“天空之城”照进现实！四个关键词，看深圳低空经济中的“气象可为” | 深度

中国气象报

2024-08-05 18:31发布于北京中国气象报官方账号

AI划重点 · 全文约5108字，阅读需15分钟

1.深圳正加速布局低空经济，打造“世界低空经济第一城”，安全、智能飞行是低空经济“起飞”的基础。

2.深圳市低空经济高质量发展大会上，气象部门提出以低空气象为核心的产业链，包括低空气象监测网建设、基于气象多源融合数据的低空行业应用场景开发和特定低空场景的气象保障业务。

3.为此，深圳气象创新研究院联合丰翼、美团等低空运营单位，发起了首个低空经济气象基础设施建设模型实验，以实际数据探索解决低空飞行气象问题的可行性方案。

4.同时，深圳气象部门将持续建设低空经济细分领域产业气象科技创新平台，构建低空飞行“气象监测网”，提升低空气象监测能力。

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近日

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网友大呼“这是什么偶像剧照进现实”

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已经体验了无人机送外卖

当我们从这些未来感极强的场景中抽离

会看到这样一组数据

在距离地面垂直高度1000米以内的空域

正孕育一个万亿元规模的产业

它一头连着制造业

一头连着数字经济和新消费业态

这个蕴藏着推动产业升级

激发新消费潜能的新兴产业

正在成为“黄金新赛道”

这就是低空经济

在这场竞赛中

深圳全速抢滩、加速布局

在8月2日

深圳市低空经济高质量发展大会上

官宣

打造“世界低空经济第一城”

安全、智能飞行

是低空经济“起飞”的基础

气象条件

是影响低空飞行安全和高质效的关键因素

7月27日至28日

首届低空经济气象前沿科技研讨会在深圳举办

粤港澳大湾区气象监测预警预报中心

（深圳气象创新研究院）

常务副主任蔡银寅

分享了深圳气象部门

在低空经济领域的实践与思考

蔡银寅在研讨会上作题为《深圳低空经济气象基础设施建设理论及实践进展》的报告。

关键词：低空基建

记者：在低空经济产业链中，深圳气象服务的切入点在哪里？

蔡银寅：目前，低空经济产业链有两个子链：一个是以飞行器制造为核心的高端制造产业链，包括功能材料、动力电池、飞控系统、设计制造等；另一个则是以低空飞行为核心的现代空中运输业，包括行业应用、客货运、飞行管理控制、飞行环境保障等，以及与其相配套的服务设施体系。

目前，飞行器制造产业链生态已大致形成，在未来一段时间内，发展低空经济的核心任务是扩大应用场景。只有这样才能迅速形成商业闭环，释放制造链的生产力，进而形成良性循环，让各行各业都能享受低空经济带来的时代红利，成为全面拉动产业体系现代化的核心引擎之一。

在这个过程中，低空基建是重中之重。就好比有车须有路，车路协同发展才能让公路运输业成为支柱产业一样，低空经济也需要飞行器与飞行环境的协同发展。

因此，深圳气象部门在低空经济产业链中的战略定位、发力点和切入点，都必然是低空经济气象基础设施建设。

低空经济气象基础设施建设是一套全新的技术体系，它既不是传统公益气象服务体系的自然延伸，也不是现行专业气象服务的一个新兴场景。

从底层逻辑看，低空经济气象基础设施建设将带来气象业务体系的三个根本性的转变：

首先，低空气象是气象业务从服务于“人”到服务于“物”的对象转变。未来低空高密度的快速短时飞行活动，主要是无人机体系对天气信息的理解和决策，“人”从直接决策变成了间接决策，主要任务是制定通用规则，并分析规则体系运行的风险和效率。

第二，低空气象是气象业务从关注突变“大天气”到关注微变化“小天气”的时空域转变。即我们不仅要关注大范围灾害性天气的生成和防御，也要关注小范围天气对飞行活动的影响，天气信息价值从突变间隔性变成了全域的7×24小时。

第三，低空气象是气象业务从监测预报为主到气象条件时空管理的策略性转变。安全是低空气象的下限，通过天气管理，在保障安全的前提下挖掘更多的飞行时间、更多的载重，才是低空气象的主要任务。

低空经济时代，适飞空域是一种资源，适飞时域更是一种资源，而这种资源的开发利用，本质上就是对天气的效率管理。低空时域资源的优化配置需求，是低空气象基础设施建设必须先行的经济学基础。

关键词：低空气象基准线

记者：安全、智能飞行是低空经济“起飞”的基础，那么低空飞行面临哪些与气象相关的安全隐患？又如何破题？

蔡银寅：我们可以将低空飞行的基础描述为“4+1”，其中的“4”分别为通信、导航、监控和气象，“1”为起降点和飞行路线。这5个要素是低空飞行的基础。其中通信用于保障飞行器与地面管理中心的联络。导航用于保障飞行器的空间位置，以便实现间隔管理。监控则突出对飞行活动的全域感知，以便处理突发情况。气象环境信息是飞行活动前置条件，是判断飞行安全和经济载荷的主要依据。起降点和路线则是飞行活动的物理过程，也是“通导监+气象”的保障对象。

安全、智能飞行的天气问题，实际包含了两个方面：一方面，飞行的起点、落点、航线区域对应飞行时间的天气状况如何，这是对天气信息感知、收集、汇总分析的过程；另一方面，飞行器本身对天气的防御能力如何，比如，高性能工业级无人机和消费级无人机的设计安全等级不同，在相同的天气状况下，前者可以正常飞行，后者则可能存在飞行安全问题。

低空飞行的气象安全问题，是一个天气与飞行器协同适应的过程，气象服务需要尽可能地将气象信息收集准确，以便保障安全经济的飞行活动。

相对于其他城市而言，深圳的低空气象特征更复杂且更具有代表性。

首先，深圳属于亚热带季风气候，季节性明显，降水充沛，短时强对流天气频繁，容易引发雷雨、风暴等极端天气。年均天气预警时长约有4500个小时，占比超过50%。如果按照天气预警信号制定飞行计划，深圳低空飞行的时域资源将所剩无几。

其次，深圳地形复杂，城市建筑密集，低空飞行面临地形起伏、建筑物阻挡等问题，气流的不稳定性和局地风场的复杂性还会带来突发天气，让深圳的低空飞行更具挑战性。

再者，深圳的人口密度特别大，人口集中度也非常高，飞行空域资源有限，很容易在局地产生高密度飞行场景，飞行间隔管理变得重要，而间隔管理又需要与天气信息的协同。

低空经济应用场景众多

事实上，除了我们直观理解的风速、风向、降雨等是低空飞行需要注意的常见天气因素以外，还有很多其他天气因素，对低空飞行也有很大影响，包括高低温、快速温变、磁暴、电离层扰动、大气电场、强辐射、电磁环境等，也需要更多的监测和研究。

从某种意义上说，低空飞行的气象保障是一个新问题，很多安全隐患并不在已知的范围内，因为不同的飞行器对不同的天气到底有什么样的反应，我们掌握的数据还远远不够。

针对这种情况，深圳气象创新研究院联合丰翼、美团两大低空运营单位，又集聚了10余家以气象监测、气象数据应用研发为核心的科技型企业，在深圳各区、各部门的大力支持下，于2024年5月13日发起了首个低空经济气象基础设施建设模型实验。整个实验已投入1300余万元的硬件设备，覆盖了9个起降点（包括大中小三类）、5条航线（含1条跨海航线），希望能以实际数据，探索解决低空飞行气象问题的可行性方案。

位于深圳市南山区后海片区的美团低空无人机起飞点、低空气象示范点

在实验中，我们发现低空飞行的情况十分复杂——

首先，不同观测设备厂家的技术标准形式各异，需要通过一段时间的磨合，才能建立新的标准体系，满足低空气象的监测要求。

其次，融合天气预报数据也是一个难题，现行的天气预报技术，无论是数值模式还是人工智能，其数据结构、检验方法、要素构成基本上都是服务于“大天气”过程的，较难直接应用于低空领域。

再者，飞行运营单位对气象数据的理解存在一定的偏差，需要一个周期的学习过程。

现实中，不同飞行器对天气的防御能力不同，有计划飞行和无计划飞行交叉进行，众多模型实验让我们有了一个初步认知：

低空气象必须走统一标准的道路，低空气象基础设施建设要大致按照“实况为主、预报为辅、疏密有致、多源融合、统一基准”的大原则进行，其中一个非常重要的工作是建设数据相对完备的低空气象基准线。

目前，深圳气象创新研究院已建设的低空气象基准线包含12个大类、38小类、146列的数据标准：

实况数据的时间精度有秒级风速，分钟级降雨等；
实况空间分辨率实现起降点高密度全覆盖，航线格点覆盖；
预报数据按照临近、短临、短期、中长期划分，对应不同的时空精度，融合多模式、多技术路线，生产出统一标准的低空气象数据。

关键词：以低空气象为核心的产业链

记者：从低空基建入手，打造低空气象基线，气象部门如何一步步融入深圳低空经济发展大局？

蔡银寅：年初全国两会“低空经济”写入政府工作报告。8月2日在深圳市低空经济高质量发展大会上，深圳官宣要打造“世界低空经济第一城”。发展低空经济属于深圳市气象高质量发展“3433”战略中气象防灾减灾体系、智慧气象服务、气象科技产业发展三方面先行示范的重要内容。

早在2022年底，深圳市气象局就提出在发展气象科技产业，再用气象科技产业赋能战略新兴产业的构想，并于2023年初开始筹建深圳气象科技产业先行示范园区，制定了“院园合一”的发展计划。其中，低空经济、新能源、商业航天、人工智能气象应用、气象大数据交易、气象科学研究和衍生品服务一直是聚焦的重点。

放眼深圳低空经济大盘，低空应用场景是关键，物流货运是核心。在以低空物流为核心的G（300米以下）和W（120米以下）空域高密度短时飞行中，低空气象环境保障是重要的基础设施之一.

以深圳低空气象数据基准线建设为抓手，集群气象观测设备研发生产、气象数据应用、人工智能等高科技公司，建立以低空气象为核心的低空产业链成为融入深圳低空经济发展大局的主要路径。

深圳石岩顺丰无人机货运集散地气象示范点

以低空气象为核心的低空产业链构建主要包括三部分内容，也是目前我们主要的落地方向:

一是低空气象监测网建设，即建立专门服务于低空的气象观测体系。但这种观测体系如何建立，还需要更多的实测数据支撑，至少是要进行一定数量的模型实验，边干边学边扩大。

在这方面的落地实施，我们主要选择了以美团为代表的低空外卖配送体系，飞行空域为W空域（120米以下）的以小型机轻载重为主的场景，和以丰翼为代表的低空快递配送体系，飞行空域为G空域（300米以下）的以中型机为主的场景。

丰翼和美团，基本代表了低空货运的主要形态，我们的低空气象监测网模型实验围绕他们的各类起降点和飞行路线布设，目前已经取得了初步的实验数据，正在进入融合实验阶段。

丰翼科技无人机跨海运输场景

在这个过程中，气象观测设备类企业都积累了一定的实战经验，成为培育低空气象产业链的重要环节。同时，除了政府投资以外，低空气象的服务模式，我们做了一些探索，包括社会资本投入、金融机构参与、运营单位自营等多种方案，给予了参与实验的企业很大的信心。

二是基于气象多源融合数据的低空行业应用场景开发。虽然低空经济的未来趋势是低空客货运输，但在目前这个阶段，低空客货运仍处于发育阶段，其产值贡献还十分有限，而以无人机为主体的低空行业应用则是一个正在迅猛发展的风口。

无人机行业应用的经济账很容易算得过来，能够迅速落地形成商业模式。在这个方向上，我们跟几家无人机头部企业，围绕极端天气防御、智慧城市建设、人工影响天气、生态环境保护等气象应用，开展了一些合作和场景开发。

三是开展特定低空场景的气象保障业务。比如无人机测试场的气象基础设施规划建设和测试服务、景区A到B固定飞行线路的气象管理体系、特定海鲜低空运输线路的气象服务、低空试验区及通航机场的气象工程整体规划设计运维等，在这些方面，我们依靠低空气象产业链的结构化优势，已经做了很多尝试，探索出了一些有效的产品服务形态。

关键词：一个要素，两套体系

记者：驱动以低空气象为核心的产业链不断完善，服务低空经济的核心是什么？

蔡银寅：我们可以将低空经济领域气象服务最关键的要素理解成数据，但数据只是这个关键要素的物理表现。实际上，低空经济气象服务的核心关键点有两个：

一是以满足低空飞行气象信息需求为目标的集低空气象数据收集、清洗、分析、整合为一体的技术标准体系。

这个技术标准体系是一套全新的逻辑，它与传统气象服务的本质区别在于它不是以预报为中心，而是以多源数据的有效组合应用为中心。就像新质生产力理论体系描述的那样，生产要素的创新性配置是催生新质生产力的路径之一，这一点非常适用于解决低空气象的技术问题。如何在现有观测和预报的技术水平下，建立低空气象服务的技术标准体系，是主要内容。这也是我们前面提到，特别重视开展低空经济气象基础设施建设模型实验的原因。

二是以满足低空飞行经济性需求为目标的天气管理工程体系。

低空飞行的下限是安全，上限则是经济性。如何在保障安全的情况下，最大化地开发低空飞行的经济价值，是低空气象服务的另一个关键点。简单来说，就是要在天气条件、飞机性能、飞行载荷、时间规划等多因素条件下，选择最经济的平衡点。

因此，气象服务在低空经济领域的关键点可以总结为“一个要素、两套体系”，即气象数据要素，低空气象技术标准体系和天气管理工程体系。

在未来很长的一段时间内，我们会按照“一领域、一平台、一龙头、众创式、多场景”的整体架构，通过与细分领域头部企业的合作，联合创投基建为其赋能，以深圳为基础，先行示范，打造标准化产品和服务，然后再向全领域推广。

深圳，正在从“无人机之都”向“世界低空经济第一城”前进。这个有基础、有条件、有决心、有作为的城市，已形成相对完整的低空经济产业链，让“天空之城”照进现实！

乘势而上，深圳气象部门将持续建设低空经济细分领域产业气象科技创新平台，构建低空飞行“气象监测网”，加快提升低空气象监测能力；打造低空经济“气象数字网”，结合各类低空飞行器的运行服务场景，针对性、持续性研发智能化、精细化低空气象服务产品，为航线规划、起降服务、安全飞行等提供精细化服务，提升低空飞行的气象安全保障能力；不断孵化培育低空“气象赋能网”，重点赋能低空经济装备制造业及装备技术服务业产业链条，促进气象赋能新兴产业高质量发展。

如今，这“三张网”建设已写入《2024年深圳市低空经济十大工作计划及重点任务清单》。而在务实高效的深圳，首个以气象科技赋能战略性新兴产业发展为核心的产业链集群（低空气象产业链集群）已初具雏形，若干个无人机头部企业、通导监头部企业和气象科技头部企业，已具备完整的低空场景综合示范建设能力。

面对当前如火如荼的低空经济产业发展态势，多地气象部门也根据本地特色统筹发展，我们也将挖掘更多低空经济中的“气象可为”案例以供探讨。安全、智能飞行离不开气象服务保障。让我们一起期待，天空更加“繁忙”的那一天！

中国气象报社出品

策划：王若嘉易红梅

审核：叶海英段昊书

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