齊 心 李長(zhǎng)順2, 鄧以勤

(1.福建省平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)氣象局，福建 平潭 350400;2.福建省氣象服務(wù)中心，福建 福州 350008)

1 概述

平潭是全國(guó)第五大島、福建第一大島，2016年獲批成為全國(guó)第二個(gè)國(guó)際旅游島。其位于福建省東部、臺(tái)灣海峽航線的中間地帶，是連接南北各港口的樞紐，素有“南北海上走廊”的美譽(yù)。平潭西距福州128km，東距臺(tái)灣新竹港68海里，是中國(guó)大陸距臺(tái)灣本島最近之地。2011年底經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)、國(guó)家發(fā)展改革委發(fā)布的《平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)總體發(fā)展規(guī)劃》提出，“加快推進(jìn)平潭與內(nèi)地的交通通道建設(shè)，推動(dòng)對(duì)臺(tái)通道建設(shè)，建立以平潭為節(jié)點(diǎn)的兩岸往來(lái)快速便捷的綜合交通體系，將平潭建設(shè)成為兩岸交流交往、直接‘三通’的重要通道”。

交通是平潭國(guó)際旅游島發(fā)展的重要“命脈”之一。目前，平潭有2座跨海大橋(其中1座為京臺(tái)高速平潭公鐵兩用大橋)、固定班次離島航線17條、覆蓋臺(tái)灣北中南航線3條、海上環(huán)島游和城際旅游航線各1條，旅游交通氣象服務(wù)愈發(fā)重要，因此，研發(fā)旅游交通氣象服務(wù)平臺(tái)意義凸顯。

當(dāng)前，許多國(guó)家已建立各種公路交通氣象服務(wù)系統(tǒng)，服務(wù)效果顯著。我國(guó)由于交通氣象服務(wù)起步較晚，且氣象服務(wù)相關(guān)研究[1-7]大多關(guān)注公路交通。而平潭國(guó)際旅游島交通氣象服務(wù)平臺(tái)建設(shè)不僅針對(duì)陸路交通，還涵蓋嵐臺(tái)航線、跨海大橋、離島輪渡等海上交通，實(shí)現(xiàn)海陸交通全覆蓋，充分滿足平潭國(guó)際旅游島交通氣象服務(wù)需求。

2 平臺(tái)框架及功能設(shè)計(jì)

2.1 平臺(tái)框架

本平臺(tái)建設(shè)實(shí)施包括源數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)加工層和應(yīng)用展示層4層邏輯框架，并外加物理支撐層保障平臺(tái)安全穩(wěn)定運(yùn)行(見(jiàn)圖1)。采用分層劃分的模式，各層相互獨(dú)立又互為支撐，將基于物理支撐層的具體環(huán)境進(jìn)行系統(tǒng)集成，建成一個(gè)前端請(qǐng)求、后端響應(yīng)提供服務(wù)的完整系統(tǒng)。在源數(shù)據(jù)庫(kù)層匯集多部門(mén)原始數(shù)據(jù)庫(kù)，在應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)數(shù)據(jù)解析、轉(zhuǎn)化和存儲(chǔ)，在數(shù)據(jù)加工層對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理及實(shí)現(xiàn)多種功能模塊的數(shù)據(jù)分析與加工，應(yīng)用展示層通過(guò)可視化的界面對(duì)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行展示、查詢(xún)及推送。

圖1 平潭國(guó)際旅游島交通氣象一體化平臺(tái)框架圖

2.2 平臺(tái)功能

平臺(tái)由一體化數(shù)據(jù)子系統(tǒng)和產(chǎn)品支撐子系統(tǒng)2個(gè)基礎(chǔ)系統(tǒng)和Web端產(chǎn)品展示子系統(tǒng)、Web端產(chǎn)品管理子系統(tǒng)、微信小程序展示子系統(tǒng)，以及Web端系統(tǒng)管理子系統(tǒng)4個(gè)前端產(chǎn)品展示與系統(tǒng)管理系統(tǒng)組成(見(jiàn)圖2)。

圖2 平潭國(guó)際旅游島交通氣象一體化平臺(tái)功能結(jié)構(gòu)圖

2.2.1 一體化數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)

系統(tǒng)依據(jù)平潭國(guó)際旅游島交通氣象一體化平臺(tái)的業(yè)務(wù)需求，設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)及數(shù)據(jù)處理程序，對(duì)接原始信源，對(duì)氣象信源數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)獲取、解析、入庫(kù)，并對(duì)接展示平臺(tái)的要求開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)服務(wù)接口，供微信小程序和Web網(wǎng)頁(yè)展示系統(tǒng)請(qǐng)求、調(diào)用。

2.2.2 氣象產(chǎn)品支撐子系統(tǒng)

系統(tǒng)主要包括航線交通天氣預(yù)報(bào)、海區(qū)天氣預(yù)報(bào)和重點(diǎn)區(qū)域天氣預(yù)報(bào)等交通天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)及產(chǎn)品自動(dòng)化制作、訂正和文件格式轉(zhuǎn)換，且適時(shí)生成面向交通、海事、旅游及平潭相關(guān)決策部門(mén)提供氣象輔助決策參考，包括重要天氣預(yù)警報(bào)告、重要?dú)庀笮畔?zhuān)報(bào)、一周氣象等決策服務(wù)產(chǎn)品。

2.2.3 Web端產(chǎn)品展示子系統(tǒng)

系統(tǒng)核心是平潭國(guó)際旅游島海上交通氣象信息一張網(wǎng)，包括監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)、預(yù)警等各類(lèi)信息和產(chǎn)品的多元化展示(見(jiàn)圖3)，包括平潭地理信息系統(tǒng)、航線航區(qū)陸路信息、氣象實(shí)況與預(yù)報(bào)信息、交通氣象決策服務(wù)產(chǎn)品及各部門(mén)動(dòng)態(tài)信息。

圖3 平潭國(guó)際旅游島交通氣象一體化平臺(tái)Web端展示系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

2.2.4 微信小程序展示子系統(tǒng)

系統(tǒng)基于Web系統(tǒng)各項(xiàng)服務(wù)，針對(duì)移動(dòng)場(chǎng)景的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)，并發(fā)揮其終端人人持有、消息精準(zhǔn)接收優(yōu)勢(shì)，包括系統(tǒng)鑒權(quán)模塊、交通氣象服務(wù)一張網(wǎng)、交通氣象服務(wù)產(chǎn)品查看、統(tǒng)計(jì)查詢(xún)、消息推送等功能模塊(見(jiàn)圖4)。

圖4 平潭國(guó)際旅游島交通氣象一體化平臺(tái)微信小程序功能結(jié)構(gòu)圖

2.2.5 Web端產(chǎn)品管理子系統(tǒng)

一幅照片所講述的故事是決定成敗的關(guān)鍵。一個(gè)人的服飾顏色、眼神，哪怕是皮膚的褶皺，每一個(gè)細(xì)節(jié)都至關(guān)重要。在我的作品集中，就有關(guān)于藍(lán)眼睛的越南女孩的照片，還有手上染滿靛藍(lán)染料的老婦人以及長(zhǎng)胡子長(zhǎng)者們的照片。參觀我的畫(huà)廊的人看到這些作品時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的情感。人們常說(shuō)眼睛是通向靈魂的窗戶(hù)，我認(rèn)為此言不假，人的眼睛真的會(huì)講故事。

系統(tǒng)主要包括交通、旅游指數(shù)產(chǎn)品新增、隱藏配置管理(微信小程序同步)、預(yù)報(bào)預(yù)警及交通氣象風(fēng)險(xiǎn)等產(chǎn)品的編輯、各部門(mén)動(dòng)態(tài)材料上傳功能、服務(wù)產(chǎn)品統(tǒng)計(jì)、歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)等功能。

2.2.6 Web端系統(tǒng)管理子系統(tǒng)

系統(tǒng)包括用戶(hù)管理功能、預(yù)警閾值管理、信息配置與監(jiān)控、用戶(hù)留痕管理、系統(tǒng)幫助等功能。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 總體技術(shù)路線

綜合考慮項(xiàng)目建設(shè)單位的信息化現(xiàn)狀及需求分析，系統(tǒng)建設(shè)建議采用基于HTML5、WebGIS、JavaScript和Oracle關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的總體技術(shù)路線(見(jiàn)圖5)。

圖5 技術(shù)路線圖

選擇此技術(shù)路線具有如下優(yōu)勢(shì)：

①采用廣泛的成熟技術(shù)，能降低系統(tǒng)建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)。

②B/S Web技術(shù)有利于各單位之間的互聯(lián)互通、同步維護(hù)、信息共享。

③采用WebGIS+HTML5技術(shù)提高了用戶(hù)體驗(yàn)、加強(qiáng)了視覺(jué)感受。

④遵循Java技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，保證了系統(tǒng)的靈活性、可用性、可集成性、可擴(kuò)展性和伸縮性。

3.2 關(guān)鍵技術(shù)

3.2.1 B/S架構(gòu)技術(shù)

B/S(Browser/Server)架構(gòu)即瀏覽器和服務(wù)器結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)是對(duì)C/S結(jié)構(gòu)的一種變化或者改進(jìn)。在這種結(jié)構(gòu)下，用戶(hù)工作界面通過(guò)WWW瀏覽器來(lái)實(shí)現(xiàn)，極少部分事務(wù)邏輯在前端實(shí)現(xiàn)，但是主要事務(wù)邏輯在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)，形成所謂三層3-tier結(jié)構(gòu)。平潭國(guó)際旅游島交通氣象一體化平臺(tái)采用B/S架構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)平臺(tái)框架，數(shù)據(jù)處理、地理信息及產(chǎn)品加工等均在服務(wù)器端進(jìn)行處理，用戶(hù)僅需在互聯(lián)網(wǎng)使用Web瀏覽器對(duì)界面進(jìn)行展示。這種方式不僅減少了本地計(jì)算機(jī)的運(yùn)行成本，還便于維護(hù)人員在不同地點(diǎn)、不同方式訪問(wèn)和操作數(shù)據(jù)。

3.2.2 多源信息實(shí)時(shí)融合技術(shù)

實(shí)時(shí)融合技術(shù)是指將多種方式在同一時(shí)間或者不同時(shí)間獲取的關(guān)于某一具體場(chǎng)景的信息加以綜合，從而豐富信息、增強(qiáng)感知效果的技術(shù)[8]，平潭國(guó)際旅游島交通氣象一體化平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了氣象實(shí)況、天氣預(yù)報(bào)、風(fēng)廓線雷達(dá)、微波輻射計(jì)、天氣雷達(dá)、氣象衛(wèi)星等多種數(shù)據(jù)融合顯示，用戶(hù)可在一張圖上同時(shí)對(duì)以上各類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行同步展示。

3.2.3 WebGIS技術(shù)

WebGIS是由多主機(jī)、多數(shù)據(jù)庫(kù)與多臺(tái)終端在線的地理信息系統(tǒng)，通過(guò)B/S架構(gòu)組成，WebGIS用戶(hù)可以直接通過(guò)Web瀏覽器獲得所需數(shù)據(jù)，不需要專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)即可進(jìn)行，簡(jiǎn)單易用[9]。平潭國(guó)際旅游島交通氣象一體化平臺(tái)利用HTML5技術(shù)調(diào)用WebGIS 地圖引擎，結(jié)合圖形渲染技術(shù)，疊加氣象數(shù)據(jù)在地理信息底圖實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)展示。這種方式不僅大大減少了用戶(hù)在個(gè)人終端上配備昂貴的專(zhuān)業(yè)GIS軟件成本，還提升了個(gè)人終端使用率及系統(tǒng)可視化效果。

3.2.4 云空間服務(wù)技術(shù)

云服務(wù)是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交互模式，通常涉及通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提供動(dòng)態(tài)易擴(kuò)展且經(jīng)常是虛擬化的資源。平潭國(guó)際旅游島交通氣象一體化平臺(tái)通過(guò)租賃商業(yè)云空間方式進(jìn)行部署，根據(jù)平臺(tái)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的需求，租賃適合的空間大小，有效節(jié)約本地部署成本。同時(shí)，考慮后期平臺(tái)的升級(jí)改造，云服務(wù)也便于擴(kuò)展租賃空間。因氣象部門(mén)辦公使用專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)，不利于對(duì)平臺(tái)的遠(yuǎn)程維護(hù)，使用云服務(wù)可便于技術(shù)人員提供技術(shù)支撐。

4 結(jié)論與展望

傳統(tǒng)的旅游交通氣象服務(wù)主要以電話、短信、傳真等形式開(kāi)展，大部分存在時(shí)效低、針對(duì)性弱且無(wú)法應(yīng)對(duì)突發(fā)情況等問(wèn)題。本文對(duì)平潭國(guó)際旅游島交通氣象一體化平臺(tái)總體框架、功能設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。系統(tǒng)綜合運(yùn)用最新的B/S架構(gòu)技術(shù)、多源信息實(shí)時(shí)融合技術(shù)、WebGIS技術(shù)及云空間服務(wù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了氣象數(shù)據(jù)信息化、智能化、可視化的應(yīng)用展示，有效提升了旅游交通氣象服務(wù)的實(shí)用性和共享性。系統(tǒng)針對(duì)平潭的交通氣象風(fēng)險(xiǎn)情況建立交通氣象預(yù)警分級(jí)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)的氣象預(yù)報(bào)預(yù)警到精細(xì)化風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)預(yù)警的轉(zhuǎn)變；匯集多部門(mén)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)平潭交通全方位立體化實(shí)時(shí)監(jiān)控；通過(guò)格點(diǎn)化精細(xì)預(yù)報(bào)、氣象影響預(yù)報(bào)、預(yù)警信息實(shí)時(shí)推送、部門(mén)信息聯(lián)動(dòng)等功能對(duì)海事、交警等部門(mén)開(kāi)展針對(duì)性、精細(xì)化的交通氣象服務(wù)；通過(guò)微信小程序便捷查詢(xún)功能，為群眾安全愉快交通出行提供有力參考。

未來(lái)還將聯(lián)合旅游部門(mén)加入更加多樣的旅游氣象服務(wù)，實(shí)現(xiàn)交通、旅游等多部門(mén)的信息共享，進(jìn)一步擴(kuò)大部門(mén)聯(lián)動(dòng)范圍，擴(kuò)大平臺(tái)的受眾面，提高平臺(tái)的黏性，根據(jù)平潭國(guó)際旅游島的建設(shè)需求逐步細(xì)化并完善相關(guān)功能，為平潭國(guó)際旅游島的開(kāi)發(fā)建設(shè)提供技術(shù)支撐。