譚嘯++彭浴++鄭宇洋

摘要 為進一步提升氣象服務(wù)能力和水平，拓展氣象信息發(fā)布手段和發(fā)布渠道，使社會公眾能夠便捷地獲取準確豐富的氣象信息。本文通過運用株洲區(qū)域自動氣象站實時數(shù)據(jù)資料，并針對株洲微氣象微信公眾平臺的服務(wù)后臺進行系統(tǒng)設(shè)計。結(jié)果表明，運用上述系統(tǒng)可以迅速、高效地實現(xiàn)對實時氣象信息的獲取、查詢統(tǒng)計、預警等功能。

關(guān)鍵詞 氣象預警；信息發(fā)布；公眾服務(wù)；微信平臺；設(shè)計；實現(xiàn)

中圖分類號 P409 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）19-0216-02

近年來，強降雨導致城市內(nèi)澇、山體滑坡等氣象災害頻繁發(fā)生，造成嚴重的經(jīng)濟損失和社會影響，成為各界普遍關(guān)注的問題。株洲市內(nèi)均勻地分布了195個區(qū)域自動氣象站監(jiān)測點，覆蓋了全市的所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道社區(qū)。由于區(qū)域自動氣象站每5 min向服務(wù)器端傳送一次數(shù)據(jù)，其實時降雨量監(jiān)測數(shù)據(jù)對于氣象災害預警有著重要的意義。微信作為目前覆蓋范圍最廣、使用人群最多的手機軟件，在氣象公共服務(wù)中也得到了廣泛應用[1]。通過手機微信平臺的實時信息發(fā)布渠道，實現(xiàn)區(qū)域自動氣象站強降雨信息的實時獲取、查詢統(tǒng)計、預警等功能，可以給政府和人民群眾提供最新、及時、最準確的氣象資料，啟動相應的應急預案，減輕突發(fā)惡劣天氣對公眾安全造成的影響[2]。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計

系統(tǒng)以株洲市氣象臺最新預報結(jié)論和城區(qū)195個區(qū)域自動站實時雨量數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，發(fā)布實時天氣預報結(jié)論、區(qū)域自動氣象站數(shù)據(jù)，推送氣象災害預警消息。

1.1 系統(tǒng)目標

項目主要需要解決以下3個問題：一是株洲地區(qū)1周天氣預報查詢。二是區(qū)域自動氣象站實時雨量數(shù)據(jù)查詢。預警平臺的數(shù)據(jù)由區(qū)域自動氣象站負責數(shù)據(jù)的傳輸與采集，監(jiān)控中心負責對數(shù)據(jù)的接收、入庫處理，并通過微信平臺查詢區(qū)域自動氣象站降雨實況。三是依據(jù)區(qū)域自動氣象站實時降雨量和降雨強度推送強降雨預警信息。當區(qū)域自動氣象站實時降雨量達到預警閾值時，使用微信平臺編輯模式的自定義規(guī)則，在開發(fā)模式下開發(fā)接口編寫相關(guān)程序，向有關(guān)人員推送實時氣象預警信息，提供氣象服務(wù)的文本、語音及圖文信息[3]。

1.2 系統(tǒng)特點

該預警系統(tǒng)具有以下特點：一是該系統(tǒng)實時監(jiān)測降雨數(shù)據(jù)，用戶可以在第一時間掌握實時降雨的準確信息；二是通過微信公眾服務(wù)號，提供了新的信息發(fā)布渠道；三是氣象預警狀態(tài)提示和自動推送預警信息使用戶可以快速了解緊急情況，提升了工作效率。

1.3 系統(tǒng)工作原理

系統(tǒng)使用降雨實時監(jiān)測數(shù)據(jù)為預警依據(jù)。降雨實時監(jiān)測數(shù)據(jù)來自株洲區(qū)域自動氣象站，自動氣象站向服務(wù)器端傳送數(shù)據(jù)的頻率是1次/5 min，系統(tǒng)對降雨數(shù)據(jù)實時監(jiān)測，每小時從數(shù)據(jù)服務(wù)器統(tǒng)計小時累積雨量，監(jiān)測時段分為過去1、3、6、12、24 h，并動態(tài)監(jiān)測最新降雨實況。當預報未來24 h有大到暴雨以上降水過程或城區(qū)自動雨量站出現(xiàn)20 mm/h以上的降水時，微信平臺自動向用戶推送相關(guān)預警信息。

1.4 開發(fā)流程

微信（wx）與微信服務(wù)器（wx_server）通信獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)，公眾號菜單的鏈接實際上是通過微信服務(wù)器跳轉(zhuǎn)到站點服務(wù)器（site_server）完成[4]。具體開發(fā)流程如下。

1.4.1 申請注冊微信號，登錄并配置服務(wù)器。這里的服務(wù)器指的是個人Web站點的服務(wù)器。填寫服務(wù)器地址（URL）、Token和EncodingAESKey。

1.4.2 服務(wù)器地址的有效性驗證。對于開發(fā)者，要求URL有效性驗證成功后才能接入生效。其后，開發(fā)者針對用戶每次向公眾號發(fā)送消息或者產(chǎn)生自定義菜單等，可以依據(jù)自身業(yè)務(wù)邏輯進行回復消息等響應。

1.4.3 獲取access_token。公眾號的全局唯一接口調(diào)用憑據(jù)就是access_token，各接口的調(diào)用時都需使用它。

1.4.4 程序編寫。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計進行程序的編寫。

1.5 技術(shù)選擇

站點服務(wù)器端的Web站點采用的是LNMP（Linux+Nginx+MySQL+PHP）架構(gòu)，基于氣象局已有的數(shù)據(jù)資源接口，使用微信平臺的消息模版功能，實現(xiàn)消息推送功能。后臺管理系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)。信息發(fā)布以XML消息格式組裝，及時響應用戶的請求，實現(xiàn)天氣查詢、數(shù)據(jù)查詢、預警信息發(fā)送等相關(guān)功能。

2 系統(tǒng)功能設(shè)計與實現(xiàn)

系統(tǒng)由微信用戶客戶端、騰訊微信第三方服務(wù)端和氣象局微信服務(wù)器端組成。主要任務(wù)是連接接口的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、部署服務(wù)器、設(shè)計信息接口，優(yōu)化信息接口和氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的信息交互。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

氣象微信服務(wù)端系統(tǒng)工作方式主要包括2種方式：一是信息推送。氣象服務(wù)端主動下行消息給微信第三方服務(wù)器端，通過微信下發(fā)給手機用戶。二是信息交互。手機用戶主動發(fā)送相關(guān)請求，消息上行到微信第三方服務(wù)器端，微信服務(wù)器端轉(zhuǎn)發(fā)到氣象局相關(guān)服務(wù)器端，氣象服務(wù)器端作出響應，并給予微信服務(wù)器端響應，然后通過微信服務(wù)器下行到手機用戶。

2.1 天氣預報信息查詢

此模塊通過后臺自動更新信息，用戶可以隨時查詢株洲市24 h天氣預報及未來1周的趨勢預報。還可以查詢空氣質(zhì)量預報，并提供國內(nèi)主要城市和湖南省內(nèi)城市的天氣預報內(nèi)容可供查詢。

2.2 實時降雨功能查詢

降雨量查詢功能為用戶查詢到周邊區(qū)域自動站的實時降雨量信息，用戶可以查看附近區(qū)域自動站站點實時降雨量情況，相關(guān)氣象要素來源于區(qū)域自動站最近1 h的整點小時數(shù)據(jù)。通過創(chuàng)建VIEW類型的菜單，點擊按鈕跳轉(zhuǎn)到數(shù)據(jù)顯示頁面。獲取access_token的2種方式如下：一是https請求方，即GEThttps：//api.weixin.qq.com/cgi-bin/token？grant_type=client_credential&appid=APPID&secret=APPSECRET。二是http請求方式，即POST（請使用https協(xié)議）https：//api.weixin.qq.com/cgi-bin/menu/create？access_token=ACCESS_TOKEN。

編寫代碼將菜單通過post方式到wx_server，關(guān)注公眾號之后就可以看到菜單按鈕。點擊菜單（view類型）按鈕即可跳轉(zhuǎn)到相應的頁面。數(shù)據(jù)的添加：195個區(qū)域自動站的降雨數(shù)據(jù)每隔5 min添加到數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)的展示：訪問菜單鏈接（頁面），程序查詢數(shù)據(jù)庫通過http返回響應數(shù)據(jù)，查詢結(jié)果如圖2所示。

2.3 強降雨預警推送

預警功能為用戶提供短時臨近氣象預報服務(wù)。當預報員預報未來24 h有大到暴雨以上降水過程或區(qū)域自動氣象站雨量出現(xiàn)20 mm/h以上的降水時，即通過微信平臺推送氣象預警信息。天氣預警為用戶提供天氣預警信息，用戶可以查看到當前期間是否有預警信息。通常情況下，天氣預警為空消息，只是在有預警信號產(chǎn)生時，才會發(fā)布氣象預警，提醒用戶注意天氣狀況。預警信息內(nèi)容為氣象預警類別、預警區(qū)域、實時天氣狀況等。預警消息的推送使用特定內(nèi)容模板主動向用戶發(fā)送消息。首先在微信后臺中設(shè)置消息模板然后編寫代碼。當最新降雨量數(shù)據(jù)添加到數(shù)據(jù)庫的同時，根據(jù)設(shè)置的閾值來判斷是否推送給用戶。預警消息使用微信的模板消息功能完成，微信的模板消息功能是在需要對用戶發(fā)送服務(wù)通知時，例如刷卡提醒、服務(wù)預約成功通知等，針對某一個用戶進行提醒。但由于對服務(wù)器能力和并發(fā)量要求較高、群發(fā)消息應用數(shù)量多，通過提升服務(wù)器性能、修改模板消息調(diào)用邏輯、增加后臺并發(fā)量、縮短循環(huán)時間，能實現(xiàn)定向群發(fā)功能，消息發(fā)送成功后會對微信用戶進行聲音提醒，效果明顯，且群發(fā)消息速度快，提升了預警信息的可用性、及時性和有效性[5]。推送結(jié)果如圖3所示。

3 結(jié)語

本文將區(qū)域自動氣象站降雨的數(shù)據(jù)結(jié)果應用于株洲氣象微信公眾號中，并通過微信公眾平臺實現(xiàn)了預警方式的多元化，且更具時效性。微信預警消息推送服務(wù)使得有人民群眾可以快速了解緊急情況，提升了工作效率，提高了株洲地區(qū)氣象災害監(jiān)測預警預報的水平。

4 參考文獻

[1] 湯靜，陳偉，肖衛(wèi)國.微信平臺在氣象服務(wù)中的應用[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2016（4）：342-343.

[2] 李志良，尹清華，王旭生，等.赤峰氣象微信公眾平臺建設(shè)初探[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技，2014（4）：66-68.

[3] 徐瓊芳，聶菊榮，馮海旭.基于微信平臺的氣象預警信息發(fā)布系統(tǒng)[J].氣象科技，2014，42（6）：1019-1022.

[4] 盧榮瓊，龔勝眉.長沙微農(nóng)直通微信的應用現(xiàn)狀及完善設(shè)想[J].湖南農(nóng)業(yè)科學，2016（6）：82-85.

[5] 高亭亭，孫偉忠，朱平.廣州天氣微信的創(chuàng)新設(shè)計[J].廣東氣象，2014，36（6）：60-62.