李晉峰，王立俊，王 旭，劉驥超，杜建華

(1.海南省氣象災(zāi)害防御技術(shù)中心，海口 570203；2.海南省南海氣象防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，?？?570203；3.海南省氣象信息中心，?？?570203；4.海南省災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警中心，?？?570206)

0 引言

海南省發(fā)生災(zāi)害的頻率是比較高的，尤其是自然災(zāi)害，類型多種多樣，包括強(qiáng)對流天氣、雷暴、干旱和洪澇等。且近幾十年以來，全球氣候變暖趨勢加劇，臺風(fēng)強(qiáng)度及破壞力較之以往都有明顯增強(qiáng)，因超強(qiáng)臺風(fēng)而導(dǎo)致的巨災(zāi)事件也時(shí)有發(fā)生。從2008年至2018年，這十年時(shí)間里，海南省就遭遇了68次降水量在200毫米以上的臺風(fēng)和降雨，30次降水量在400毫米以上。2014年，超強(qiáng)臺風(fēng)“威馬遜”登陸，受災(zāi)群眾有320多萬人，造成海南24人死亡或失蹤，直接經(jīng)濟(jì)損失109億元。

由于突發(fā)事件預(yù)警信息是涉及人們生命安全的重要影響因素，及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)布預(yù)警信息所能夠起到的重要作用是不言而喻的?，F(xiàn)階段雖然有多種方式手段可用來發(fā)布預(yù)警信息，不過就整體而言還是存在諸多問題，如收集信息的速度比較慢、全面性不足，無法及時(shí)快速地發(fā)布信息等，因此建立一個(gè)針對海南省的發(fā)布時(shí)效性高、信號覆蓋范圍廣、容災(zāi)性能好、地域針對性強(qiáng)等性能的預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)具有重要意義。而大數(shù)據(jù)技術(shù)可以快速、高效地收集突發(fā)事件的相關(guān)信息，并以互聯(lián)網(wǎng)平臺為載體，具有傳播速度快的特點(diǎn)，還能對網(wǎng)絡(luò)上的信息進(jìn)行分析、監(jiān)測和評價(jià)，從而對突發(fā)事件進(jìn)行有效判斷并發(fā)布預(yù)警信息。

2018年，我國專門組建了一個(gè)應(yīng)急管理部以應(yīng)對突發(fā)事件，積極推進(jìn)各部門與各機(jī)構(gòu)之間共同協(xié)作、協(xié)同，專家合作，同時(shí)還著力搭建了一個(gè)跨部門、跨學(xué)科、可識別多種類型的災(zāi)害、能夠進(jìn)行演化預(yù)測的科技共享平臺[1]?？梢哉f當(dāng)前我國的自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)識別及評估體系正在不斷完善當(dāng)中[2-3]，針對自然災(zāi)害領(lǐng)域進(jìn)行的理論研究，并初步搭建起了風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)庫[1，4]。但在資源統(tǒng)籌及信息共享方面也還存在諸多短板，嚴(yán)重缺乏預(yù)防及救援能力等[3-6]。美國、日本等發(fā)達(dá)國家在面對突發(fā)事件時(shí)，其所搭建的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)及通信系統(tǒng)都是十分完善和嚴(yán)密的，能夠?qū)崿F(xiàn)全天候24小時(shí)監(jiān)測，預(yù)警信息發(fā)布渠道也十分多元化，預(yù)警區(qū)域內(nèi)的每一個(gè)人就都能夠及時(shí)收到預(yù)警信息。另外，國外發(fā)達(dá)國家還會向民眾發(fā)放各類災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)地圖，綜合運(yùn)用新聞發(fā)布會、培訓(xùn)教育等方式開展公眾災(zāi)害意識教育，提高公眾風(fēng)險(xiǎn)意識。日本搭建了自動(dòng)觸發(fā)警報(bào)裝置及自動(dòng)處理發(fā)布實(shí)時(shí)氣象數(shù)據(jù)裝置。美國利用多元化的評估模型和監(jiān)測指數(shù)提供突發(fā)事件實(shí)時(shí)信息，在發(fā)布預(yù)警信息方面，其可利用的途徑和渠道包括國家氣象局自動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)、訂閱信息和自動(dòng)呼叫系統(tǒng)等[7]。

學(xué)者們在突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布方面也進(jìn)行了研究。王凱等人[8]構(gòu)建變形階段大數(shù)據(jù)樣本環(huán)境，分析各巖性區(qū)內(nèi)滑坡宏觀位移階段日變形速率分布規(guī)律，利用聚類分析構(gòu)建變形階段多級預(yù)警判據(jù)，分析對各級預(yù)警區(qū)間出現(xiàn)的空間概率及持續(xù)時(shí)間。Gao等人[9]認(rèn)為基于衛(wèi)星的降水估算在推動(dòng)全球或區(qū)域氣象、水文和農(nóng)業(yè)模型方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，并改進(jìn)了現(xiàn)有的衛(wèi)星降水反演算法，能夠?yàn)楹樗A(yù)報(bào)和自然災(zāi)害預(yù)警提供初步參考。Su[10]針對現(xiàn)有地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)存在監(jiān)測誤差大、精度低等問題，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于大數(shù)據(jù)分析的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)地質(zhì)多維異構(gòu)監(jiān)測數(shù)據(jù)的融合，并對異常地質(zhì)信息進(jìn)行挖掘傳輸?shù)筋A(yù)警信息發(fā)布模塊，將預(yù)警信息以短信和電子郵件的形式發(fā)布。劉釗等人[11]搭建地質(zhì)勘查管理與服務(wù)的“智慧型”大數(shù)據(jù)平臺，構(gòu)建地面沉降監(jiān)測預(yù)警信息，實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的展示、交互、分析等功能，建設(shè)首都地質(zhì)資源環(huán)境承載能力監(jiān)測預(yù)警平臺。

1 預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

1.1 突發(fā)事件類型及特點(diǎn)

我國《突發(fā)事件應(yīng)對法》將突發(fā)時(shí)間劃分成了如下自然災(zāi)害、事故災(zāi)害、公共衛(wèi)生安全事件和社會安全事件四大類，且四者之間都存在共時(shí)性，在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，相互影響[12]。突發(fā)事件具有突發(fā)性、不確定性、破壞性、衍生性、擴(kuò)散性、社會性與周期性等特點(diǎn)，同時(shí)海南省因其地理位置，存在多種自然災(zāi)害、氣象災(zāi)害的潛在威脅，還可能產(chǎn)生社會安全事件、事故災(zāi)害等突發(fā)事件。無論是社會安全事件，還是公共衛(wèi)生安全事件，或者是自然災(zāi)害事件，只要是能夠預(yù)警的，那么就能夠按照風(fēng)險(xiǎn)可能會帶來的社會危害程度、影響范圍等因素將其劃分成不同的等級。在預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)中明確突發(fā)事件類型及級別，可以方便公眾直觀地獲取信息，做好充分準(zhǔn)備，避免由于信息不對等造成錯(cuò)誤判斷，影響公眾做出正確決策[13]。

1.2 存在的不足

1)各部門協(xié)調(diào)方面存在不足。海南省突發(fā)事件監(jiān)測預(yù)警工作涉及到的領(lǐng)域比較多，包括應(yīng)急、農(nóng)業(yè)、水務(wù)、海洋(自然資源)等，這意味著有效溝通在其中將起到重要作用。且現(xiàn)階段各種類型的災(zāi)害的預(yù)警技術(shù)發(fā)展存在較大差異，各部門操作程序也未統(tǒng)一，增加了預(yù)警信息發(fā)布的難度[14]。

2)各災(zāi)種的時(shí)空尺度有所不同，且存在級聯(lián)效應(yīng)。災(zāi)害類型不一樣，則其時(shí)間尺度特征也不一樣，如地震的發(fā)生最快，干旱的發(fā)生最慢，在預(yù)測這兩種災(zāi)害時(shí)其難度都非常高。另外，目前發(fā)生的災(zāi)害還會帶來十分顯著的級聯(lián)效應(yīng)，風(fēng)險(xiǎn)自身就是在不斷變化著的，人口流動(dòng)性、環(huán)境發(fā)生變化等因素都會增加災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的復(fù)雜程度，且還會不斷變化。

3)預(yù)警信息傳遞及響應(yīng)能力。在傳遞預(yù)警信息的過程中很有可能會出現(xiàn)信息失真或延遲的問題，尤其是偏遠(yuǎn)地區(qū)更容易發(fā)生這些問題，致使偏遠(yuǎn)地區(qū)的人們很難在第一時(shí)間內(nèi)及時(shí)獲取到準(zhǔn)確的、有效的預(yù)警信息。

4)預(yù)警信息的有效性。預(yù)警系統(tǒng)不僅要及時(shí)發(fā)布信息，還涉及到災(zāi)害研判、決策輔助、靶向精準(zhǔn)發(fā)布等功能。同時(shí)隨著發(fā)布平臺及各渠道發(fā)送的預(yù)警信息日益增多，缺乏統(tǒng)一的監(jiān)控管理，造成運(yùn)維工作量急劇增加，也會影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性[15]。

2 系統(tǒng)需求分析與設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)功能需求分析

根據(jù)海南省突發(fā)事件的特點(diǎn)，以及國內(nèi)外相關(guān)預(yù)警信息發(fā)布的經(jīng)驗(yàn)，本文針對突發(fā)事件監(jiān)測預(yù)警的關(guān)鍵性要素進(jìn)行了研究分析，以業(yè)務(wù)能力需求作為出發(fā)點(diǎn)設(shè)計(jì)了系統(tǒng)架構(gòu)，提出了基于大數(shù)據(jù)平臺的海南省突發(fā)事件預(yù)警信息系統(tǒng)建設(shè)模式，具備以下幾種功能：

1)風(fēng)險(xiǎn)分析能力。科學(xué)有效地防范突發(fā)事件風(fēng)險(xiǎn)，就必須要對其有一個(gè)正確的認(rèn)識。為此，通過各種監(jiān)測數(shù)據(jù)的靈活運(yùn)用，對各種異?，F(xiàn)象的發(fā)展過程及其變化趨勢進(jìn)行全面、動(dòng)態(tài)性的跟蹤，借助先進(jìn)的現(xiàn)代科學(xué)模型及計(jì)算方法進(jìn)行全方位、多角度的研究分析災(zāi)害演變態(tài)勢。同時(shí)，積極搭建風(fēng)險(xiǎn)隱患數(shù)據(jù)庫，制定風(fēng)險(xiǎn)防控及應(yīng)急預(yù)案，以促進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)分析能力的有效提升[16]。

2)綜合決策能力。災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)能不能得到有效化解與防范，其關(guān)鍵在于綜合決策，這就需要借助現(xiàn)代計(jì)算方法來充分挖掘和分析各種災(zāi)害實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)信息，將其中有價(jià)值的信息提取出來。還需要對風(fēng)險(xiǎn)分析模型及推演系統(tǒng)進(jìn)行深入研究，再結(jié)合所提取的信息來對災(zāi)害演變態(tài)勢進(jìn)行科學(xué)、準(zhǔn)確地研判，為正確決策的制定提供可靠依據(jù)。另外，各部門與各系統(tǒng)之間應(yīng)當(dāng)通過有效的協(xié)調(diào)機(jī)制及相關(guān)平臺來實(shí)現(xiàn)信息共享、協(xié)同合作，以促進(jìn)綜合研判及高效決策能力的不斷提升。

3)預(yù)警信息發(fā)布能力。開展綜合監(jiān)測預(yù)警工作的最終目的是預(yù)警發(fā)布，這就對信息發(fā)布手段提出了較高的要求，同時(shí)還要能夠?qū)Ω骷壨话l(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)進(jìn)行充分、合理地利用，確保災(zāi)害預(yù)警信息能夠在最短時(shí)間內(nèi)傳送給各家各戶乃至每一個(gè)人。建立健全多元化信息發(fā)布機(jī)制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除預(yù)警發(fā)布盲區(qū)，信息發(fā)布的時(shí)效性及準(zhǔn)確性都要有所保障，覆蓋范圍要廣[17]。

4)預(yù)警聯(lián)動(dòng)處置能力。在突發(fā)事件發(fā)生的時(shí)候可在第一時(shí)間內(nèi)收到預(yù)警信息并采取適當(dāng)?shù)?、有效的措施。其所涵蓋的模塊比較多，包括及時(shí)預(yù)警、快速響應(yīng)等。要想提高快速應(yīng)急反應(yīng)能力，那么預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)建設(shè)工作需要不斷推進(jìn)和完善，信息快速匯集傳輸機(jī)制要加快構(gòu)建起來，為決策者和現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)及時(shí)、高效的溝通提供可靠保障[18]。

2.2 突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)設(shè)計(jì)

及時(shí)、準(zhǔn)確且有效地發(fā)布突發(fā)事件預(yù)警信息，這不但能夠讓公眾和媒體及時(shí)獲取信息，提前做好準(zhǔn)備，以免出現(xiàn)以謠傳謠等問題，且還有助于政府公信力的提升，讓公眾、政府與媒體之間的信息溝通更為順暢。本研究將海南省預(yù)警信息發(fā)布與突發(fā)事件預(yù)警決策融合在了一起，通過對已經(jīng)打通的預(yù)警信息發(fā)布資源渠道的充分利用來達(dá)到共享數(shù)據(jù)信息的目的，從而讓各相關(guān)方面的預(yù)警數(shù)據(jù)信息能夠高效、準(zhǔn)確地整合，依托于大數(shù)據(jù)技術(shù)手段來搭建起了一套海南省突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)，圖1為系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖。

各種類型的突發(fā)事件從發(fā)生到發(fā)展，再到演化都會經(jīng)歷一個(gè)較為復(fù)雜的、動(dòng)態(tài)的過程，在情景、形勢瞬息萬變、錯(cuò)綜復(fù)雜的情況下，如要能夠根據(jù)即時(shí)情景來準(zhǔn)確研判態(tài)勢，要能夠?qū)崟r(shí)、科學(xué)地判斷突發(fā)事件可能出現(xiàn)的發(fā)展趨勢，實(shí)施某一決策所帶來的效果是什么。所以，系統(tǒng)從突發(fā)事件預(yù)警出發(fā)，將突發(fā)事件發(fā)生的整個(gè)過程都囊括在了其中，具體如下：一是事前階段，具體內(nèi)容是事前進(jìn)行分析、預(yù)測、預(yù)警并初步生成預(yù)案；二是事中階段，這需要結(jié)合具體情景來提供相應(yīng)的預(yù)警信息；三是事后階段，主要工作內(nèi)容是評估。系統(tǒng)在高效整合海南省預(yù)警數(shù)據(jù)之后可依托于大數(shù)據(jù)技術(shù)手段來充分發(fā)掘和量化分析數(shù)據(jù)信息，將隱藏在其中有價(jià)值的或是相互之間有關(guān)系的數(shù)據(jù)信息挖掘出來，并利用系統(tǒng)仿真、數(shù)據(jù)建模等工具手段來尋找規(guī)律，為相關(guān)部門作出正確決策提供依據(jù)[19-22]。實(shí)時(shí)的效果評估還有助于系統(tǒng)形成動(dòng)態(tài)的反饋機(jī)制，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)、評估效果等方式來準(zhǔn)確預(yù)測突發(fā)事件發(fā)生的概率及其可能引發(fā)的不良后果，做出有效的應(yīng)對預(yù)案，以促進(jìn)海南省突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布的科學(xué)性和有效性的不斷提高。

2.3 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

各種災(zāi)害類型的致災(zāi)因子、承災(zāi)載體及孕災(zāi)環(huán)境都是海南省突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)的主要監(jiān)測對象，系統(tǒng)在有效監(jiān)測這三大類型的數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上可及時(shí)上傳和分享相關(guān)信息給各部門，為有關(guān)部門準(zhǔn)確、有效識別和分析災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行預(yù)警、及時(shí)采取有效措施來防范風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生提供了重要依據(jù)[23]。本文以分層架構(gòu)的模式來設(shè)計(jì)系統(tǒng)，該體系從上到下共包括了業(yè)務(wù)應(yīng)用、平臺服務(wù)、數(shù)據(jù)支撐、基礎(chǔ)設(shè)施等4個(gè)層次。另外，為確保系統(tǒng)運(yùn)行的有效性與高效性，本文同時(shí)設(shè)計(jì)了一套切實(shí)可行的規(guī)范體系與保障體系。系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖2所示。

圖2 海南省突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)總體架構(gòu)圖

1)業(yè)務(wù)應(yīng)用層。系統(tǒng)的主要發(fā)布手段包括網(wǎng)站、廣播電視、手機(jī)App、社交媒體、電子顯示屏、各個(gè)客戶終端等，以上發(fā)布技術(shù)手段是在已有的突發(fā)事件預(yù)警發(fā)布手段的基礎(chǔ)上予以擴(kuò)充，使其適應(yīng)突發(fā)公共事件的預(yù)警信息發(fā)布。這是借助計(jì)算平臺、服務(wù)器及系統(tǒng)軟件等設(shè)備的高效運(yùn)行來提供基礎(chǔ)支撐環(huán)境的。

2)平臺服務(wù)層。海南省突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)運(yùn)行的核心部分就是平臺服務(wù)層，從監(jiān)測突發(fā)事件開始到預(yù)警信息發(fā)布的整個(gè)過程當(dāng)中，都需要發(fā)揮出該層級的作用，其所包含的平臺服務(wù)主要有三大類，分別是風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測和發(fā)布預(yù)警。通過對致災(zāi)因子和隱患點(diǎn)的全方位實(shí)時(shí)監(jiān)測，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估并展開災(zāi)害趨勢預(yù)測；在風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果的基礎(chǔ)上，確定警報(bào)閾值，通過對各類發(fā)布渠道的充分利用，從而能夠精準(zhǔn)全面的發(fā)布預(yù)警信息，結(jié)合預(yù)警信息來著手開展適宜的、有效的風(fēng)險(xiǎn)防范措施；預(yù)警信息等級還可為管理人員啟動(dòng)相應(yīng)預(yù)案，對各項(xiàng)應(yīng)急資源進(jìn)行合理有效的調(diào)度提供依據(jù)，使得重大災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)能夠得以有效防范和化解，最大限度的減少損失。

3)數(shù)據(jù)支撐層。通過自然災(zāi)害統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建，通過統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)接口及規(guī)范的制定與實(shí)施，從而能夠在同一個(gè)平臺上整合歷史災(zāi)害數(shù)據(jù)、承災(zāi)體數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)等各類數(shù)據(jù)信息，且能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一存儲、計(jì)算及治理數(shù)據(jù)的目的，可統(tǒng)一匯集與管理數(shù)據(jù)信息。另外，各平臺、各層級及各部門也可通過數(shù)據(jù)服務(wù)層來達(dá)到共享和交換數(shù)據(jù)信息的目的，讓數(shù)據(jù)價(jià)值得到充分挖掘。另外，為確保各種類型的業(yè)務(wù)的運(yùn)行正常與高效，還需要搭建一個(gè)突發(fā)事件案例庫，保障突發(fā)事件綜合監(jiān)測預(yù)警和預(yù)警信息發(fā)布。

4)基礎(chǔ)設(shè)施層。該層級的搭建過程中運(yùn)用到了許多先進(jìn)的現(xiàn)代信息技術(shù)，如應(yīng)用服務(wù)器集群、中間件集群等，同時(shí)還需要逐步完善工程基礎(chǔ)設(shè)施，這樣一來就能夠推演模擬突發(fā)事件情景，為相關(guān)部門作出正確決策提供依據(jù)和支撐。另外，還包括綜合監(jiān)測集群，是在合理利用視頻感知、地面監(jiān)測站及傳感器網(wǎng)絡(luò)等一系列手段和設(shè)備的基礎(chǔ)上形成的，可從多個(gè)角度全方位監(jiān)測各災(zāi)害隱患點(diǎn)，能夠?yàn)榫C合監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)業(yè)務(wù)應(yīng)用實(shí)施提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)依據(jù)。

除了上面的4個(gè)層次，還有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與運(yùn)行保障。這就需要構(gòu)建統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與業(yè)務(wù)規(guī)范，使得各種數(shù)據(jù)資源得到有效利用的概率大大提高。另外，數(shù)據(jù)格式與操作規(guī)范也需要統(tǒng)一起來，預(yù)警流程應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)規(guī)范化，業(yè)務(wù)運(yùn)行保障制度與合作機(jī)制應(yīng)當(dāng)合理且規(guī)范化。運(yùn)行保障體系能夠有效運(yùn)轉(zhuǎn)整個(gè)突發(fā)事件監(jiān)測預(yù)警綜合業(yè)務(wù)，確保整個(gè)預(yù)警體系的運(yùn)行效率、安全性和穩(wěn)定性。

3 系統(tǒng)整體功能框架

3.1 系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)

目前預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)的監(jiān)測力度不足，從而導(dǎo)致運(yùn)維工作量大、信息發(fā)布審核審批環(huán)節(jié)便利性不夠、分區(qū)預(yù)警及多預(yù)警同時(shí)發(fā)布等功能需求、完善突發(fā)事件現(xiàn)場災(zāi)情搜集及移動(dòng)視頻會商功能、新型渠道拓展建設(shè)等問題。因此構(gòu)建一個(gè)實(shí)時(shí)、高效、信息覆蓋面和針對性強(qiáng)的預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)迫在眉睫，海南省的突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)整體功能結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 海南省突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)整體功能結(jié)構(gòu)圖

1)突發(fā)事件實(shí)時(shí)采集：根據(jù)突發(fā)事件現(xiàn)場保障需求，建設(shè)可與突發(fā)事件現(xiàn)場移動(dòng)式實(shí)時(shí)音視頻共享功能，實(shí)現(xiàn)突發(fā)事件預(yù)警信息的互聯(lián)互通、信息共享和協(xié)同聯(lián)動(dòng)，為突發(fā)事件的應(yīng)對提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

2)預(yù)警信息發(fā)布：基于海南省的突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布應(yīng)具有分區(qū)預(yù)警、多災(zāi)種預(yù)警信息同時(shí)發(fā)布、預(yù)警提醒功能、與大數(shù)據(jù)云平臺對接實(shí)現(xiàn)靶向式精準(zhǔn)發(fā)布等功能。該系統(tǒng)平時(shí)應(yīng)能夠提供海南省日常氣象服務(wù)信息等；而遇到突發(fā)事件后，可提供給應(yīng)急單位，實(shí)現(xiàn)高效率的預(yù)警信息審核審批及發(fā)布。

3)預(yù)警信息發(fā)布渠道：該渠道是基于突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布，通過其與三大運(yùn)營商大數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)區(qū)域短信靶向發(fā)布，并利用移動(dòng)大數(shù)據(jù)提供重點(diǎn)場所人口密度數(shù)據(jù)作為支撐，從而提高預(yù)警信息發(fā)布的針對性，便于指揮決策。

3.2 基于大數(shù)據(jù)的突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布模型

基于大數(shù)據(jù)的突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布模型分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐、大數(shù)據(jù)分析、智能工作流處理、融媒體內(nèi)容一體化、云平臺多渠道發(fā)布、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換共享及后臺管理等部分，模型如圖4所示。

圖4 基于大數(shù)據(jù)的突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布模型

其中，該模型以基層數(shù)據(jù)為導(dǎo)向，逐漸增加系統(tǒng)的可靠性、安全性和科學(xué)性，從而為預(yù)警信息發(fā)布提供依據(jù)，應(yīng)支持多源數(shù)據(jù)，包括突發(fā)事件位置分布以及實(shí)時(shí)監(jiān)測預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)的展示，并與GIS地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，根據(jù)海南省本地特征，將其在地圖上進(jìn)行展示，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分布的可視化。同時(shí)基于海南省本地?cái)?shù)據(jù)源，與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，使其能夠在地圖上標(biāo)記重點(diǎn)防護(hù)目標(biāo)的分布情況，包括經(jīng)濟(jì)、人口、醫(yī)療衛(wèi)生、學(xué)校、水庫、旅游景點(diǎn)、地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)等。

該模型利用智能標(biāo)簽技術(shù)，對相關(guān)資料數(shù)據(jù)分析，進(jìn)行相關(guān)資源的推薦和引用，實(shí)現(xiàn)在預(yù)警發(fā)布過程中，資源的智能推薦，快速查看引用和當(dāng)前相關(guān)的素材，提高效率，擴(kuò)大預(yù)警的覆蓋面。另外，該模型還具有智能提圖功能。多媒體目前除了短視頻的需求，還有更輕量的GIF圖的需求，GIF比短視頻更節(jié)省流量更便捷。故在預(yù)警信息制作過程中，可直接截取視頻中的精彩內(nèi)容進(jìn)行拼接，生成GIF動(dòng)態(tài)圖片、字幕疊圖以供引用，提高效率。從預(yù)警信息發(fā)布流程來看，突發(fā)事件發(fā)生到采編、再到呈現(xiàn)在觀眾面前的時(shí)間大大縮短，甚至可以做到同步和實(shí)時(shí)；從工作效率來看，采編工作前端化，前方和后方的界限不斷模糊。采編機(jī)構(gòu)設(shè)置從立體垂直變得愈發(fā)扁平化，越來越向現(xiàn)場靠近，提高了預(yù)警信息的時(shí)效性。能夠打破傳統(tǒng)的預(yù)警信息服務(wù)，向提供媒體轉(zhuǎn)型融合一體式服務(wù)轉(zhuǎn)變，大數(shù)據(jù)云端可將預(yù)警信息向自有平臺、商業(yè)化平臺和云平臺終端以跨平臺形式分發(fā)。

3.3 突發(fā)事件實(shí)時(shí)采集

當(dāng)發(fā)生突發(fā)事件尤其是自然災(zāi)害時(shí)，現(xiàn)場的實(shí)時(shí)情況尤其是災(zāi)情實(shí)況是指揮決策的重要依據(jù)，也是預(yù)警信息靶向發(fā)布的重要參考。因此，建設(shè)災(zāi)情實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息發(fā)布中心與災(zāi)害現(xiàn)場的實(shí)時(shí)會商以及災(zāi)情搜集上報(bào)功能，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

由于需要將災(zāi)害現(xiàn)場的音視頻文件實(shí)時(shí)傳送到預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)，因此系統(tǒng)硬件設(shè)備應(yīng)具有相應(yīng)保障，如具備高速傳輸速率及較大容量等。同時(shí)災(zāi)情實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)還應(yīng)支持無線傳輸，此系統(tǒng)主要分為三部分，移動(dòng)客戶端負(fù)責(zé)采集音視頻圖像，并能夠接收發(fā)布中心的決策指揮信息；資源處理中樞獲取視頻數(shù)據(jù)，并進(jìn)行解碼轉(zhuǎn)換；資源服務(wù)可以將音視頻信息回傳到服務(wù)器，用戶也可根據(jù)需求對資源進(jìn)行獲取與訪問等。

3.4 預(yù)警信息發(fā)布

以大數(shù)據(jù)平臺為基礎(chǔ)而搭建起來海南省突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)需要具備分區(qū)預(yù)警、多災(zāi)種預(yù)警信息同時(shí)發(fā)布、預(yù)警提醒功能、與預(yù)警信息發(fā)布模型實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化靶向發(fā)布等功能。

1)分區(qū)預(yù)警及多災(zāi)種預(yù)警同時(shí)發(fā)布：根據(jù)實(shí)際需求，同時(shí)為提高預(yù)報(bào)預(yù)警信息發(fā)布的精準(zhǔn)度和效率，系統(tǒng)應(yīng)具備分區(qū)預(yù)警發(fā)布、多災(zāi)種預(yù)警同時(shí)發(fā)布等功能，能夠針對多個(gè)區(qū)域、不同災(zāi)種做分區(qū)預(yù)警、多災(zāi)種預(yù)警同時(shí)發(fā)布和解除，且能夠按照渠道的特性進(jìn)行內(nèi)容的生成包裝。

2)預(yù)警提醒功能：預(yù)警平臺提醒主要功能包括：操作員待處理預(yù)警任務(wù)數(shù)據(jù)量的提醒、任務(wù)處理情況提醒、發(fā)布渠道故障提醒、預(yù)案單位發(fā)布預(yù)警等。

3)與大數(shù)據(jù)云平臺互聯(lián)互通：預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)還應(yīng)與大數(shù)據(jù)云平臺實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。一方面，確保指揮決策的相關(guān)信息能夠及時(shí)落實(shí)并發(fā)布到指定區(qū)域與人群，尤其是能夠根據(jù)GIS進(jìn)行區(qū)域精準(zhǔn)化靶向發(fā)布，對于靶向的發(fā)布對象采用合理的發(fā)布手段進(jìn)行預(yù)警發(fā)布和通知。另一方面，發(fā)布平臺上所發(fā)的預(yù)報(bào)預(yù)警信息結(jié)果及統(tǒng)計(jì)情況需及時(shí)傳輸?shù)街笓]決策輔助平臺進(jìn)行展示。

3.5 預(yù)警信息發(fā)布渠道

通過預(yù)警信息發(fā)布渠道可有效整合突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)與三大運(yùn)營商數(shù)據(jù)，充分利用三大運(yùn)營商提供的資源，從而實(shí)現(xiàn)區(qū)域短信靶向發(fā)布；同時(shí)獲取重點(diǎn)場所人口密度繪制出人口熱力圖作為數(shù)據(jù)支撐，提高預(yù)警信息發(fā)布的針對性?？紤]到數(shù)據(jù)的敏感性，可在預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)與運(yùn)營商大數(shù)據(jù)平臺間建立一個(gè)代理服務(wù)層，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳遞和中間結(jié)果計(jì)算。

4 系統(tǒng)性能測試與分析

國家突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)是支撐國家、省、市、縣四級相互銜接的突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布工作的業(yè)務(wù)平臺。2013年，原有的海南突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)是國家突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)的省級子系統(tǒng)，該系統(tǒng)的并行處理能力和擴(kuò)展型不足。基于大數(shù)據(jù)平臺的海南省突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)充分利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)，提供突發(fā)事件綜合風(fēng)險(xiǎn)分析與預(yù)警決策支持服務(wù)。對比測試系統(tǒng)的性能，將相同大小的任務(wù)分別在突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)和基于大數(shù)據(jù)平臺的海南省突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)上運(yùn)行，分別對預(yù)警信息采集、預(yù)警信息數(shù)據(jù)處理和預(yù)警信息發(fā)布等響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如表1所示。其中，將突發(fā)事件預(yù)警信息中統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)按照信息采集、數(shù)據(jù)處理、信息發(fā)布1：1：1的比例做加權(quán)平均分別在原有系統(tǒng)和新系統(tǒng)上運(yùn)行，響應(yīng)時(shí)間提升1.8倍；同理，將音視頻等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)按照信息采集、數(shù)據(jù)處理、信息發(fā)布1：1：1的比例做加權(quán)平均，響應(yīng)時(shí)間提升2.5倍，運(yùn)行管理響應(yīng)時(shí)間提升2倍。

表1 系統(tǒng)性能測試

從結(jié)果分析可以看出，輸入結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化及運(yùn)行管理輸數(shù)據(jù)，突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)和基于大數(shù)據(jù)平臺的海南省突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)對預(yù)警信息采集、預(yù)警信息數(shù)據(jù)處理和預(yù)警信息發(fā)布響應(yīng)時(shí)間提高1.8～2.5倍。

5 結(jié)束語

目前海南省在應(yīng)對突發(fā)事件進(jìn)行預(yù)警信息發(fā)布時(shí)形勢依然嚴(yán)峻，通過對各種資源及方式手段的靈活運(yùn)用來推進(jìn)突發(fā)事件綜合監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)工作。文章研究分析了國內(nèi)外關(guān)于突發(fā)事件預(yù)警方面的現(xiàn)狀，并總結(jié)了突發(fā)事件的類型特點(diǎn)及海南省在面對突發(fā)事件做出預(yù)警時(shí)存在的問題。隨后根據(jù)海南省特點(diǎn)進(jìn)行了預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)的功能需求分析和系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)，分析系統(tǒng)應(yīng)具備風(fēng)險(xiǎn)分析能力、綜合決策能力、預(yù)警信息發(fā)布能力。最后搭建了系統(tǒng)的整體功能框架，完整的預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)由基于大數(shù)據(jù)平臺的預(yù)警信息模型統(tǒng)籌，具體由災(zāi)情實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)、預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)、預(yù)警信息發(fā)布渠道等組成，負(fù)責(zé)對突發(fā)事件信息進(jìn)行采集、分析并發(fā)布預(yù)警，從而使海南省應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)在面臨突發(fā)事件時(shí)能夠及時(shí)、準(zhǔn)確、高效地發(fā)布預(yù)警信息，能夠讓應(yīng)對突發(fā)事件的能力得到有效提高。在下一步研究中將更多采集非結(jié)構(gòu)化的圖形視頻等預(yù)警信息及專業(yè)模型來優(yōu)化系統(tǒng)功能。