張 紅，褚 希，李玉華，尤 軍

（山東省氣象服務中心，濟南 250031）

隨著社會經濟的不斷發(fā)展，各個領域組織的活動越來越多，隨著活動組織質量的不斷進步，活動的規(guī)?；?、標準化、產業(yè)化在不斷提升，活動越發(fā)呈現(xiàn)大型化、室外化等特點［1，2］。重大活動是公眾活動事件，也是重要的社會化事件，受到社會的廣泛關注，且活動受天氣因素影響大。因此，氣象保障服務工作已經成為有效協(xié)助重大活動順利舉辦的重要因素，氣象服務被很多大型活動列為重要的組成部分。服務重大活動作為提升氣象服務水平、檢驗科技成果和拓寬合作領域的重要載體，可使氣象部門通過重大活動氣象保障，不斷提高氣象服務的能力和水平，能進一步得到公眾的認可，氣象工作的社會關注度也與日俱增。因此，重大活動氣象保障服務技術的開發(fā)與應用具有較為急迫的現(xiàn)實服務需求。氣象保障服務需要氣象部門盡快適應活動保障的需求，由傳統(tǒng)氣象服務向精細化活動保障服務轉變［3，4］。

山東省重大活動氣象保障服務平臺是基于Html5 技術開發(fā)的WEB 服務端，通過對接重大活動氣象保障，利用LBS 服務技術、WEB GIS 技術，對活動位置信息進行精準獲取，實現(xiàn)基于活動位置的精準氣象服務；依托氣象觀測和預報信息，將氣象服務與活動服務需求結合，結合氣象實時監(jiān)測信息、預報預警信息等，開展重大活動全過程的保障氣象服務。山東省重大活動氣象保障服務平臺為重大活動氣象保障提供服務支撐，可較好地滿足重大活動氣象保障服務的需求。

1 平臺設計

山東省重大活動氣象保障服務平臺利用Web Service 服務進行軟件開發(fā)，利用FSO（File System Object）組建技術讀取文件服務器中的文本文件內容，獲取氣象服務信息，基于重大活動的舉辦位置，生成重大氣象服務保障的氣象服務信息和產品，將短時天氣預報、短期天氣預報、中期天氣預報、海洋天氣預報等預報內容，以文本、圖形或地圖疊加等方式顯示在網頁中。通過對網站進行瘦型優(yōu)化，架構重大活動氣象保障服務平臺。

1.1 平臺模塊設計

重大活動氣象保障服務平臺的首頁提供基礎的氣象服務信息和產品，包括預報服務、預警信息、天氣咨詢等服務模塊。其中，短時天氣預報為用戶提供時效為6 h 內短時臨近天氣預報；短期天氣預報為用戶提供時效為72 h 內的山東天氣預報；中期天氣預報為用戶提供未來4～7 d 山東天氣變化趨勢的預報；海洋天氣預報為用戶提供時效為72 h 內的山東近海海區(qū)天氣預報。各個模塊要采用塊狀結構設計，便于維護，易擴展。一旦某些內容出現(xiàn)問題，不會造成整個網站癱瘓。另外，背景圖大部分采用矢量圖制作，保障下載速度，減少瀏覽者的等候時間。

重大活動氣象保障服務平臺中重點突出活動現(xiàn)場天氣服務，主要提供當地未來2 h 的天氣預報，包括當時的溫度、風向、風速、相對濕度實況，全省逐3 h 氣溫預報，24 h 最高最低氣溫預報，包括風向風速、相對濕度預報以及相應的交通氣象服務產品。

1.2 開發(fā)工具及關鍵技術

山東省重大活動氣象保障服務平臺基于Microsoft Windows Server? 2012 操作系統(tǒng)，利用Web Service 服務進行軟件開發(fā)，綜合運用了WEB GIS、HTML5、JavaScript 等多種網絡技術，架構平臺的網絡展示系統(tǒng)，將預報信息服務技術與Web Gis 技術相結合，實現(xiàn)基于位置的精準氣象服務信息的推送，從而實現(xiàn)重大活動的氣象保障服務［5-8］。

平臺的關鍵技術主要包括，圖形展示技術，將預報制作系統(tǒng)每天制作出的各類預報圖上傳到文件服務器中，由實時調用程序將其傳送到數據處理服務器中，通過web 技術、圖片壓縮等進行加工處理，再傳送到web 服務器中，通過瀏覽器訪問web 服務器上的共享資源，實現(xiàn)各類預報的圖形顯示；利用圖片輪番技術自動輪番調用國內港口城市天氣預報，山東省內港口城市天氣預報、活動現(xiàn)場天氣和濟南遙墻機場天氣預報，通過圖片輪番程序調用腳本文件，利用Flash 技術實現(xiàn)預報產品的圖片輪番顯示；基于GIS 的預報顯示技術。通過對城市進行地理坐標標注，利用WEB GIS 技術，識別鼠標是否觸及地圖的某一城市，識別程序將該城市的名稱與放在緩存中的氣象信息進行匹配，匹配成功后，利用HTML5 技術把該城市所對應的氣象信息輸出和顯示；圖形的動畫展示技術，利用圖像曲線處理技術，每個時次制作出圖，將最高溫度預報圖、最低溫度預報圖、氣象數據、每小時降水量圖和每小時溫度實況等進行曲線圖形展示，生成時次序列圖，利用程序設置時間和播放長度將序列圖自動進行Flash 循環(huán)展示。

2 平臺實現(xiàn)

2.1 平臺首頁及功能

由圖1 可知，重大活動氣象保障服務平臺首頁主要有預報服務、雷達監(jiān)測、實況監(jiān)測、山東省17 城市24、48、72 h 天氣預報、山東省17 城市氣溫、相對濕度、降水量和風向風速整點天氣實況、國內主要港口城市天氣預報、山東省主要港口城市天氣預報、濟南遙墻機場天氣預報、山東省17 城市天氣實況、天氣預警信息發(fā)布、山東17 城市天氣候特點、天氣資訊、科普知識、氣象保障APP 等版塊組成。提供重大活動所需的天氣預報服務，以及相關的全省范圍內的天氣預報服務，包括全省24、48、72 h 城市天氣預報。提供基于位置的整點天氣實況，包括氣溫、相對濕度、降水量和風力風向。

圖1 重大活動氣象保障服務平臺首頁

預報服務以圖形和動畫方式顯示。利用天氣預報制作系統(tǒng)每天制作出的各類預報圖，上傳到文件服務器后，由實時調用程序將其傳送到數據處理服務器中，分別進行加工處理，傳送到web 服務器中，再通過瀏覽器來訪問web 服務器上的共享資源，即各類預報以圖形顯示的預報。包括24 h 最高溫度預報、24 h 最低溫度預報、最高溫度預報圖（24、48、72 h）、最低溫度預報圖（24、48、72 h）等預報產品，另外還包括空氣質量預報、空氣污染預報、霧預報等環(huán)境氣象預報。此外，最高溫度預報圖、最低溫度預報圖、全國雷達拼圖、山東雷達拼圖、濟南雷達拼圖、每小時降水量圖和每小時溫度實況，利用每天每個時次制作出的各類圖，通過程序調用把序列圖自動地按設置時間和播放長度在平臺循環(huán)播放。

首頁的背景圖采用矢量圖制作而成，下載速度快，瀏覽用戶等候時間短。首頁的網頁結構由6 大塊組成，包括港口城市天氣預報、預警信息、網頁頭（top.asp）、72 h 全省17 城市天氣預報、全省17 城市整點的天氣實況（溫度、相對濕度、降水量、風向和風速）、山東17 城市氣候特點以及預報服務、雷達監(jiān)測和實況監(jiān)測（圖2）。

圖2 重大活動氣象保障服務平臺首頁網頁結構

2.2 重大活動現(xiàn)場天氣保障服務

提供重大活動現(xiàn)場氣象保障服務，在重大活動氣象保障服務平臺中提供活動現(xiàn)場的天氣實況，活動現(xiàn)場未來3 h 的天氣預報，預報要素主要包括溫度、風向、風速、相對濕度、降水等，另外，還要保障重大活動所在位置的天氣預警信號的及時發(fā)布，以及提供保障賽事所需的交通氣象服務等。

2.2.1 重大活動現(xiàn)場天氣服務 提供重大活動現(xiàn)場預報服務?；谖恢靡訵EB GIS 形式為重大活動現(xiàn)場提供實時及預報服務。利用Web GIS 開發(fā)包，使用ArcGIS API for JS、OpenLayers、LeafLetjs 所封裝的功能調用GIS 庫?；谝粋€點在瀏覽器屏幕的位置，采用百度地圖定位庫，自動獲取地圖中重大活動的當前經緯度，實現(xiàn)其經緯度坐標和屏幕坐標的轉換［9，10］。找到最近的國家級氣象觀測站和區(qū)域氣象觀測站，匹配當前位置的氣象預報信息和數據，在Arcgis online 上的瓦片地圖獲取地圖瓦片，結合FSO組建技術讀取文件服務器中的文本內容，再通過前端瓦片繪制技術，在平臺地圖上顯示重大賽事活動位置的實況、預報預警信息（圖3）。

圖3 重大活動現(xiàn)場天氣服務模塊

2.2.2 重大活動現(xiàn)場天氣預警信號發(fā)布 針對重大活動氣象服務，開發(fā)天氣預警信號自動處理程序，實現(xiàn)天氣預警信號自動處理和顯示。天氣預警信號自動處理流程為，監(jiān)控氣象臺是否發(fā)布天氣預警信號，通過tq_yujing.inc.asp 程序實現(xiàn)3 min 監(jiān)控一次，當檢測到發(fā)布預警信號時，該程序就發(fā)出預警指令，自動調用天氣預警信號符號，再利用FSO 組建技術調用預警信號內容，把原有的當天預報內容更換為預警信號內容，同時“天氣預警”標志不斷閃爍。當預警信號解除時，系統(tǒng)將自動地把天氣預警信息關閉，重新顯示當天預報信息，系統(tǒng)恢復原狀（圖4）。

圖4 重大活動天氣預警信號自動處理流程

2.2.3 重大活動的港口交通預報服務 圖片輪番顯示港口交通預報服務產品。利用圖片輪番技術，通過輪番程序實現(xiàn)自動輪番調用國內港口城市天氣預報，山東省內港口城市天氣預報、活動現(xiàn)場天氣和濟南遙墻機場天氣預報。圖片輪番程序gangkou_yb.htm，程序調用腳本文件gangkoutqyb.js，以及4 個程序，China34city-yb.asp（中國主要港口城市預報）、sd_gangkou_yb.asp（山東省港口城市天氣預報）、weather-live.asp（活動現(xiàn)場天氣）、jinan_jichang_yb.asp（濟南機場天氣預報）實現(xiàn)圖片輪番顯示。

中國主要港口城市預報、山東省港口城市天氣預報、濟南機場天氣預報采用地圖式展示，系統(tǒng)后端將地圖主要城市進行地理坐標標注，當鼠標放在城市上方時，鼠標識別程序將該城市的名稱與放在緩存中的氣象信息進行比較，把該城市所對應的氣象信息、氣象符號及相關的信息進行輸出，即可完成基于位置的氣象信息的顯示，如濟南機場天氣預報的展示（圖5）。

圖5 濟南機場天氣預報的展示

3 平臺應用

山東省重大活動氣象保障服務平臺是山東省氣象局通過網絡服務社會公眾的公益性服務平臺，為賽事舉辦方及社會公眾提供全方位的氣象服務資訊。重大活動的參與者可通過該平臺，清楚地了解到活動現(xiàn)場的天氣預報預警、實時監(jiān)測、短時臨近預報、交通和環(huán)境預報、活動現(xiàn)場天氣、山東省17 城市的天氣氣候特點等信息。山東省重大活動氣象保障服務平臺為重大活動及公眾提供了有力的氣象服務保障，該平臺頁面瀏覽量已過億，社會公眾不出門就能全面詳細地了解到天氣情況和氣象信息，不僅保障了重大活動的順利舉行，還方便了社會公眾的出行、辦公，取得了明顯的社會經濟效益。同時，平臺的研發(fā)和應用對促進氣象業(yè)務智能化發(fā)展，提高氣象數據應用能力具有重要作用。此外，平臺中的部分模塊及插件已應用到山東氣象網、山東興農網、山東天氣網和山東省人民政府網站中，進一步拓寬了氣象服務領域，具有廣闊的應用前景。

4 小結

山東省重大活動氣象保障服務平臺，以重大活動氣象服務需求為指引，將氣象與重大活動服務需求進行融合，提供全面的精細化氣象服務，平臺運用了Web 技術、數據庫技術、緩存技術、舌簽效果、插件鑲嵌、圖像曲線處理、HTML5、VBScript、JavaScript等多種網絡技術，利用Web Service 服務進行軟件開發(fā)，實現(xiàn)了重大活動氣象保障服務。平臺為省、市、縣三級氣象部門參與重大活動的氣象保障提供支撐，滿足了社會活動對氣象精細化服務需求，已在山東省氣象部門推廣應用。此外，平臺的相關功能模塊和插件可在政府決策、環(huán)保、農業(yè)、水利等部門中推廣應用，為更多的行業(yè)開展安全生產提供氣象服務。