區塊鏈技術在氣象領域的應用

胡美蘭

（內蒙古氣象信息中心，內蒙古 呼和浩特 010051）

近年來，隨著區塊鏈技術的日漸興起，各行業領域與區塊鏈技術的融合均有長足的發展。作為傳統行業，氣象行業與區塊鏈技術結合后，也有了較為廣泛的應用。

1 區塊鏈技術簡介

1.1 區塊鏈技術

區塊鏈技術，簡而言之是一種去中心化的記錄技術[1]，以區塊結構進行數據存儲，同時利用密碼學等技術進行多方維護，以保證數據的傳輸及訪問。繼蒸汽機技術、電力技術、信息技術、互聯網技術之后，區塊鏈技術很可能會成為第5個再次引發信息工業革命的技術。

1.2 區塊鏈技術特點

區塊鏈技術具有去中心化、不可篡改以及修改后可追溯的特點。去中心化廣義上應為去中介化。當區塊鏈為公有鏈時具有完全的去中心化特點，但當區塊鏈為私有鏈或聯盟鏈時，仍具備中心化或者多中心化。密碼學技術的應用使得區塊鏈技術具備了數據不可篡改的特點，多方維護手段的應用讓區塊鏈技術具有了數據修改可追溯的特點。

1.3 區塊鏈技術的應用

隨著區塊鏈技術的興起，其在金融、文娛、電商、社交、媒體、品牌、搜索、服務、農業、醫療、物聯網、公益等領域均有不同的嘗試。目前最為著名的Bitcoin，Ethereum均是使用了區塊鏈的核心技術。

2 區塊鏈技術在氣象領域的應用

2.1 區塊鏈技術在氣象數據交易方面的應用

常規的氣象站大部分只能監測到溫度、氣壓、濕度、風向、風力、雨量6個要素，且公共的氣象信息數據來源分辨率精度不夠高，計算的也僅為該地區氣溫的均值。這顯然無法滿足智能農業、自動駕駛和交通等對氣象信息數據有高精度需求行業的需要。

區塊鏈技術的引入，使得“人人成為氣象預報員”變成了現實。該行業的公司售賣高精度天氣信息數據采集設備給需要的用戶，用戶可以通過手機APP或者網頁Web端將自己所在位置的天氣情況上傳至氣象數據分析平臺，行業公司為其提供數據分析服務。同時行業公司使用基于星際文件系統（InterPlanetary File System，IPFS）去中心化的存儲方案，即區塊鏈技術，搭建一個氣象數據交易買賣的平臺。用戶可以對自己上傳至APP或Web端的氣象信息數據進行評估標價，以便與數據需求方進行交易買賣（見圖1）。

區塊鏈技術在該方面的應用起到了關鍵作用：一方面，令牌機制有效地激勵了用戶進行傳送數據并進行交易；另一方面，大大增加了平臺的公信力[2]。

2.2 區塊鏈技術在天氣保險服務方面的應用

種植業、養殖業、交通運輸業以及房屋建筑等都會有自然災害帶來的風險，購買氣溫、降雨、暴雪、臺風等天氣狀況的保險能夠有效地減少損失。但是傳統的氣象保險理賠方面存在諸多問題，比如取證難、理賠流程繁瑣等[3]。

區塊鏈技術的引進，可有效地解決上述問題。使用嚴密的Hash算法對理賠信息進行加密，同時對區塊存儲產生一條確定的信息碼，用來標識每條理賠數據，并將理賠信息向客戶公開。若案件相關的某個數據被修改，即會生成新的信息碼，用戶只需要對比兩次信息碼就可以知道信息的真實性。客戶理賠數據的真實性得到了較好的保證。

使用區塊鏈技術將各個客戶的信息記錄在區塊鏈上，天氣保險公司能夠得出每個人對于天氣保險的需求點，從而為每個人定制適合的天氣保險產品，實現個性化的自由定價，為客戶提供更好的服務。

2.3 區塊鏈技術在氣象環境治理方面的應用

隨著“全球變暖”“溫室效應”等新名詞的出現，人類也更加關注其賴以生存的環境。背后的“真兇”也被揪出，CO2等有害氣體的排放成為“罪魁禍首”。在此背景下，為有效治理氣象環境問題，“排放交易”“碳信用額”被提出。該模式下，每個企業被給予一定配額的碳排放量，超出配額的可通過交易買賣來實現，當然還需要接受相應的處罰[4]。

基于區塊鏈技術的交易系統，實行網絡借貸平臺（Peer-To-Peer Lending Platform，P2P）的市場模式，用戶可以使用保存在區塊鏈中的distributed賬簿進行重組及分配環境負債和資產。區塊鏈技術的應用保證了碳信用額度核驗、查詢程序以及額度買賣的公平性和可信任度，并能夠有效地保證全球范圍內碳零散價格的市場定價。

區塊鏈技術的應用能夠有效地治理氣象環境，同時也催生了氣象信貸、稅收等市場，在一定意義上刺激了經濟的發展。

2.4 區塊鏈技術在天氣預報信息披露方面的應用

天氣預報信息披露是一個很嚴肅的政府行為，影響較為重大。傳統的流程為氣象部門預測數據，政府部門進行審批，下發至基層政府、規范部門以及新聞媒體等，最后才向社會公眾進行公布。此過程符合標準的流程，但是缺乏先進技術的應用，容易導致在流程執行過程中出現信息篡改、披露信息不可靠等情況。

區塊鏈的應用能夠很好地解決上述問題。將氣象部門、政府部門、基層政府、防范部門、新聞媒體以及社會公眾均存放在區塊鏈上，任何一個節點的改動都會導致整個信息出現較大的偏差，能夠有效地滿足天氣預報信息披露防篡改、可追溯以及安全可靠的要求（見圖2）。

圖2 天氣預報信息披露方式對比

3 結語

區塊鏈作為一項新興技術，與傳統氣象行業有機地結合，在氣象領域的多個方面都有深入的應用。相信隨著區塊鏈技術與氣象行業的深度融合，將會有更加廣泛的應用，為推動社會發展、改變人類生活方式做出更大的貢獻。