“十四冬”氣象實(shí)況觀測(cè)展示平臺(tái)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

王 涵

（呼倫貝爾市氣象局，內(nèi)蒙古自治區(qū) 呼倫貝爾 020008）

第十四屆全國(guó)冬季運(yùn)動(dòng)會(huì)（以下簡(jiǎn)稱“十四冬”）于2020年在內(nèi)蒙古自治區(qū)舉行，該屆冬運(yùn)會(huì)是經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，由國(guó)家體育總局主辦、內(nèi)蒙古自治區(qū)人民政府承辦的綜合性全國(guó)冬季運(yùn)動(dòng)會(huì)。冬季運(yùn)動(dòng)會(huì)相較于夏季運(yùn)動(dòng)會(huì)，對(duì)場(chǎng)地、氣候條件要求更高，冰雪項(xiàng)目與氣象條件關(guān)系密切，氣象是冬運(yùn)會(huì)成功最關(guān)鍵因素之一[1]。器械運(yùn)動(dòng)對(duì)氣象要素敏感度冬季遠(yuǎn)超夏季，同時(shí)，冬季戶外大型賽事對(duì)氣象條件也提出了嚴(yán)苛要求，不論是雪務(wù)保障、運(yùn)行保障還是賽事保障、運(yùn)動(dòng)員人身安全等都對(duì)氣象服務(wù)提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，也對(duì)氣象信息業(yè)務(wù)提出了更高要求，本文研究和建設(shè)內(nèi)容主要圍繞賽場(chǎng)實(shí)況數(shù)據(jù)的智慧應(yīng)用展開[2]。

1 主要建設(shè)內(nèi)容

“十四冬”實(shí)況觀測(cè)展示平臺(tái)項(xiàng)目基于多要素、高時(shí)空分辨率的綜合觀測(cè)系統(tǒng)建設(shè)，對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)開展多元化、多樣化、實(shí)時(shí)、便捷的數(shù)據(jù)和產(chǎn)品展示，為運(yùn)動(dòng)員、裁判、觀眾等提供最新的實(shí)況氣象服務(wù)，最終實(shí)現(xiàn)了基于賽場(chǎng)賽道全貌和用戶地理位置的氣象實(shí)況信息平臺(tái)，為賽事中公眾和專業(yè)人群提供了智能化、精細(xì)化、分眾式的專業(yè)氣象服務(wù)。

1.1 專題氣象實(shí)況報(bào)告子模塊

開展針對(duì)不同賽區(qū)、不同比賽項(xiàng)目的觀測(cè)實(shí)況產(chǎn)品研發(fā)，提供賽場(chǎng)關(guān)注的最新實(shí)況信息、專題氣象實(shí)況報(bào)告，同時(shí)支持自定義發(fā)布時(shí)間，可以在指定時(shí)間自動(dòng)制作形成產(chǎn)品。根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)的頻次，最密可支持逐5 min 的產(chǎn)品制作。同時(shí)能夠向前后端預(yù)報(bào)服務(wù)人員提供賽場(chǎng)觀測(cè)實(shí)況數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與查詢，提供在線實(shí)況觀測(cè)產(chǎn)品。產(chǎn)品制作則對(duì)接和模仿一體化平臺(tái)，套用統(tǒng)一產(chǎn)品模板，開發(fā)備份產(chǎn)品制作模塊。

1.2 賽場(chǎng)實(shí)況大屏展示子模塊

實(shí)現(xiàn)在賽場(chǎng)展示大屏上實(shí)時(shí)展示氣象實(shí)況數(shù)據(jù)，支持基于賽場(chǎng)全貌的觀測(cè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)展示，各個(gè)站點(diǎn)展示對(duì)比賽影響較大、現(xiàn)場(chǎng)關(guān)注度高的觀測(cè)要素，并可以根據(jù)賽場(chǎng)需求提供指定區(qū)域、高頻次的觀測(cè)要素展示，支持?jǐn)?shù)據(jù)5 min 更新。支持展示賽場(chǎng)預(yù)報(bào)產(chǎn)品。

1.3 微信小程序子模塊

實(shí)現(xiàn)針對(duì)賽區(qū)和氣象要素研發(fā)氣象微信小程序，主要實(shí)現(xiàn)降雪、風(fēng)、氣溫和雪溫的實(shí)況、預(yù)報(bào)展示及統(tǒng)計(jì)，開展手機(jī)端的實(shí)時(shí)實(shí)況數(shù)據(jù)服務(wù)。

1.4 后臺(tái)管理子模塊

研發(fā)后臺(tái)支撐管理系統(tǒng)，功能包括用戶管理、用戶組管理、組織機(jī)構(gòu)管理、權(quán)限管理、日志管理、模板管理等。

1.4.1 實(shí)況服務(wù)產(chǎn)品制作

實(shí)況服務(wù)產(chǎn)品制作模塊，支持定時(shí)自動(dòng)制作和手動(dòng)加密制作；支持模板，滿足“一賽一策”“一項(xiàng)一策”的產(chǎn)品制作需求；全屏可編輯，滿足應(yīng)急情況的手動(dòng)訂正。

1.4.2 實(shí)況數(shù)據(jù)監(jiān)控

實(shí)況數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊主要用戶面向賽場(chǎng)技術(shù)保障人員，實(shí)現(xiàn)分鐘級(jí)監(jiān)控，有閾值設(shè)置，超出閾值范圍將對(duì)該站點(diǎn)進(jìn)行告警，同時(shí)支持對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行人工質(zhì)控。

實(shí)況展示中首次實(shí)現(xiàn)了激光雷達(dá)測(cè)風(fēng)分鐘級(jí)數(shù)據(jù)實(shí)況應(yīng)用。通過激光雷達(dá)對(duì)立體賽道徑向方向的水平掃描觀測(cè)方式，取得賽道上方若干個(gè)觀測(cè)位置的水平風(fēng)向風(fēng)速，并建立數(shù)據(jù)傳輸方式、制定數(shù)據(jù)格式，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接入和顯示。

1.4.3 微信小程序

微信小程序作為一種大眾喜聞樂見的服務(wù)手段，有著輕便快捷等優(yōu)點(diǎn)[3]。開發(fā)專門的微信小程序，實(shí)現(xiàn)針對(duì)賽區(qū)和氣象要素查詢功能，提供降雪、風(fēng)、氣溫和雪溫的實(shí)況、預(yù)報(bào)展示和統(tǒng)計(jì)，便于與各級(jí)政府、體育、氣象現(xiàn)有微信公眾平臺(tái)掛接，能夠開展手機(jī)端的實(shí)時(shí)實(shí)況及預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)服務(wù)。

圖1 微信小程序?qū)嶋H效果圖Fig.1 The actual effect of wechat applet

2 具體建設(shè)情況

2.1 項(xiàng)目實(shí)施

2.1.1 賽事調(diào)研與方案編制

調(diào)查研究賽事需求和賽事日程，據(jù)此確定功能需求；研究立體賽道需求和激光雷達(dá)觀測(cè)原理和數(shù)據(jù)格式，確定激光雷達(dá)數(shù)據(jù)應(yīng)用設(shè)計(jì)；編制方案、設(shè)計(jì)說明等，并組織通過專家評(píng)審。

2.1.2 組織協(xié)調(diào)

協(xié)調(diào)賽場(chǎng)賽道官方高清圖紙作為展示平臺(tái)背景；協(xié)調(diào)賽場(chǎng)、賽事、預(yù)報(bào)服務(wù)及機(jī)構(gòu)等的中英文官方名稱；協(xié)調(diào)賽場(chǎng)各顯示終端測(cè)試；協(xié)調(diào)小程序部分用戶測(cè)試。

根據(jù)開發(fā)情況適時(shí)組織技術(shù)對(duì)接，按需組織各類評(píng)審會(huì)，確保開發(fā)路線不偏離設(shè)計(jì)初衷。

2.2 技術(shù)開發(fā)

2.2.1 開發(fā)準(zhǔn)備

辦理小程序注冊(cè)和認(rèn)證手續(xù)和系統(tǒng)信息配置，增加開發(fā)用戶和體驗(yàn)用戶[4]；確定自動(dòng)站數(shù)據(jù)源，制作MUSIC“十四冬”專題接口；確定激光雷達(dá)數(shù)據(jù)源，與激光雷達(dá)公司確定數(shù)據(jù)傳輸方式和格式，建立互聯(lián)網(wǎng)FTP服務(wù)并提供上傳地址。

2.2.2 迭代測(cè)試

開發(fā)前期對(duì)功能需求和界面設(shè)計(jì)進(jìn)行意見征集，開發(fā)中期繼續(xù)反復(fù)征集匯總合并各類意見和建議，逐項(xiàng)討論分析，根據(jù)采納意見和建議調(diào)整開發(fā)內(nèi)容。

3 成果和應(yīng)用效益

3.1 實(shí)際應(yīng)用情況

該項(xiàng)目通過專題實(shí)況報(bào)告、賽場(chǎng)實(shí)況大屏展示和微信小程序?yàn)橘悎?chǎng)賽事各類用戶提供智能化、分眾式的氣象實(shí)況服務(wù)。在各類測(cè)試賽期間，特別是在“十四冬”短道速滑測(cè)試賽（中國(guó)杯短道速滑精英聯(lián)賽）和“十四冬”速度滑冰測(cè)試賽（“十四冬”速度滑冰資格賽）期間，實(shí)況平臺(tái)作為賽事氣象保障中實(shí)況服務(wù)的有效手段，得到了來自運(yùn)動(dòng)員、教練員、裁判員以及公眾的廣泛認(rèn)可和好評(píng)。

另外，賽事服務(wù)期間現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)值班人員利用該項(xiàng)目平臺(tái)中數(shù)據(jù)監(jiān)控的分鐘數(shù)據(jù)監(jiān)控功能及時(shí)發(fā)現(xiàn)一起設(shè)備故障，使得觀測(cè)設(shè)備在短時(shí)間內(nèi)得到維修并恢復(fù)正常，為賽事氣象服務(wù)提供了有力技術(shù)支撐。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)和宣傳推廣

實(shí)況產(chǎn)品平臺(tái)簡(jiǎn)單易用，經(jīng)過簡(jiǎn)要培訓(xùn)，現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)人員已經(jīng)能夠熟練掌握全部監(jiān)控和產(chǎn)品制作工作。通過微信號(hào)綁定和制作二維碼易拉寶等線上線下的宣傳形式，對(duì)實(shí)況平臺(tái)進(jìn)行有效推廣。