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从一场竞赛看数“聚”技术破局

——走笔福建省数字气象智能预报技术应用大赛

发布时间: 2023-05-10 17:27    【字号:  

5月10日,第九届福建省气象部门天气预报职工技能竞赛子项目,数字气象智能预报技术应用大赛,在武夷山市落下帷幕。厦门、南平、龙岩市气象局分别摘得一、二、三等奖。


这是一场实战预报赛事,以新型气象业务技术体制改革为契机,紧扣“数字产业化”和“产业数字化”,引导预报员攻关关键核心技术,以赛赋能、以赛育人、以赛促产。直面社会需求和改革进程,我们从一场竞赛中看到了什么?

分享绝招——

数字工匠迎来“高光时刻”

当天,来自各市(区)气象局的10支参赛团队演示推介各自预报算法的亮点和竞争力,气象、农业和茶叶专家组成专家组,综合评价预报服务技术创新性、先进性和针对性,提问、回答、评分……一场大赛,既是多角度展现数字气象建设创新成果的盛会,也是预报员学习交流的平台。

福建省气象局大力发展以国产数值模式为核心、全国领先的智能预报算法,预报质量位居全国前列。“通过不断探索数字气象服务新领域,推动数字气象融入特色产业发展,让福建茶香飘得更远。”闭幕式上,福建省气象局总工程师官秀珠感言。 

竞赛场景为武夷山岩茶采摘关键期实战预报,全程无人工主观预报。10支代表队在4月12—28日比赛期间,运用历史大数据、人工智能等设计智能天气预报算法,每天自动生成武夷山市星村镇程墩村、洋庄乡大安村、星村镇黄村村、兴田镇南源岭村四个考核站点的温度、湿度、降水的预报结论和茶叶采摘服务建议。

官秀珠认为,今年数字气象智能预报技术应用大赛,在竞赛内容和形式上都有创新。

——突出更智能。赛事工作组提供了过去3年数值模式和天气实况资料,2T容量包含数十万个文件,充分考察预报员在大数据中挖掘天气预报有效信息的能力。

——突出更精准。运用人工智能等新技术,针对采茶关键的湿度因子,逐3小时预报准确率达88%,远超常规预报产品。

——突出更有效。考核是否适宜采茶的服务建议预报,不仅预报温度多少度、下多大雨,还要关注天气对采茶等行业的实际影响,更好服务企业生产、人民生活。

2022年4月,国务院印发《气象高质量发展纲要(2022—2035年)》,对精准预报高质量发展提出更高要求。《中华人民共和国职业分类大典(2022年版)》,天气预报纳入97个数字职业中。这场大赛,正为培养“数字工匠”点题。

铺就转型发展、刷新自我的新路,一批天气预报“数字工匠”脱颖而出。竞赛聚焦茶叶气象服务,促进预报员从单一天气预报预警向兼顾预报和用户服务转变;竞赛考核预报员研发客观算法的能力,促进预报员从主观预报向应用人工智能技术转变;竞赛根据茶叶气象服务指标提供精细化茶叶采摘服务建议,促进预报员从常规要素预报向行业影响预报转变。

赛题解析——

找痛点 抓重点 攻难点

靠天吃饭,看天做茶。徐杰说,这句老话有了新味道。

4月27日中午14时,艳阳高照,武夷星产业有限公司一派繁忙景象,20多位采茶工指尖翻动,5台采茶机轰鸣,310亩茶园正在大面积开采。

“明天起3天连阴雨,今早7点工人就进园抢工了。” 该公司项目部经理徐杰说,从去年开始,每天6点就能收到未来3天上、下午两个时段的天气预报和春茶采摘建议。

分段预报不仅让徐杰更合理安排工人和工期,节省企业成本,还能有效控制茶叶质量,提高茶叶品质和效益。“能细化到小时预报就更好了!”徐杰笑着说自己有点“贪婪”。

“一年到头,最关心这20天的预报。”记者在武夷山走访,茶农说的最多的就是这句话。春茶采摘集中在4月中旬至5月中旬(仅特早、特迟芽种在4月上旬和5月下旬),晴至多云天气下采制,阴雨天不采或少制,手工制作的岩茶一般雨天不采制。可以说,这20天事关茶农一年的收入。

当天18时,记者从市区驱车一刻钟,来到位于水帘洞景区的武夷山市老状元岩茶厂茶山,还没下车雨滴就噼里啪啦急促落下。

厂长林家庆紧急组织在山腰采茶的工人们收工。拥有240亩茶山的林家庆,跟天气打了半辈子交道。一个山头,就是一种天气,前一个山坳在下雨,拐到另一个山头雨立马消失了。怎么跟山里天气“躲猫猫”取胜,林家庆向记者袒露心扉。“山区十里不同天啊!预报能不能分地块、分高度?”

这些,不单是徐杰和林家庆几个人的愿望,也是武夷山几代茶农的殷切期盼。聚焦群众关心的问题,10支参赛队拿出解决方案。

   厦门市气象局将气象预报、人工智能和农业服务有机结合,利用机器学习技术中的梯度决策树模型,从多源数值模式的海量特征量中自动学习并发现规律,有效提高武夷岩茶采摘中关键气象要素的预报准确率。

   南平市融合多年预报经验与新数字智能方法,有效提高预报准确率。龙岩市则基于最优权重技术,融合多模式预报优势,针对不同要素采用不同订正技术,形成多模式集成的降水、温度订正产品。

“数字化气象服务和茶叶生产的结合程度越来越深,有助于寻找新的增长点,弥补巨大社会需求和有限气象资源之间的鸿沟。”福建省气象局预报处副处长洪荣林说。 

“数”说未来——

激活“创新链”强化“人才链”

“竞赛增加了湿度预报,准确率满足茶农需求;服务更加精细,对安排茶叶采摘更有指导作用。”长期从事茶业技术研究与推广工作的省种植业技术推广总站教授级高级农艺师苏峰认为,通过竞赛提高了气象预报技术水平,必将推进福建茶产业迈上新赛道。

一场大赛,将业务改革、创新发展紧密联系起来,让气象智慧从茶叶延伸到更多领域。

目前,福建省气象局预报处关于“两个推广”的具体举措已在举棋布局:将武夷山四个考核站点,推广到全市站点和全省茶叶产区站点;将大赛技术成果,推广到各类平台、小程序、App,为茶农茶企提供更便捷的服务。

探索“数字预报岗”流程机制,作为今年福建省新型气象业务技术体制改革重点工作任务,也在大赛中交出答卷。

——打下试点工作基础。带动参赛单位客观预报算法的研发氛围,锻炼出一批算法研发人才,为厦门、龙岩等地市开展“数字预报岗”试点建设夯实基础。

——明确省市协同路线。地市预报员在局部预报算法上可以比省级智能网格准确率更高,省市明确分工,即省级负责面上算法研发、市级负责局部关键点的算法研发,形成研发合力。

——提供流程建设思路。各单位在一个月内完成竞赛客观预报算法研发,并稳定生成产品,为“数字预报岗”做什么、怎么做提供了良好思路,包括大数据挖掘、智能预报算法、客观预报产品、动态检验评估等。

气象智能预报技术与应用不断蝶变升级,其背后是预报员队伍久久为功、开拓进取的势能积蓄。参赛队针对考核站点的湿度预报准确率最高可达88%,远超省级智能网格;温度预报准确率最高86%,晴雨准确率比省级网格预报提升2%......这些可喜成绩,令茶叶气象服务科技含量成色更足,通过融合省市的客观预报算法,进一步提升全省客观预报水平指日可待。

处在数字时代大飞跃的风口,福建气象部门智能预报技术创新与应用计划已酝酿出炉。今年省局组建智能预报重点创新团队,带动省市智能预报水平不断提升;深入推动特色研究型业务,深挖服务需求,强化数字气象技术创新,打造各具特色的数字气象应用场景;探索典型场景智慧化服务,打造城市智慧气象服务典型示范。

比赛落幕,预报员们爬上茶山感受局地小气候特征,倾听茶农经验与心声,考察智慧茶山建设……未来已来,拭目以待。(中国气象报福建记者站 李冬梅 洪伟 姚梦圆)

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