jù)既被天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中的強(qiáng)天氣預(yù)報(bào)、臺風(fēng)預(yù)報(bào)、農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報(bào)等專業(yè)業(yè)務(wù)所使用，也被氣候預(yù)測、氣候診斷、氣候?yàn)?zāi)害評估等氣候?qū)I(yè)業(yè)務(wù)所使用，甚至還被專業(yè)氣象服務(wù)以及氣象衛(wèi)星遙感產(chǎn)品處理等業(yè)務(wù)所使用。而天氣雷達(dá)數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)分布則主要局限在天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)及氣象服務(wù)業(yè)務(wù)之中，氣候預(yù)測業(yè)務(wù)中極少使用。

數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)分布的梳理，有助于厘清各類、各種數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)使用范圍，從而使得這些數(shù)據(jù)的管理方案和服務(wù)方式更具有針對性，效果也更加良好。

（2）數(shù)據(jù)的系統(tǒng)分布

由于技術(shù)的限制，有時(shí)對于一套相對復(fù)雜的業(yè)務(wù)體系，單一的一套綜合性數(shù)據(jù)庫難以全面滿足對整個(gè)業(yè)務(wù)體系的數(shù)據(jù)服務(wù)，此時(shí)需要另設(shè)若干專題數(shù)據(jù)庫，每個(gè)專題數(shù)據(jù)庫負(fù)責(zé)一定的業(yè)務(wù)范圍，這些各自負(fù)責(zé)一個(gè)具體服務(wù)方向的專題庫的全體共同承擔(dān)起對全系統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務(wù)支撐。

所有這些專題庫、以及這些專題庫各自服務(wù)的業(yè)務(wù)對象（即業(yè)務(wù)系統(tǒng)），就是數(shù)據(jù)的系統(tǒng)分布。

所以，數(shù)據(jù)的系統(tǒng)分布就是所有數(shù)據(jù)庫在業(yè)務(wù)支撐方面的分布情況及對業(yè)務(wù)支撐情況的總體綜合。

顯而易見，數(shù)據(jù)庫的數(shù)量越多，數(shù)據(jù)管理的復(fù)雜度也就越高。因此對于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分布的管理和控制，有助于在業(yè)務(wù)需求的滿足與管理的便捷性方面達(dá)到最佳的平衡狀態(tài)。

數(shù)據(jù)架構(gòu)的建立和管理對于構(gòu)建完備的氣象數(shù)據(jù)管理體系是極端重要的。早在2003年，當(dāng)時(shí)的中國氣象局領(lǐng)導(dǎo)和職能部門就希望建立起能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控所有國家級乃至全部門業(yè)務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)，以便整體把控全部門的業(yè)務(wù)運(yùn)行。十余年過去了，該系統(tǒng)至今遲遲建立不起來。究其原因，并非有關(guān)單位和人員不努力，而是由于氣象數(shù)據(jù)定義范圍的不完整，導(dǎo)致系統(tǒng)和設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)至今未能納入業(yè)務(wù)管理范圍。狀態(tài)信息的不規(guī)范、不完整和無保障，使得監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建設(shè)無從下手。此外，數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)分布始終沒有進(jìn)行全面的梳理和分析，沒有人（以及文檔）能夠說清各類氣象數(shù)據(jù)各自支持了哪些業(yè)務(wù)系統(tǒng)，以及支持過程中相關(guān)的要素、頻度和時(shí)效需求。這導(dǎo)致了即便監(jiān)控系統(tǒng)建立起來，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈故障，監(jiān)控系統(tǒng)也無法達(dá)到快速判定故障波及范圍以及故障嚴(yán)重程度的評估，起不到精細(xì)化管理的作用。

所以，氣象數(shù)據(jù)架構(gòu)的梳理、分析、補(bǔ)充完善甚至重構(gòu)的工作需要盡快展開。

（六） 數(shù)據(jù)治理

“治理”是與問題相伴共生的，出現(xiàn)了問題，且用常規(guī)技術(shù)手段無法解決，于是便有了從更高的層面，在分析和梳理問題根源的基礎(chǔ)上，通過制定規(guī)范、設(shè)定崗位和明確職責(zé)等方式，以治理的形式達(dá)到問題的解決。社會領(lǐng)域出了問題有“社會治理”，而數(shù)據(jù)領(lǐng)域出了問題，便有“數(shù)據(jù)治理”（Data Governance）。因此，數(shù)據(jù)治理并不是一個(gè)新生事物，有數(shù)據(jù)的地方就存在數(shù)據(jù)治理。

數(shù)據(jù)治理至今尚無被業(yè)界廣泛接受的定義，依筆者的觀點(diǎn)，所有為提高氣象數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)應(yīng)用效率/效益/效能而展開的業(yè)務(wù)、技術(shù)和管理活動，都屬于氣象數(shù)據(jù)治理的范疇。

1. 為什么要進(jìn)行數(shù)據(jù)治理

從上文中我們已經(jīng)了解到，氣象數(shù)據(jù)在應(yīng)用和管理過程中存在著諸多問題，如：

（1）數(shù)據(jù)的定義不完整

從上文可知，因事業(yè)的發(fā)展和工作的需要，過去形成的對氣象數(shù)據(jù)的定義已不完整，一些過去不被重視、但現(xiàn)在對工作卻十分重要的數(shù)據(jù)因未被納入氣象數(shù)據(jù)的范圍，從而缺乏相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和業(yè)務(wù)保障，導(dǎo)致與之相關(guān)的各項(xiàng)工作的推進(jìn)十分困難。因此必須盡快修訂和完善氣象數(shù)據(jù)的定義。

（2）多重?cái)?shù)據(jù)模型的同時(shí)存在

由于歷史原因，同一種數(shù)據(jù)以多種數(shù)據(jù)模型的形式在同一個(gè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中同時(shí)存在的現(xiàn)象相當(dāng)普遍，導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫管理的復(fù)雜度居高不下。當(dāng)這些數(shù)據(jù)模型存在的理由因技術(shù)升級換代而消失后，必須適時(shí)對這種現(xiàn)象予以逐步消除。

（3）數(shù)據(jù)流程的不規(guī)范

基于最優(yōu)化原則的、規(guī)范的數(shù)據(jù)流程尚未建立起來——即便是在國家級業(yè)務(wù)系統(tǒng)和業(yè)務(wù)部門之間也是如此。許多業(yè)務(wù)系統(tǒng)仍采用上下游數(shù)據(jù)私相授受的“短路”方式，數(shù)據(jù)流程的復(fù)雜和難以管理并未因CIMISS1.0的業(yè)務(wù)化而得到根本解決。需要盡快設(shè)計(jì)出相關(guān)的符合最優(yōu)化原則的數(shù)據(jù)流程，并從頂層采用行政手段予以強(qiáng)力推行。

（4）數(shù)據(jù)質(zhì)量依然問題很多

許多重要數(shù)據(jù)尚未納入質(zhì)量管理的范圍，氣象數(shù)據(jù)質(zhì)量管理缺乏總體規(guī)劃和較為詳實(shí)可行的實(shí)施方案。以臺站信息表為例，做為CIMISS1.0重要元數(shù)據(jù)的地面測站信息表，常與省局的相關(guān)信息出現(xiàn)偏差。究其原因，是這些元數(shù)據(jù)的采集途徑既不規(guī)范亦無業(yè)務(wù)保障。這種情況并非個(gè)案，需要通過管理手段予以全面的調(diào)整和改進(jìn)。

（5）系統(tǒng)重復(fù)建設(shè)，數(shù)據(jù)大量冗余

CIMISS1.0現(xiàn)已業(yè)務(wù)化，但雖然CIMISS1.0無論是數(shù)據(jù)內(nèi)容、還是服務(wù)手段/方式以及服務(wù)時(shí)效均已充分滿足需求，一些單位仍以各種理由回避使用CIMISS，堅(jiān)持保留其在各方面與CIMISS都難以匹敵的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，導(dǎo)致同質(zhì)數(shù)據(jù)庫的重復(fù)存在、數(shù)據(jù)的大量冗余、維護(hù)成本的大量浪費(fèi)。這種現(xiàn)象必須通過行政手段予以制止。

——還可列出更多的原因，限于篇幅，不再枚舉。

需要注意的是，上述所有這些問題都不單純是技術(shù)問題，也是用技術(shù)手段無法根本解決的，需要進(jìn)行綜合的氣象數(shù)據(jù)治理。

2. 數(shù)據(jù)治理的概念和目標(biāo)

（1）概念

數(shù)據(jù)治理體系是指從組織架構(gòu)、管理制度、操作規(guī)范、IT應(yīng)用技術(shù)、績效考核支持等多個(gè)維度對組織的數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)架構(gòu)、數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)生命周期等各方面進(jìn)行全面的梳理、建設(shè)以及持續(xù)改進(jìn)的體系。因此，數(shù)據(jù)治理是一種關(guān)于數(shù)據(jù)的體系建設(shè)和這一體系的持續(xù)運(yùn)行。

（2）目標(biāo)

數(shù)據(jù)治理的目標(biāo)是提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量（準(zhǔn)確性和完整性），保證數(shù)據(jù)的安全性（保密性、完整性及可用性），實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源在各單位、部門和系統(tǒng)間的充分共享，優(yōu)化數(shù)據(jù)流程，推進(jìn)信息資源的整合、對接和共享，確保關(guān)于數(shù)據(jù)各項(xiàng)措施的實(shí)際效果與氣象事業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)高度一致，提升氣象部門的信息化水平，最大限度的發(fā)揮氣象數(shù)據(jù)的價(jià)值和作用，提高數(shù)據(jù)的使用效率，降低數(shù)據(jù)的維護(hù)管理成本。

3. 數(shù)據(jù)治理體系框架

（1）戰(zhàn)略

數(shù)據(jù)治理是在氣象事業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)施的，這些戰(zhàn)略和規(guī)劃包括業(yè)務(wù)發(fā)展目標(biāo)、IT規(guī)劃以及數(shù)據(jù)治理相關(guān)的發(fā)展規(guī)劃。

（2）機(jī)制

機(jī)制是數(shù)據(jù)治理工作實(shí)施的基礎(chǔ)保障，通過組織、制度、流程的建設(shè)和執(zhí)行得以落實(shí)。機(jī)制是數(shù)據(jù)治理工作的重點(diǎn)，數(shù)據(jù)治理執(zhí)行效果就是機(jī)制落實(shí)的實(shí)際效果。

（3）專題

數(shù)據(jù)治理專題是指氣象數(shù)據(jù)治理的各項(xiàng)具體工作內(nèi)容，根據(jù)“3.6.1”節(jié)的分析，氣象部門的數(shù)據(jù)治理專題至少包括數(shù)據(jù)定義的修訂補(bǔ)充、數(shù)據(jù)建模設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分布梳理、在建應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)需求分析及數(shù)據(jù)應(yīng)用規(guī)范遵從、數(shù)據(jù)流程規(guī)范遵從、數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)冗余治理、同質(zhì)化數(shù)據(jù)庫整合、主數(shù)據(jù)界定和管理、數(shù)據(jù)生命周期管理策略和CIMISS的實(shí)際業(yè)務(wù)應(yīng)用等多個(gè)方面。

（4）實(shí)施

數(shù)據(jù)治理工作最終需要在相關(guān)制度、規(guī)范和流程下通過數(shù)據(jù)治理組織、借助技術(shù)手段和管理手段來予以實(shí)現(xiàn)。

2015年以來，氣象部門已陸續(xù)成立了信息化領(lǐng)導(dǎo)小組、工作組和信息化辦公室，以及相應(yīng)的一系列專題性的工作分支機(jī)構(gòu)。但針對氣象數(shù)據(jù)治理則既沒有成立相關(guān)組織機(jī)構(gòu)，也沒有有意識、有組織地推進(jìn)這方面的相關(guān)工作。氣象數(shù)據(jù)治理工作的重要意義尚未被有關(guān)人士所意識和認(rèn)知，這種現(xiàn)象令人憂慮，因?yàn)閿?shù)據(jù)治理工作的開展與否，關(guān)系到氣象數(shù)據(jù)管理工作被動局面的能否盡快扭轉(zhuǎn)。筆者衷心希望這種現(xiàn)象能夠盡快改變。

鑒于有關(guān)數(shù)據(jù)治理工作已有多部專著予以詳盡闡述 、，限于篇幅，本文不再深入討論。

其它一些顯然也很重要的數(shù)據(jù)管理活動，如：數(shù)據(jù)全生命周期管理、數(shù)據(jù)安全管理等，氣象部門對其已有較為統(tǒng)一而完整的認(rèn)知，并也已采取程度不等的相應(yīng)措施。限于篇幅，不再贅述。

四、架構(gòu)的重要意義

（一）企業(yè)架構(gòu)的基本內(nèi)容和概念

如同一幢建筑物一定會有由地基、承重墻（柱）為主體構(gòu)成的完整框架一樣，一個(gè)部門或企業(yè)也一定有其自身的體系架構(gòu)，以構(gòu)成這個(gè)企業(yè)的整體，業(yè)界稱其為“企業(yè)架構(gòu)”。企業(yè)架構(gòu)的實(shí)質(zhì)，是對該部門或企業(yè)從宏觀到微觀、從整體到局部的多層次、多視角的描述。它反映了該部門或企業(yè)的業(yè)務(wù)構(gòu)成及業(yè)務(wù)流程、支撐各業(yè)務(wù)的應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成、支撐全體業(yè)務(wù)和應(yīng)用的數(shù)據(jù)構(gòu)成、以及所采用的技術(shù)構(gòu)成和組織設(shè)置及安排。是對該部門或企業(yè)關(guān)鍵型業(yè)務(wù)、應(yīng)用、數(shù)據(jù)和技術(shù)的整體性描述。

企業(yè)架構(gòu)分為：業(yè)務(wù)架構(gòu)、應(yīng)用架構(gòu)、數(shù)據(jù)架構(gòu)和技術(shù)架構(gòu)，見圖2。

圖2 、企業(yè)架構(gòu)示意圖

1. 業(yè)務(wù)架構(gòu)

一個(gè)部門的業(yè)務(wù)架構(gòu)，就是這個(gè)部門業(yè)務(wù)構(gòu)成的由宏觀到微觀的詳盡的條理化描述。如：氣象部門的業(yè)務(wù)主要由觀測、預(yù)報(bào)和服務(wù)三部分構(gòu)成，而觀測業(yè)務(wù)又由地面觀測、高空觀測、天氣雷達(dá)觀測、氣象衛(wèi)星觀測、大氣成分觀測、農(nóng)業(yè)氣象觀測等等若干種專業(yè)氣象觀測構(gòu)成。預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)則由天氣預(yù)報(bào)、氣候預(yù)測兩部分專業(yè)業(yè)務(wù)構(gòu)成，細(xì)分下去，天氣預(yù)報(bào)專業(yè)業(yè)務(wù)又可分為：強(qiáng)天氣預(yù)報(bào)、臺風(fēng)預(yù)報(bào)、農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報(bào)、數(shù)值天氣預(yù)報(bào)、……數(shù)個(gè)專業(yè)方向；氣候預(yù)測專業(yè)業(yè)務(wù)亦可類似細(xì)分，見圖3。

圖3 、氣象業(yè)務(wù)架構(gòu)示意圖

業(yè)務(wù)架構(gòu)的梳理和全景展示，有助于展現(xiàn)該部門的戰(zhàn)略意圖以及實(shí)現(xiàn)路徑。抽象地說，業(yè)務(wù)架構(gòu)是對該部門戰(zhàn)略規(guī)劃和業(yè)務(wù)規(guī)劃的實(shí)際描述，并通過制定業(yè)務(wù)策略、業(yè)務(wù)機(jī)制和業(yè)務(wù)流程來解決部門內(nèi)的業(yè)務(wù)布局以及各業(yè)務(wù)之間的關(guān)系 。氣象部門的業(yè)務(wù)架構(gòu)是基于氣象事業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的，它決定了氣象部門內(nèi)各業(yè)務(wù)單位及業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式。同時(shí)它建立了氣象發(fā)展戰(zhàn)略與日常業(yè)務(wù)活動之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，是連接發(fā)展戰(zhàn)略與具體項(xiàng)目實(shí)施的橋梁，即：通過氣象業(yè)務(wù)架構(gòu)的支持，達(dá)到氣象事業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略中預(yù)先設(shè)定的戰(zhàn)略目標(biāo) 。

2. 應(yīng)用架構(gòu)

通俗地講，應(yīng)用架構(gòu)就是支撐某項(xiàng)專業(yè)業(yè)務(wù)的具體應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)成，因此應(yīng)用架構(gòu)總是與其所支撐的具體業(yè)務(wù)相關(guān)聯(lián)的。以CIMISS系統(tǒng)的地面觀測數(shù)據(jù)入庫前處理業(yè)務(wù)為例，針對不同的觀測數(shù)據(jù)種類，其入庫前處理的具體應(yīng)用系統(tǒng)有：地面小時(shí)觀測報(bào)解碼、地面自動站分鐘雨量觀測報(bào)解碼、地面自動站分鐘壓溫濕風(fēng)地溫觀測報(bào)解碼、高空探測報(bào)解碼等等，見圖4：行環(huán)境，它主要描述業(yè)務(wù)系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)系統(tǒng)所依托的基礎(chǔ)設(shè)施、基礎(chǔ)平臺和專業(yè)平臺的能力。

圖4 、數(shù)據(jù)入庫前處理應(yīng)用架構(gòu)示意圖

良好的技術(shù)架構(gòu)，應(yīng)當(dāng)具有安全、可靠、靈活、易擴(kuò)展、易維護(hù)、支持業(yè)務(wù)連續(xù)性等特點(diǎn)。

上述特點(diǎn)的達(dá)到并非易事，以目前中國氣象局國省兩級業(yè)務(wù)、應(yīng)用及數(shù)據(jù)的技術(shù)構(gòu)成為例，支撐數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺，有：Oracle、SQLsever、Mysql、歐冠虛谷、Cassendre、……，支撐人機(jī)交互界面的GIS平臺有：arcGIS、Mapinfo、超圖、……，等等。由于在技術(shù)平臺選擇方面的無規(guī)則可尋，使得應(yīng)用系統(tǒng)研發(fā)者們往往根據(jù)自身的知識范圍和技術(shù)偏好，選擇最為得心應(yīng)有的技術(shù)方案，從而使得全部門各地在同類應(yīng)用功能開發(fā)方面經(jīng)常出現(xiàn)彼此技術(shù)平臺和技術(shù)方案存在巨大差異，形成的應(yīng)用系統(tǒng)因技術(shù)差異而彼此畫地為牢，形成技術(shù)孤島，技術(shù)難以互通、成果無法共享，繼而導(dǎo)致部門內(nèi)大量的重復(fù)開發(fā)、低水平重復(fù)建設(shè)，開發(fā)和維護(hù)成本常年居高不下。

所以，要想真正推動信息化工作在氣象部門的廣泛深入開展，以信息化推動氣象現(xiàn)代化，氣象部門良好的技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)，以及為推廣貫徹技術(shù)架構(gòu)而采取的一系列IT治理工作，是無論如何繞不開的。

至于企業(yè)架構(gòu)中四種專業(yè)架構(gòu)之間的關(guān)系，圖5可予清晰展示，不再贅述。

可見，應(yīng)用架構(gòu)就是其所支撐業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)功能具體實(shí)現(xiàn)的實(shí)體構(gòu)成，是對實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)能力、支撐業(yè)務(wù)發(fā)展的應(yīng)用功能有條理性的描述 。良好的應(yīng)用架構(gòu)，應(yīng)當(dāng)具有業(yè)務(wù)前瞻性、應(yīng)用的規(guī)范和功能的可復(fù)用性、適應(yīng)并促進(jìn)部門內(nèi)系統(tǒng)的整合和平臺化、以及具有適度的松耦合等特點(diǎn)。

3. 數(shù)據(jù)架構(gòu)

數(shù)據(jù)架構(gòu)在上文“3.5 數(shù)據(jù)架構(gòu)管理”中已有概要解釋，不再贅述。

4. 技術(shù)架構(gòu)

簡言之，技術(shù)架構(gòu)就是所有應(yīng)用架構(gòu)所采用的技術(shù)平臺、技術(shù)組件的總和，是支持?jǐn)?shù)據(jù)架構(gòu)和應(yīng)用架構(gòu)的IT運(yùn)

圖5 、四種架構(gòu)之間的關(guān)系示意圖

需要注意的是，業(yè)界亦有將應(yīng)用架構(gòu)、數(shù)據(jù)架構(gòu)和技術(shù)架構(gòu)統(tǒng)稱為IT架構(gòu)，從而將企業(yè)架構(gòu)的內(nèi)容簡單分為“業(yè)務(wù)架構(gòu)”和“IT架構(gòu)”兩種的做法。這種以突出信息技術(shù)為主要?jiǎng)訖C(jī)的架構(gòu)分法頗有相當(dāng)規(guī)模的接受群體。

（二）架構(gòu)的重要意義

如同一個(gè)人一定有頭腦、軀干和四肢一樣，一個(gè)組織的架構(gòu)一定是存在的，關(guān)鍵在于組織的管理者能否全面、清晰地明了本組織的架構(gòu)，并根據(jù)發(fā)展規(guī)劃和戰(zhàn)略意圖，通過對組織架構(gòu)的梳理、規(guī)劃、修訂和完善，利用頂層設(shè)計(jì)貫徹發(fā)展戰(zhàn)略意圖。對于管理者而言，不了解本組織的架構(gòu)，便如同盲人摸象，無法有效地行使管理職責(zé)、貫徹管理意圖。而另一方面，架構(gòu)又具有戰(zhàn)略層面的能動性，通過對本組織業(yè)務(wù)、應(yīng)用、數(shù)據(jù)和技術(shù)架構(gòu)的梳理、分析、規(guī)劃和最終確立，可從頂層的高度部署并貫徹組織發(fā)展的戰(zhàn)略意圖。

業(yè)界一些成功利用架構(gòu)規(guī)劃來貫徹發(fā)展意圖的企業(yè)，都是先從企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略出發(fā)去梳理本企業(yè)的業(yè)務(wù)架構(gòu)，然后進(jìn)一步分析和規(guī)劃相應(yīng)的應(yīng)用架構(gòu)、數(shù)據(jù)架構(gòu)和技術(shù)架構(gòu)，通過對企業(yè)架構(gòu)的分析，將企業(yè)的業(yè)務(wù)戰(zhàn)略、業(yè)務(wù)流程緊密結(jié)合起來，為企業(yè)描繪一個(gè)業(yè)務(wù)、應(yīng)用、信息、技術(shù)有機(jī)互動的藍(lán)圖。

有效的企業(yè)架構(gòu)對一個(gè)組織或部門的生存和發(fā)展具有決定性的作用。良好的企業(yè)架構(gòu)能夠?yàn)榻M織帶來重要的業(yè)務(wù)效益：

◎ 業(yè)務(wù)的設(shè)立、布局和部署更加符合組織的發(fā)展戰(zhàn)略。

◎ 組織的運(yùn)營更加具有靈活性和敏捷性，效率、效益和效能能夠達(dá)到更高的水準(zhǔn)。

◎ 組織內(nèi)的監(jiān)管更加全面有效，組織的核心競爭力進(jìn)一步增強(qiáng)，能夠更加敏捷地適應(yīng)環(huán)境的變化、滿足社會和市場需求。

遺憾的是，對氣象部門而言，全面的、橫向到邊縱向到底的架構(gòu)梳理工作至今尚未進(jìn)行，尤其是應(yīng)用架構(gòu)、數(shù)據(jù)架構(gòu)和技術(shù)架構(gòu)。這一極其重要工作的缺失，使得專職信息化管理和工作者由于缺乏業(yè)務(wù)、應(yīng)用、數(shù)據(jù)和技術(shù)等方面的全景信息，而常年處于某種懵懂狀態(tài)，發(fā)出的指令無法精準(zhǔn)，監(jiān)管措施也難以到位，許多原本具有重要意義的工作難以貫徹實(shí)施，抑或最終流于形式。

對于氣象部門的信息化工作而言，不完成部門內(nèi)業(yè)務(wù)、應(yīng)用、數(shù)據(jù)和技術(shù)架構(gòu)的全面梳理，便無法掌握全面的完整的信息，相關(guān)指導(dǎo)工作便難以有的放矢，預(yù)期的效果也難以達(dá)到。因此，若想深入推進(jìn)信息化工作、貫徹和推廣智慧氣象理念，氣象部門全面的架構(gòu)梳理工作勢在必行、無法回避。

至于氣象部門的架構(gòu)規(guī)劃，是建立在架構(gòu)梳理和分析基礎(chǔ)之上的戰(zhàn)略規(guī)劃工作。這是職能部門的莊嚴(yán)責(zé)任，非筆者所能妄言。

五、構(gòu)建完備的氣象數(shù)據(jù)管理體系

（一）現(xiàn)狀概析

筆者不揣冒昧，根據(jù)上文分析，嘗試著對幾個(gè)重要的數(shù)據(jù)管理活動在氣象部門的成熟度做了盡可能樂觀的定量評估，結(jié)果見圖6：

圖6 、氣象數(shù)據(jù)管理重要活動成熟度評估（參考）

由此圖可見，氣象部門在數(shù)據(jù)管理方面存在許多短板、缺失和遺漏，實(shí)在沒有理由樂觀甚至自豪。我們還有很長的路需要走、很多的工作需要補(bǔ)做、很多的方面需要涉及。我們的基于當(dāng)前最新成果的氣象數(shù)據(jù)管理體系，并沒有真正建立起來。

（二）構(gòu)建氣象數(shù)據(jù)管理體系的基本要素

既然已經(jīng)明了氣象數(shù)據(jù)管理的短板所在，接下來的工作，就是如何修補(bǔ)短板、亡羊補(bǔ)牢。依筆者的看法，至少有以下工作需要依次展開：

1. 數(shù)據(jù)架構(gòu)梳理與規(guī)劃

數(shù)據(jù)架構(gòu)是氣象數(shù)據(jù)管理工作的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)架構(gòu)不清晰、不完整，氣象數(shù)據(jù)管理工作是無論如何無法做到位的。因此氣象數(shù)據(jù)架構(gòu)的全面梳理工作必須先行。

在梳理數(shù)據(jù)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，依照業(yè)務(wù)發(fā)展戰(zhàn)略，對現(xiàn)有數(shù)據(jù)架構(gòu)進(jìn)行深入分析，適度修訂完善氣象數(shù)據(jù)定義，以普適、易用和最優(yōu)化等原則設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)模型，并將需要調(diào)整、歸并和取消的數(shù)據(jù)模型陸續(xù)納入數(shù)據(jù)治理的工作清單之中。

依照數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)分布，按照滿足業(yè)務(wù)需求與數(shù)據(jù)管理便捷雙贏的策略，規(guī)劃設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)分布。

2. 數(shù)據(jù)開發(fā)管理的堅(jiān)決貫徹

盡快制定數(shù)據(jù)開發(fā)管理的相應(yīng)規(guī)范和制度，并堅(jiān)決貫徹實(shí)施，從源頭上阻截使數(shù)據(jù)管理復(fù)雜度繼續(xù)增加的一切源頭。

制定相應(yīng)規(guī)則，對新開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)，在可研階段必須完成對數(shù)據(jù)需求滿足度的詳盡分析。對那些無法滿足數(shù)據(jù)需求的應(yīng)用系統(tǒng)，在可研階段就應(yīng)當(dāng)一票否決。

對那些已有的不遵從數(shù)據(jù)源模型規(guī)范、數(shù)據(jù)產(chǎn)品模型規(guī)范以及數(shù)據(jù)流程規(guī)范的應(yīng)用系統(tǒng)，應(yīng)悉數(shù)納入數(shù)據(jù)治理的范疇，按問題的嚴(yán)重程度、與周邊應(yīng)用系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的復(fù)雜度以及治理的難易度，對其逐一進(jìn)行治理。

3. 數(shù)據(jù)治理工作的循序展開

數(shù)據(jù)治理工作不開展，氣象數(shù)據(jù)領(lǐng)域中的問題便無法解決。本質(zhì)上講，數(shù)據(jù)治理工作是一項(xiàng)以制度建設(shè)、崗位設(shè)置和行政管理為主要手段的數(shù)據(jù)管理活動，以管理的方式達(dá)到諸多數(shù)據(jù)問題的根本解決。

數(shù)據(jù)治理的執(zhí)行者需要賦予相當(dāng)?shù)臋?quán)力和職責(zé)，因此氣象部門的數(shù)據(jù)治理工作無疑是專職信息化工作者當(dāng)務(wù)之急而且義不容辭的責(zé)任。至于數(shù)據(jù)治理的方法，上文已有概述，不再贅言。

4. 基于主數(shù)據(jù)界定的數(shù)據(jù)全生命周期管理

面對浩如煙海的氣象數(shù)據(jù)，如何抓住重點(diǎn)，有計(jì)劃、有針對性并且符合實(shí)際情況地予以高效管理，是引進(jìn)主數(shù)據(jù)概念的原因之一。在厘清氣象數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分布的基礎(chǔ)上，根據(jù)數(shù)據(jù)使用價(jià)值的高低，分別確定各種氣象數(shù)據(jù)的主數(shù)據(jù)、一般數(shù)據(jù)和參考數(shù)據(jù)的各自歸屬，并按照其各自生命周期的使用特點(diǎn)制定相應(yīng)的存儲管理策略。以期在數(shù)據(jù)應(yīng)用價(jià)值最大化的前提下，盡可能降低數(shù)據(jù)管理的成本。

5. 數(shù)據(jù)操作管理的進(jìn)一步加強(qiáng)

雖然對于氣象數(shù)據(jù)CRUD的操作有一整套較為嚴(yán)格的規(guī)范，但違規(guī)現(xiàn)象仍時(shí)有發(fā)生。因此數(shù)據(jù)操作管理工作仍需進(jìn)一步加強(qiáng)。通過強(qiáng)化用戶權(quán)限的管控、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)應(yīng)用接口在業(yè)務(wù)應(yīng)用中的普及和應(yīng)用，進(jìn)一步強(qiáng)化數(shù)據(jù)操作管理，規(guī)范用戶的數(shù)據(jù)操作行為。

6. 數(shù)據(jù)質(zhì)量管理的豐富和完善

在延續(xù)并繼續(xù)加強(qiáng)現(xiàn)有工作的基礎(chǔ)上，依照需求的緊迫程度，循序拓寬需要進(jìn)行正確性檢控和處理的氣象數(shù)據(jù)的種類，開展相應(yīng)的技術(shù)研究，探討相應(yīng)的技術(shù)方法，并在技術(shù)基本成熟時(shí)盡快形成業(yè)務(wù)能力。

進(jìn)一步修訂業(yè)務(wù)規(guī)范，完善氣象數(shù)據(jù)完整性管理的各項(xiàng)規(guī)定、業(yè)務(wù)崗位及相應(yīng)職責(zé)。

通過數(shù)據(jù)治理工作，逐步減少同質(zhì)數(shù)據(jù)庫的數(shù)量，以及數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)冗余現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)部門內(nèi)氣象主數(shù)據(jù)的完全一致，氣象參考數(shù)據(jù)的高度一致，以及一般數(shù)據(jù)的基本一致。

7. 構(gòu)建基于風(fēng)險(xiǎn)評估的數(shù)據(jù)安全管理體系

對氣象部門而言，數(shù)據(jù)安全不是一個(gè)孤立話題，應(yīng)當(dāng)將其融入到氣象部門整體安全的體系之中，在氣象部門信息安全體系之下予以統(tǒng)一設(shè)計(jì)和管理。按照“基于風(fēng)險(xiǎn)評估安全體系”的基本思想，針對主數(shù)據(jù)、參考數(shù)據(jù)和一般數(shù)據(jù)，以及各數(shù)據(jù)所處生命周期的不同階段，制定相應(yīng)的數(shù)據(jù)安全策略，予以有針對性的、符合整體策略的安全管理，在全面滿足數(shù)據(jù)安全要求的前提下，收到事半功倍的實(shí)際效果。

如果上述工作在具有較強(qiáng)前瞻性的、完整的規(guī)劃和有條理的安排下循序進(jìn)行并取得預(yù)期成效，那么我們有理由認(rèn)為，氣象部門的較為完備的數(shù)據(jù)管理體系已經(jīng)基本建立起來了。

六、結(jié)語

數(shù)據(jù)的重要性，在氣象部門是盡人皆知的。如果氣象數(shù)據(jù)的管理體系建立不起來，數(shù)據(jù)管理漏洞和短板長期存在并且不斷擴(kuò)大，氣象工作便如同在沙灘上建造房屋一樣，始終被如同幽靈般的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)問題所纏繞。因此，建立完備的氣象數(shù)據(jù)管理體系，是夯實(shí)氣象事業(yè)工作基礎(chǔ)的戰(zhàn)略性工作。雖然這項(xiàng)工作繁瑣而又平凡，很難博得掌聲和鮮花，如同航母巨艦的輪機(jī)艙一樣，永遠(yuǎn)位于甲板之下；但越來越多的人都深知，一旦缺少它，龐大的艦隊(duì)就無法航行，遠(yuǎn)在彼岸的目標(biāo)就永遠(yuǎn)無法達(dá)到。

但愿氣象部門的數(shù)據(jù)管理體系能夠盡快建立起來，但愿數(shù)據(jù)管理工作在氣象部門受到更多的而且是應(yīng)有的關(guān)注和支持。

作者單位：國家氣象信息中心