新质观察｜低空经济气象基础设施建设的总体路径

视觉中国 AI 图

按照2024年制定的行动计划，各地的低空经济基础设施建设工作将逐渐进入实战状态。在低空经济基础设施总体框架中，气象基础设施是相对独立且功能完备的附属系统，适宜先行先试。经过一年多的实验准备和技术探索，低空经济气象基础设施建设的总体路径已初步显现。

一、低空经济气象基础设施的定位与特征

随着实践的不断深入，低空经济基础设施的构成和分类越来越清晰，基本已经算是形成共识，大致分为四个部分：

一是物理类基础设施，主要为起降基础设施，包括土建、电力配套、标识物等；

二是飞行管理（服务支撑）类基础设施，主要为信息基础设施，诸如通信、导航、监视、气象、无线电频谱管理等；

三是科研和检测检验类基础设施，主要为测试场、实验室、风洞、虚拟软件、数字孪生系统等；

四是安全监管类基础设施，主要为指挥中心（平台）、安全监管平台、反无人机系统等。

在定位上，低空经济气象基础设施属于飞行管理（服务支撑）类型基础设施，主要任务是规划、设计、建设低空经济所需的气象监（探、观）测设备网络、信息传输网络、数据运算存储设备设施、计算方法（判断逻辑）和相关软件系统，最终目的是提供低空经济飞行和安全管理所需的气象信息，满足低空经济发展对气象信息的需求。

低空经济气象基础设施具有三个主要特征：

首先，它是典型的附属设施，依附于低空经济主设施存在，独立建设没有实际意义；

其次，它又可以自成体系，从低空气象监测到数据传输，再到数据运算和结果分发，这个过程可独立完成，不依赖于其他低空经济基础设施；

再次，它既可以利旧，也可以复用。即低空经济气象基础设施建设过程中，既可以充分利用现有的公共气象基础设施，减少新建成本。

同时，未来的低空经济气象基础设施，也可以为气象应急保障、新能源天气管理等领域提供衍生服务，实现设施复用。低空经济气象基础设施的这些特征相较于低空经济的其他基础设施来说，其社会效应更加突出，投入产出比更高。

二、低空经济气象基础设施建设的技术路线

根据低空经济发展对气象的实际需要和技术需求，低空经济气象基础设施建设的主技术路线是：实况为主、预报为辅、疏密有致、多源融合、统一基准。

实况为主是指在需要相对精准掌握气象信息，或者需要依据真实气象信息做出决策的空间点和时间点，要尽可能实现对天气信息的实际监测，在应用中将实况天气数据（通过直接监测获取的天气数据）设定为第一优先级。

预报为辅是指天气预报数据主要用于辅助低空经济活动的计划制定。预报数据虽然不作为低空经济活动真实决策的第一优先级数据，但在中长期计划安排和活动筹划方面却是必不可少的。尤其在低空飞行的风险控制方面，辅助预报预警技术，具有保障安全的重要战略价值。

疏密有致是指在低空气象监（探、观）测设备布局和组网、天气预报预警数据生产等过程中，要根据低空经济的实际需要，按照功能完备、成本节约的原则，当疏则疏，当密则密，恰当设定低空经济气象观测网和低空经济气象数据生产使用标准。

多源融合是指要充分利用现有的气象数据源，从利旧角度优化资源配置，从现有气象数据源中，选取适用于低空经济需要的数据源接入并实现有效融合，尽量减少数据源的新建，降低总体成本。

统一基准是指无论是针对低空经济需求所建的气象设施，还是现有的气象数据源，都需要按照一个相对统一的基准进行数据处理，既要保障低空经济气象数据使用时的统一与高效率，也要保障低空经济气象数据复用时的便捷性和低成本。

以上主技术路线是对低空经济气象基础设施建设的总体要求。在这个技术路线基础上，针对不同场景，不同实际需要进行低空经济气象基础设施的规划设计，有助于统一认识，减少分歧，可以作为接下来低空经济气象基础设施建设的核心准则。

三、低空经济气象基础设施建设的社会分工

沿着低空经济气象基础设施建设的主技术路线思考，低空经济气象基础设施建设的主要内容可以凝练为三个数据源建设，其社会分工和投资逻辑大致如下：

第一数据源建设。第一数据源主要指针对低空经济发展需要的中长期、大范围、多尺度天气预警预报数据建立的数据源，可以理解为是对大天气背景信息的掌握，核心任务是满足低空经济对大天气系统预警预报信息的需求，如台风天气、强对流天气、高低温转变天气等。

就目前的技术水平而言，现有的天气预报系统基本可以满足这一需求，但仍需要进一步加工，也会新增一些工作任务。从这个角度看，第一数据源建设的关键是利旧，即对现有公共气象基础设施和技术的开发利用。考虑到现实情况，第一数据源建设宜由中国气象局系统牵头建设，中央资金投入并纳入后续预算，利用现有的气象设施，建设大区域、中长期、粗时空分辨率的低空经济大天气系统预警预报数据源。采用标准化接口，作为各省市区低空经济气象基础设施建设的第一数据源（天气背景数据），解决低空经济宏观管理中的天气预警预报数据获取问题。

第二数据源建设。第二数据源主要指低空经济公共区域（空域）的天气实况监（探、观）测数据、数值模拟计算数据、短临天气预警预报数据等。第二数据源建设的主要内容是低空公共区域（如公共航路、试验区等）气象监测网建设和多源数据融合系统建设。低空经济气象基础设施的公共部分宜由地方政府投资。可以通过地方政府的低空管理部门协同地方气象部门组织规划设计，地方资金投入，纳入预算或混合社会投资，自行建设，自主运营，自负盈亏。

第二数据源覆盖本地低空经济的公共区域，包括公共航线区域，管制区域等不能或不宜由社会投资主导的低空气象监测数据。同时，第二数据源可以作为本地低空经济气象数据的核心运营商，对上接入第一数据源，对下采用标准化数据接口，成为本地低空经济运营单位气象基础设施建设的主要参与者和数据供应商。面向本地所有低空经济运营单位开放分发低空气象数据，解决本地公共区域天气实况数据和天气背景数据的获取问题。

第三数据源建设。第三数据源主要指低空经济运营单位的场内气象监（探、观）测数据和自主研发的其他低空气象数据。第三数据源建设的核心任务是场内部分的气象基础设施建设和自用气象数据研发。第三数据源由低空经济运营单位自主投入建设。主要内容是低空经济具体场景内部的天气实况监测，第一和第二数据源的接入，对应的软件系统开发，管理规则设定等，重点是解决低空经济具体场景的天气管理问题。

总的来说，低空经济气象基础设施建设的社会分工和投资逻辑可以简单表述为：中长期天气背景场的气象监测和预警预报任务归国家，由中央财政投入、省市做好数据接收；地方公共区域的气象监测和短临预警预报任务归地方，由地方政府投入，做好数据汇总分发和数据安全管理工作；运营单位作为低空经济运营管理的第一责任人，场内气象监测和天气管理的任务归自己，由运营单位自行投入、自主设计、自主研发，接入并恰当利用第一和第二数据源，完成低空经济气象基础设施建设运营的“最后一公里”。

四、低空经济气象基础设施建设的其他问题

此外，低空经济气象基础设施建设还面临一些其他问题需要统筹考虑。

一是相关法律法规问题。虽然低空经济属于一个新事物，但在一些上行法律法规中，实际上一些条款也涵盖了对低空经济气象基础设施建设的要求和规范，需要注意。

比如，2016年11月7日，第十二届全国人民代表大会常务委员会第二十四次会议第三次修正的《中华人民共和国气象法》第九条、第十条规定。国务院气象主管机构应当组织有关部门编制气象探测设施、气象信息专用传输设施、大型气象专用技术装备等重要气象设施的建设规划，报国务院批准后实施。气象设施建设规划的调整、修改，必须报国务院批准。重要气象设施建设项目应当符合重要气象设施建设规划要求，并在项目建议书和可行性研究报告批准前，征求国务院气象主管机构或者省、自治区、直辖市气象主管机构的意见。这意味着，低空经济气象基础设施建设过程中，也要重点考虑并恰当处理现行法律法规的问题。

二是技改和研发问题。低空经济气象基础设施的技术需求主要包括三个：首先是满足低空经济气象监测需求的装备体系需要做进一步的技术改进，至少要在现有基础上进行小型化、低成本、稳定性、灵活性和环境友好性等方面的改造；其次是天气预警预报技术和服务方式需要根据低空经济的运行逻辑进行调整，打破技术理解障碍、缩短技术使用链条，降低应用环节的主观误差积累；再次是填补低空经济领域所需的天气机理研究方面的空白，比如低空空域突变天气的主要特征与识别方法，低空空域中小尺度临近预报预警的技术方法等。

三是时间和空间安排问题。低空经济气象基础设施作为低空经济的附属基础设施，虽然可以自成体系，却属于典型的附属设施，必须依赖主设施才能发挥作用。因此，在时间和空间安排上，低空经济气象基础设施建设既不能一下子全面铺开，先于低空经济其他基础设施建设，也不能太过于滞后，迟滞低空经济发展的进度。

结合实际情况，其时间和空间安排策略大致是：第一数据源建设可以整体先行，先保障低空经济天气背景场信息的获取；第二数据源建设则根据各地的实际情况和低空经济发展进度由地方政府统筹安排；第三数据源建设则由低空运营单位自行决定。理论上讲，先期阶段，在飞行密度不高，频次有限的情况下，仅使用第一数据源和第三数据源也能基本维持运营所需。

（作者蔡银寅为南京信息工程大学教授、中国气象服务协会低空经济专业委员会主任委员）