【转载】面向国际用户的风云气象卫星数据共享服务现状及发展建议

为了解决气象卫星资料保存和共享存在的问题和遇到的瓶颈，推动协调、国际通用的科学数据获取方式的多样化，保证能够向决策、科研、行业用户提供高质量的气象卫星数据资料，中国气象局制定了《风云气象卫星数据管理办法（试行）》，规范风云气象卫星数据管理，加强卫星数据开放共享、应用推广，鼓励国际用户使用相关卫星资料，进一步发挥风云气象卫星在经济社会发展中的重要作用。

面对全球用户日益增长的需求给中国气象局提出的新挑战，风云气象卫星数据资料及产品发布即时性亦要求越来越高。马博源介绍了风云数据服务的「三级跳」演进，以三个阶段的数据传输水平和特征讲述气象卫星资料从封闭仓库到开放平台的蜕变，随时可调整的云端数据存储策略可以让用户从云端提前预定或第一时间获取到最感兴趣的数据及产品，统筹公有云数据清单和共享时长，实现效益最大化；咸迪等从不同角度归纳了国内外气象卫星数据共享情况，从气象卫星的数据和产品本身、服务现状和成果以及用户属性情况等深入剖析天地一体化的数据共享服务体系，并从多方面展望风云气象卫星数据共享趋势；咸迪等制定了气象卫星数据共享服务评估方法，确定了气象卫星数据共享服务评估的指标体系、指标的计算方法和评估流程，该方法适用于对气象卫星国内外数据共享服务工作的评估。

风云系列气象卫星是中国自主研发的主要用于天气气候预测和防灾减灾的对地观测卫星。目前，中国已成功发射21颗风云气象卫星，实现8颗卫星同时在轨运行的业务运行模式，风云气象卫星数据共享在国外已经得到广泛应用。截至2024年，风云气象卫星为全球133个国家和地区（不含中国）提供对地观测资料和产品（图1），共产生近2万次国际数据服务单，总数据量近400TB，气象卫星的数据和产品被广泛应用于气象、海洋、农业、林业、国土、水利、环保、交通和航空航天等多个行业和领域，产生了良好的社会效益和经济效益。

 图1  风云气象卫星服务全球133个国家和地区

（图片来源：「风云地球」国际版）

此外，30个国家申请使用风云三号卫星预处理软件包，36个国家注册成为风云气象卫星国际用户防灾减灾应急保障机制（FY_ESM）成员，已按需向12个国家提供中国气象局卫星数据广播系统（CMACast）广播能力范围内的风云气象卫星授权数据，已支持8个国家建设本地的风云气象卫星数据直收站。针对不同区域国家用户的需求，多种气象卫星数据应用平台已经免费向国际用户提供使用。图2为天地一体化的气象卫星数据共享服务体系。针对非洲及欧洲国家，中国气象局与欧洲气象卫星组织（EUMETSAT）合作，通过欧洲气象卫星组织卫星广播系统（EUMETCast），向有需求的国家共享风云气象卫星数据；同时，其他国家也可通过世界气象组织（WMO）的全球通信系统等信息传输渠道，共享风云气象卫星数据。

图2  天地一体化的气象卫星数据共享服务体系

国际用户通过以下几种主要方式获取及使用风云气象卫星数据。

1.数据服务网提供历史/实时气象卫星资料

随着风云气象卫星全球监测产品体系不断完善，国际用户可以通过风云卫星数据服务网（data.nsmc.org.cn）获取历史和实时的气象卫星数据和产品。网站以国家级气象信息服务为框架，按照统一的用户管理、服务界面、数据提供来设计，整合风云卫星遥感信息和公共气象卫星数据资源，采用云+端架构，通过全国综合气象信息共享平台（CIMISS）统一接口标准，搭建多级气象卫星数据共享服务，增强数据环境支撑与服务产品加工能力，丰富数据产品种类，基于互联网及移动互联网技术，向国际社会开放卫星元数据检索接口，实时在线定制卫星数据和图像。从图3可以看出，使用该网站的国家和地区的国家数与数据量具有逐年递增的趋势。

图3  网站注册用户逐年变化情况

（2018—2024 年）

除少数数据外，网站提供的大多数风云卫星数据无需登录即可搜索。在订阅和下载数据之前，国际用户需要在网站上注册为合法账户并进行登录验证。所有数据订阅均须通过提交订阅表格，每个订阅表格中都可以列出各种所需下载的数据及产品。从图4和图5可以看出，国际用户对风云三号（FY-3）、风云四号（FY-4）系列卫星数据有很大程度的需求，并且针对这些卫星的图像产品和1级数据使用率较高。

图4  国际用户对风云卫星的使用占比

图5  国际用户对风云卫星数据及产品的使用占比

2.CMACast提供以L1级为主的气象卫星资料

中国气象局建有气象数据CMACast，作为地球观测组织（GEO）的全球卫星数据广播分发体系的3个核心成员之一，该系统可为国际用户提供包括风云气象卫星资料在内的气象数据接收、处理、显示、应用等一站式气象数据服务。国际用户主要采用CMACast系统接收风云卫星数据，日均广播数据量达到300GB，目前已经涵盖老挝、巴基斯坦、哈萨克斯坦、巴布亚新几内亚、斯里兰卡等12个国家气象部门，并且在这些国家预报预测业务中发挥了较大的作用。近几年，针对防灾能力较弱、经济较为落后的国家，中国气象局开展多次CMACast海外接收系统的设备和软件升级，并派遣专家团队前往部分国家开展现场技术调研、培训和维保，图6为专家团队调整卫星接收天线角度，恢复老挝气象与水文局卫星广播数据接收。

3.卫星数据海外直收站提供大批量的气象卫星资料实时数据

卫星数据直收站可以实时接收气象卫星数据原始数据，配备了适当数据采集设施的用户均可直接从卫星广播中接收数据。卫星数据直收站一般由接收天线、接收机、数据处理和应用服务器、接收处理软件和应用产品处理系统组成。其主要优点是可以接收处理实时的气象卫星数据，实效性较高。2020年，中国风云二号气象卫星接收处理及应用系统首次落户非洲，为莫桑比克填补了天基气象观测的空白，推动天气预报和防灾减灾能力提升（图7）。随后几年，蒙古、巴基斯坦、孟加拉、阿曼、吉尔吉斯斯坦、伊朗均陆续增设海外风云二号H星直收站。

4.风云三号卫星预处理软件包可便捷使用风云三号系列卫星资料

国际用户可以申请免费的极轨气象卫星预处理软件包，该软件包是一个用于预处理风云三号系列卫星直接广播数据的软件系统，可以将星上下载的天线接收数据解析为各载荷的L0级数据、公共GPS数据和L1级数据，从而方便快捷地使用风云三号系列卫星资料，其中30个国家（不含中国）的机构用户已经申请使用风云三号卫星预处理软件包（表1）。

表1  风云三号卫星预处理软件包国家使用情况

5.应急数据服务提供针对灾害需求的气象卫星资料

为充分发挥风云气象卫星的国际应用服务效益，2018年4月，中国气象局建立了FY_ESM，这意味着一旦遭受台风、暴雨、火情等灾害时，已注册该机制的国家可以第一时间通过FY_ESM专题网站（data.nsmc.org.cn/FYESM/en/emergency/index.html）获得风云气象卫星的区域扫描以及高频次云图及相关定量产品，并获取风云气象卫星数据、产品以及监测服务。除此之外，风云气象卫星作为公益性对地遥感卫星，已经被世界气象组织纳入全球业务应用气象卫星序列，同时也是空间与重大灾害国际宪章（CHARTER）机制的值班卫星，为相关国家提供防灾减灾的应急数据服务。

FY_ESM注册用户国家从2018年的14个增加到2024年的36个，自2018年9月首测启动FY_ESM起，截至2024年12月，响应国际应急服务请求40次。CHARTER应急响应国家数从2018年的4个增加到2024年的54个（仅2021年就为全球22次重大灾害提供近6000景2T的数据），截至2024年12月，响应国际应急服务请求155次（图8）。表2为2018—2024年应急数据服务灾害类型占比。

表2  应急数据服务灾害类型占比（2018—2024年）

6.全球公共数据应用平台提供交互式的气象卫星资料

中国气象局已经建立了基于公有云的多语言版的风云卫星气象应用平台（SWAP）和「风云地球」（FengYunEarth）国际版，并面向国际用户推广应用。SWAP主要是面向国际用户关于天气应用可视化的需求，以风云静止气象卫星为主的数据应用平台。

最新版的SWAP平台支持包括风云二号系列气象卫星、风云四号系列气象卫星在内的数据处理与分析，尤其是针对热带气旋、沙尘、强对流以及大气环境等提供多种产品和分析工具，实现多影像效果增强、多数据层叠加、多云图目标识别的功能。该平台（rsapp.nsmc.org.cn/geofy/en）于2018年3月正式发布，截至2024年12月，来自135个国家的70.69万个用户访问SWAP应用平台，浏览访问量达到5646.26万次。

「风云地球」国际版根据不同国际用户的个性化需求，打造了涵盖全球版、区域版、国家版、专业版、专项服务版的「风云地球」国际版谱系，提供包括卫星云图、气象要素、灾害事件、气候监测等在内的5大类100多个定量化、多尺度产品，为国际用户提供「高时效、智能化、精细化、可定制」的风云气象卫星遥感应用服务。该平台支持不同业务场景，根据不同国家和区域，配置重点关注的气象要素、观测区域、时间范围等，以满足用户使用的便捷性和实用性。该平台（fyearth.nsmc.org.cn/）自2023年11月正式发布以来，截至2024年12月，来自70个国家3745个用户访问「风云地球」平台，浏览访问量达到15120次。图9为两个全球公共数据应用平台的首页图及国家访问情况。

图9  全球公共数据应用平台的首页图及国家访问情况

根据不同风云气象卫星的观测特点，针对不同国家的综合灾害风险水平以及防灾减灾的需求，为了让每一个国际用户受益于中国气象卫星，需要从数据、服务、管理和推广4个层次逐步提升全球数据共享水平。

第一，增强风云气象卫星数据产品的获取能力。卫星数据获取是服务的前提条件，根据目前风云气象卫星数据共享服务现状（表3），需打通全球数据产品获取渠道，协调建立专用应急获取通道，实现针对国际用户的气象卫星资料的快速下载，集约多源遥感数据产品资源。

表3  获取风云气象卫星数据方式汇总表

第二，提升风云气象卫星数据服务水平，保障风云卫星数据产品分发成功率，并对加密观测及高时效产品做好重点分发监控，提升分发时效性。充分调研国外气象用户迫切需求的数据产品，精简分发产品种类，推动云上风云遥感数据服务网站建设，分流数据服务压力。研发针对性强的气象卫星遥感应用软件或者平台，探索面向国际的风云卫星数据产品高效分发服务模式，定制针对国际用户本地适用的场景化应用产品。整理风云气象卫星介绍、仪器介绍、数据产品分类、数据说明文档获取方法、数据读取和处理工具使用方法等基础知识和常见问题，编写并发布国际版的风云卫星数据产品服务手册。

第三，完善风云气象卫星数据管理办法，加强对多源遥感数据资源的管理，强化数据全生命周期的管理，修订数据获取、数据业务及数据服务相关管理办法，在确保数据产品安全前提下，简化国际用户数据产品申请审批流程。

第四，推广风云气象卫星新增载荷和新增产品的国际共享，建立风云气象卫星数据产品服务效益反馈机制，加强国际层面科技专家的交流互访，派遣专家前往国外开展风云气象卫星应用交流并获取第一手的用户反馈意见，同时也要邀请国际科技专家来华进行访问和交流，设计针对风云气象卫星的遥感应用培训课程，编制多语言版本的培训教材，充分利用双边和多边外交场合推广风云气象卫星应用，不断吸引更多国内外学者使用风云气象卫星，从而扩大风云气象卫星的国际影响力，最大化发挥风云气象卫星数据产品国际社会经济效益。

风云气象卫星作为综合气象观测系统的重要基础设施，在全球气象监测、防灾减灾等方面作用显著。中国积极推动气象卫星数据共享，制定相关管理办法。目前，我国已为全球100多个国家和地区提供卫星数据和产品，通过风云卫星遥感数据服务网、CMACast、海外直收站等多种方式提供数据共享服务。在FY_ESM和CHARTER两个机制的协同配合下，发挥风云气象卫星在全球提供近实时应急保障服务的作用。推进风云气象卫星在全球广泛深度应用，建设实时、定制化、精细化、定量化、谱系化的气象卫星应用平台，助力气象行业及专业用户提升应对气候变化的能力与韧性。未来，需从增强数据获取能力、提升服务水平、完善管理办法、加强推广交流四方面着手，提升全球共享水平，扩大国际影响力，更好服务全球用户，助力全球气象事业和防灾减灾。