摘" 要：針對目前開展水電氣象服務(wù)方式局限性現(xiàn)狀，利用微信普及程度廣、使用人數(shù)多、使用方便等優(yōu)勢，基于微信公眾號進行二次開發(fā)，建設(shè)一套水電氣象服務(wù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由水電氣象服務(wù)產(chǎn)品制作子系統(tǒng)和微信公眾號服務(wù)子系統(tǒng)組成，以產(chǎn)品制作子系統(tǒng)提供的各類氣象服務(wù)產(chǎn)品為支撐，微信公眾號服務(wù)子系統(tǒng)將氣象實時數(shù)據(jù)、預(yù)警監(jiān)測、天氣預(yù)報產(chǎn)品、專題服務(wù)等氣象服務(wù)產(chǎn)品以不同形式進行展示。根據(jù)不同用戶角色，按照權(quán)限策略，能夠訪問查看不同的產(chǎn)品，對于水電企業(yè)用戶隨時隨地及時、準確地掌握了解流域內(nèi)的氣象信息，尤其是在防洪度汛期間，為電站的生產(chǎn)運行提供重要的保障。

關(guān)鍵詞：微信；公眾號；水電；氣象；服務(wù)產(chǎn)品

中圖分類號：TP311.5" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2023）31-0032-05

Abstract： In view of the limitations of the current hydropower meteorological service mode， making use of the advantages of wide popularity， large number of users and convenient use of WeChat， a set of hydropower meteorological service system is built based on the official account of WeChat. The system is composed of hydropower meteorological service product production subsystem and WeChat official account service subsystem， which is supported by all kinds of meteorological service products provided by the product production subsystem. WeChat official account service subsystem displays meteorological service products such as meteorological real-time data， early warning and monitoring， weather forecast products and special services in different forms. According to different user roles and authority policies， different products can be accessed and viewed， and users of hydropower enterprises can obtain the meteorological information in the basin timely and accurately anytime， anywhere. Especially during flood control， this system provides an important guarantee for the production and operation of the hydropower station.

Keywords： WeChat; official account; hydropower; meteorology; service product

當前能夠獲取氣象信息的途徑很多，比如電視、網(wǎng)站、手機客戶端、微信公眾號和微博等，這些公開渠道的氣象信息主要是為普通老百姓的日常生活出行提供基本氣象服務(wù)保障，但無法滿足水電企業(yè)生產(chǎn)運行中對氣象服務(wù)的需求[1]。水電企業(yè)主要關(guān)注的是流域內(nèi)氣象信息，目前氣象部門主要通過電話、服務(wù)網(wǎng)站、郵件、QQ群和微信群等方式將流域內(nèi)的氣象信息提供給水電企業(yè)，而這些服務(wù)方式各自有局限性，電話、郵件、工作群僅能提供有限的靜態(tài)氣象信息，無法自動更新，服務(wù)網(wǎng)站雖能提供較為全面的氣象信息，但只能限于身邊有工作電腦、筆記本電腦或便攜式平板電腦設(shè)備環(huán)境才能使用。

據(jù)中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心（CNNIC）發(fā)布第51次《中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展狀況統(tǒng)計報告》[2]顯示：截至2022年12月，我國手機網(wǎng)民規(guī)模達65億，網(wǎng)民使用手機上網(wǎng)的比例為99.8%；我國即時通信用戶規(guī)模達38億，占網(wǎng)民整體的97.2%。微信（WeChat）是騰訊公司推出的一個為智能終端提供即時通訊服務(wù)的免費應(yīng)用程序，已經(jīng)覆蓋中國95%以上的智能手機[3]，據(jù)艾媒咨詢最新發(fā)布的《2022年度中國通訊社交類APP月活排行榜TOP10》[4]中，微信以月活躍用戶超過10億的數(shù)據(jù)遙遙領(lǐng)先。而微信公眾號功能，不僅可以幫助企業(yè)、機構(gòu)或個人實現(xiàn)自身的商業(yè)價值，還可以為用戶提供更加便捷、快捷的服務(wù)體驗。

結(jié)合目前水電氣象服務(wù)的現(xiàn)狀和微信的廣泛使用，建設(shè)一個基于微信公眾號的水電氣象服務(wù)系統(tǒng)，不僅能夠向用戶提供更多的圖形、文字、視頻等氣象信息，提升氣象服務(wù)水平，而且最重要的是用戶能夠隨時隨地了解自身所需的定制化氣象服務(wù)產(chǎn)品，為水電企業(yè)在生產(chǎn)運行中及時掌握氣象相關(guān)信息提供決策支撐。

1" 系統(tǒng)設(shè)計

1.1" 設(shè)計原則

可擴展性。根據(jù)“高內(nèi)聚低耦合”的原則[5]，對系統(tǒng)業(yè)務(wù)應(yīng)用進行分層設(shè)計，并考慮未來業(yè)務(wù)的發(fā)展，確保隨著業(yè)務(wù)需求增加后，能夠方便地進行升級或擴展功能。

可靠性?？煽啃允呛饬肯到y(tǒng)性能好壞的一個重要指標[6]。設(shè)計開發(fā)系統(tǒng)時，明確清楚軟件各項功能的邊界條件，根據(jù)系統(tǒng)化、科學(xué)化、規(guī)范化的設(shè)計原則，提高系統(tǒng)容錯和災(zāi)難恢復(fù)能力。

先進性。采用先進的、開放的體系結(jié)構(gòu)和計算機技術(shù)，如數(shù)據(jù)管理技術(shù)、編碼技術(shù)和容錯技術(shù)等[7]，系統(tǒng)的投資考慮到今后的發(fā)展，不僅在硬件架構(gòu)上具備超前性，而且系統(tǒng)設(shè)計采用數(shù)據(jù)質(zhì)量控制，對不同結(jié)構(gòu)類型的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理。

實用性。充分考慮水電企業(yè)用戶使用氣象服務(wù)產(chǎn)品的習(xí)慣以及不同氣象服務(wù)產(chǎn)品對于其生產(chǎn)運行指導(dǎo)程度的優(yōu)先級，采用表格、時序圖、色斑圖及文檔等不同展現(xiàn)形式，使操作簡便實用、界面美觀大方。

安全性。系統(tǒng)提供有效的安全保密機制，保證信息能夠安全發(fā)送與接收。為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，使所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不被盜竊、更改，應(yīng)用系統(tǒng)所采集的重要原始數(shù)據(jù)采用網(wǎng)絡(luò)加密傳輸、數(shù)據(jù)庫加密傳輸或應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)加密[8]相結(jié)合的技術(shù)。

1.2" 總體框架設(shè)計

系統(tǒng)的總體框架自下而上主要包括設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、支撐層、應(yīng)用層和用戶層，采用B/S架構(gòu)模式開發(fā)?？傮w架構(gòu)如圖1所示。

設(shè)施層是作為系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)，主要是為系統(tǒng)提供基本的軟硬件環(huán)境條件。

數(shù)據(jù)層是系統(tǒng)的核心內(nèi)容，負責(zé)對系統(tǒng)中使用到的所有數(shù)據(jù)進行采集、存儲和質(zhì)控等。

支撐層是連接數(shù)據(jù)層和應(yīng)用層之間的通道，實現(xiàn)將所有數(shù)據(jù)通過合理的方式進行構(gòu)造，提供數(shù)據(jù)服務(wù)。

應(yīng)用層是將各類數(shù)據(jù)根據(jù)各自產(chǎn)品屬性，進行不同方式展示，是用戶能夠直接看到的界面。

用戶層是該系統(tǒng)的使用對象，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的考慮，使用該系統(tǒng)的用戶對象主要包括普通用戶（公眾）、注冊用戶（專業(yè)人員）和系統(tǒng)管理員。

2" 關(guān)鍵技術(shù)

2.1" 自動分發(fā)服務(wù)產(chǎn)品

通過地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)[9]，手動繪制并提取出所有水電用戶關(guān)注的流域邊界，將邊界文件轉(zhuǎn)換成ESRI Shapefile（SHP）格式[10]或Extensible Markup Language（XML）格式[11]。在服務(wù)產(chǎn)品制作子系統(tǒng)后臺管理中，把不用水電用戶與其關(guān)注的邊界文件進行一一綁定。當預(yù)報業(yè)務(wù)人員完成預(yù)報產(chǎn)品訂正并提交后，系統(tǒng)根據(jù)綁定的策略，提取不同水電用戶邊界內(nèi)的氣象信息，自動生成不同水電用戶不同展現(xiàn)形式的服務(wù)產(chǎn)品如圖2所示。

2.2" 自動完成注冊用戶分組

在用戶第一次登錄微信公眾號時，若需要查看定制氣象服務(wù)產(chǎn)品，系統(tǒng)會自動提示用戶進行注冊如圖3所示，用戶通過輸入公司名稱（全稱或簡稱均可）、姓名和聯(lián)系電話后，后臺通過用戶輸入的公司名稱，采用模糊匹配技術(shù)[12]，將輸入的公司名稱與后臺已有水電企業(yè)公司名稱分組進行自動匹配，若匹配成功，系統(tǒng)自動將該用戶分配到自己所屬公司分組中，若匹配失敗，系統(tǒng)會反饋用戶重新輸入公司名稱再次進行匹配，總共匹配失敗超過3次之后，系統(tǒng)將觸發(fā)安全機制，鎖定該用戶不能再進行注冊，若需要解鎖，系統(tǒng)管理員進行身份信息核實后方可解鎖。

3" 系統(tǒng)功能

主要由2個子系統(tǒng)組成，水電氣象服務(wù)產(chǎn)品制作子系統(tǒng)和微信公眾號服務(wù)子系統(tǒng)，水電氣象服務(wù)產(chǎn)品制作子系統(tǒng)負責(zé)各類氣象服務(wù)產(chǎn)品的制作，微信公眾號服務(wù)子系統(tǒng)展示各類氣象服務(wù)產(chǎn)品。

3.1" 水電氣象服務(wù)產(chǎn)品制作子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)主要功能是通過從不同渠道獲取的氣象數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，一是自動生成通用性的氣象產(chǎn)品，包括站點實況產(chǎn)品、格點實況產(chǎn)品、雷達拼圖產(chǎn)品、衛(wèi)星云圖產(chǎn)品、降雨量預(yù)報產(chǎn)品和氣溫預(yù)報產(chǎn)品等；二是根據(jù)水電用戶的行業(yè)特點及個性化需求，自動生成定制化產(chǎn)品，包括面雨量預(yù)報產(chǎn)品、形勢預(yù)報產(chǎn)品及各類專題產(chǎn)品。采用RESTful API接口規(guī)范[13]將各類氣象服務(wù)產(chǎn)品制作為產(chǎn)品接口庫，供微信公眾號移動端調(diào)用各類水電氣象服務(wù)產(chǎn)品。

功能模塊如圖4所示，包括實況產(chǎn)品制作、預(yù)報產(chǎn)品制作、專題產(chǎn)品制作和系統(tǒng)管理。

1）實況產(chǎn)品制作模塊：包括自動站觀測數(shù)據(jù)、衛(wèi)星云圖、雷達資料、災(zāi)害性天氣等實時監(jiān)測產(chǎn)品數(shù)據(jù)處理、入庫，實現(xiàn)自動化制作；一旦出現(xiàn)產(chǎn)品無法生成，提供故障報告，說明是因基礎(chǔ)數(shù)據(jù)未到或者服務(wù)器故障或者制作系統(tǒng)本身等哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，實現(xiàn)方便排錯功能。

2）預(yù)報產(chǎn)品制作模塊：以ECMWF、CMA-GRAPES、精細化智能網(wǎng)格等多種數(shù)值模式預(yù)報產(chǎn)品為背景場如圖5所示，系統(tǒng)自動對比多種模式的預(yù)報評分，并將預(yù)報評分最高的這種模式作為預(yù)報產(chǎn)品制作參考的基礎(chǔ)，業(yè)務(wù)人員根據(jù)水電行業(yè)的需求，在制作系統(tǒng)中將降雨量的落區(qū)分布、雨量值大小、持續(xù)時間等進行主觀訂正，訂正完成并提交后，預(yù)報產(chǎn)品自動上傳、發(fā)布。

3）專題產(chǎn)品制作模塊：以氣候資料作為背景場數(shù)據(jù)，業(yè)務(wù)人員將降雨量和氣溫進行主觀訂正，系統(tǒng)根據(jù)不同水電用戶關(guān)注不同區(qū)域，實時繪制各自區(qū)域內(nèi)降雨量和氣溫分布圖，業(yè)務(wù)人員提交后，系統(tǒng)自動將文字和圖片分發(fā)到每個水電用戶的文檔產(chǎn)品中。

4）系統(tǒng)管理模塊：產(chǎn)品管理是將各類水電氣象服務(wù)產(chǎn)品進行規(guī)范化設(shè)計，包括統(tǒng)一規(guī)范命名、產(chǎn)品路徑配置等，同時能夠查詢和下載歷史產(chǎn)品；策略管理是根據(jù)不同產(chǎn)品的性質(zhì)，給每種產(chǎn)品設(shè)置制作時間的策略，以及與不同水電用戶的映射關(guān)系；日志管理包括系統(tǒng)登錄、產(chǎn)品制作、產(chǎn)品生成和系統(tǒng)故障等日志記錄信息。

3.2" 微信公眾號服務(wù)子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)是基于微信公眾號平臺進行二次開發(fā)，使用對象分為公眾用戶和注冊用戶，公眾用戶關(guān)注微信公眾號之后，可以查看常規(guī)的實況監(jiān)測信息和預(yù)報產(chǎn)品（氣溫、降雨量、大霧和風(fēng)向風(fēng)速），注冊用戶通過注冊功能提交之后，系統(tǒng)自動匹配注冊用戶所關(guān)注的流域信息，除了能查看常規(guī)實況監(jiān)測信息和預(yù)報產(chǎn)品，還能夠查看各自流域內(nèi)的定制化水電氣象預(yù)報產(chǎn)品（面雨量預(yù)報、日照預(yù)報、形勢預(yù)報）和專題服務(wù)產(chǎn)品。

功能模塊如圖6所示，包括實況監(jiān)測、預(yù)報產(chǎn)品、專題服務(wù)和系統(tǒng)管理。

1）實況監(jiān)測模塊：通過基于用戶當前所處的位置，系統(tǒng)自動將附近氣象站監(jiān)測的氣溫、降雨量、風(fēng)向、風(fēng)速、相對濕度和能見度等實時數(shù)據(jù)進行推送，若當前位置所在區(qū)縣發(fā)布或解除了氣象預(yù)警信息，系統(tǒng)也能夠?qū)庀箢A(yù)警信息進行實時展示或取消。

2）預(yù)報產(chǎn)品模塊：將水電氣象服務(wù)產(chǎn)品制作子系統(tǒng)生成的各類氣象要素預(yù)報產(chǎn)品信息進行可視化展示，普通用戶無法查看定制化水電氣象預(yù)報產(chǎn)品，注冊用戶能夠查看各自關(guān)注區(qū)域范圍的水電氣象預(yù)報產(chǎn)品。

3）專題服務(wù)模塊：此模塊只針對注冊用戶開放，能夠查看和下載各類專題服務(wù)產(chǎn)品。

4）系統(tǒng)管理模塊：信息管理是利用微信公眾號后臺管理平臺，對公眾號進行日常維護，包括實名認證、信息發(fā)布和審核等；用戶管理是對注冊用戶進行管理，包括用戶分組、行為分析等；權(quán)限管理是對注冊用戶查看氣象服務(wù)產(chǎn)品進行審核；日志管理是包括用戶登錄記錄、每種產(chǎn)品被查看記錄等。

4" 應(yīng)用效果

平臺于2022年5月開始上線，截至2023年4月，普通用戶達到500多人，注冊用戶有近300人，其中包括南方電網(wǎng)貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司、中國華電集團貴州烏江水電開發(fā)有限責(zé)任公司、中國華電集團貴州黔源電力股份有限公司、國家電投集團貴州金元股份有限公司等多家大型國有企業(yè)。近一年來，平臺運行穩(wěn)定、數(shù)據(jù)提供及時權(quán)威、產(chǎn)品豐富并具有針對性、功能完善、操作簡便，得到很多用戶的一致好評。

5" 結(jié)束語

結(jié)合現(xiàn)有氣象服務(wù)方式和用戶氣象服務(wù)需求進行認真分析，以產(chǎn)品制作子系統(tǒng)提供的各類氣象服務(wù)產(chǎn)品為支撐，基于微信公眾號平臺進行二次開發(fā)，實現(xiàn)了將氣象實時數(shù)據(jù)、預(yù)警監(jiān)測、天氣預(yù)報產(chǎn)品、專題服務(wù)等氣象服務(wù)產(chǎn)品以不同形式進行展示。同時，在平臺設(shè)計過程中，充分考慮普通用戶和注冊用戶的差別，按照配置的權(quán)限策略，水電企業(yè)用戶注冊后能夠自動匹配到各自關(guān)注的流域，對于水電企業(yè)用戶隨時隨地及時、準確地掌握了解流域內(nèi)的氣象信息，尤其是在防洪度汛期間，為電站的生產(chǎn)運行提供重要的保障。

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