区块链＋气象，值得想象

1 引言

区块链技术作为一个从比特币的兴起而越来越受关注的计算机底层技术，在各领域的应用研究正在蓬勃的发展。研究基于区块链技术特点分别对气象保险、装备维护保障和气象预警信息发布等业务进行了可行性分析。同时进一步分析了气象领域在应用区块链技术的过程中可能面临的问题，以及区块链技术给气象行业发展带来的机遇和挑战。

2 区块链技术

2.1 技术内涵及特点

广义上来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。区块链通过去中心化的分布式结构、不可篡改的时间戳、安全的信任机制和灵活的可编程特性，拥有了去中心化、数据可追溯、信息防篡改和高可靠性等技术特点。

2.2 关键技术

核心关键技术包括点对点通信（P2P 网络技术）、分布式存储、非对称加密算法、共识机制和智能合约。

2.3 区块链应用场景

区块链技术的应用场景涉及金融服务、供应链管理、文化娱乐、智能制造、社会公益、教育就业等领域。

3 气象领域应用场景

3.1 气象领域区块链技术应用现状

（1）气候变化问题。

区块链技术被认为能够有效地解决国际间各个国家和组织间在气候变化与环境保护等领域的信任问题。4,5,6

（2）气象数据交易

天气数据行业所面临数据来源和精准性的挑战，区块链可追溯性和不可篡改性可以很大程度地减少应用气象数据和产品的风险。

3.2 气象保险服务

农业种植、城市交通和建筑设施都存在气象灾害风险，气象保险能够减少气象灾害造成的经济损失。气象保险在理赔过程中存在取证难及赔付过程繁琐的问题。

3.3 气象装备维护

利用区块链技术的高度自治性和数据安全性的特点，把装备运维的各方和智能化观测设备都接入到区块链网络中，装备发生故障后各方同时获悉，记录维护的全过程，确保信息一致、无法篡改，相比当前各方“串行”式的业务流程，响应速度更快，管理成本也更低。

3.4 气象预警信息发布

区块链技术的防篡改、可追溯和安全可靠等特点能够很好的解决气象预警信息发布现存的问题。

4 问题与挑战

4.1 区块链技术成熟度成为应用难点

区块链技术还处于起步阶段，计算资源消耗大和存储利用率低等技术缺陷与气象业务发展相悖。区块链技术要在气象主体业务发挥作用需待技术进一步成熟。

4.2 区块链技术促进气象行业加快融合发展

当前区块链技术在气象领域的应用实例多是与金融服务相关联，未来气象行业发展更趋于多元化和各领域深度融合，新信息技术的发展加速了气象融合发展的步伐。

4.3 区块链数据安全问题

区块链技术可以保证数据不被篡改，但不能保证进入区块链的数据的真实性和数据的质量。区块链技术或许能够有效整合社会气象观测数据，但是缺乏标准的社会气象探测设备和低质量的采集数据等问题成为技术应用难点。

5 结语

本文首先介绍了区块链技术在气象领域应用的实例，并结合区块链技术高可靠性、防篡改和数据可追溯等优势特点提出了气象领域的应用场景，围绕技术成熟度、行业发展趋势和数据安全问题等方面分析了在气象行业应用中面临的问题和挑战。

参考文献：

1 天极网云计算频道.区块链浪潮下互联网巨头阿里、腾讯、百度等都有哪些动作?.2018.
2 工业和信息化部.《中国区块链技术和应用发展白皮书(2016》).2016.
3 腾讯FiT,腾讯研究院.《腾讯区块链方案白皮书》.2017.
4 Hutson M. Can bitcoin’s cryptographic technology help save the environment?[J].Science,2017.
5 Divya Seshamani. Can blockchain help us to solve climate change? https://www.weforum.org/.2017.
6 Mark van Rijmenam. How Blockchain Can Help Combat Climate Change? http://datafloq.com/.2016.
7 UN Supports Blockchain Technology for Climate Action. https://cop23.unfccc.int/.2018.
8 WeatherBlock.《WeatherBlock 白皮书（中文版）》.2018.

来源：第35届中国气象学会年会论文，原文标题：《气象领域应用区块链技术的机遇和挑战》

作者：董昊，周勇，唐伟，王小光