廣東省公共氣象服務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

陳聰，謝雨辰，林江，李曉娜，劉云樺

（1.廣東省氣象公共服務(wù)中心，廣東廣州 510640；2.佛山市氣象局，廣東佛山 528000）

隨著氣象現(xiàn)代化的推進(jìn)，廣東公共氣象服務(wù)從傳統(tǒng)短信服務(wù)向移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)方向拓展，形成了從短信到微博、微信、網(wǎng)站等多元的服務(wù)方式，并取得了一定的成效。社會(huì)對(duì)建立氣象防災(zāi)減災(zāi)第一道防線的需求對(duì)氣象服務(wù)工作提出了更高的要求。江西?。?］、貴州?。?］等氣象局建設(shè)了決策類氣象服務(wù)系統(tǒng)。，有許多業(yè)務(wù)人員開展了服務(wù)業(yè)務(wù)集約化、產(chǎn)品集成技術(shù)、服務(wù)產(chǎn)品構(gòu)建、服務(wù)素材庫等方面的研究［3-6］，也有業(yè)務(wù)人員設(shè)計(jì)開發(fā)了運(yùn)動(dòng)會(huì)氣象服務(wù)、省級(jí)氣象服務(wù)產(chǎn)品分發(fā)、市縣級(jí)氣象服務(wù)以及基于公有云、基于OSGi.NET的氣象服務(wù)平臺(tái)［7-10］。隨著廣東的公共氣象服務(wù)業(yè)務(wù)快速發(fā)展，公共氣象服務(wù)渠道之間相對(duì)獨(dú)立，氣象服務(wù)相對(duì)分散，組織內(nèi)容不夠有序化，缺乏公共氣象服務(wù)平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一的制作、發(fā)布、管理環(huán)節(jié)；存在產(chǎn)品制作能力偏低，需要提高產(chǎn)品制作的多樣性、實(shí)用性；產(chǎn)品共享能力偏低，省市縣產(chǎn)品存在信息孤島現(xiàn)象。必須建立符合新需求的廣東省公共氣象服務(wù)平臺(tái)，更好的推動(dòng)全省公共氣象服務(wù)發(fā)展。

1 廣東省公共氣象服務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)

1.1 需求分析

廣東省公共氣象服務(wù)平臺(tái)是為提高公共氣象服務(wù)業(yè)務(wù)水平打造的一體化、集約化工作平臺(tái)，相較舊有編輯平臺(tái)有兩個(gè)要求：（1）基于產(chǎn)品制作、發(fā)布、保存的閉合業(yè)務(wù)流程，實(shí)現(xiàn)氣象服務(wù)的業(yè)務(wù)流程再造，從產(chǎn)品制作到產(chǎn)品發(fā)布及產(chǎn)品存儲(chǔ)閉環(huán)式業(yè)務(wù)方式有利于氣象服務(wù)工作的深入開展，不同以往只是單純簡單發(fā)布，有著更深的布局思維。產(chǎn)品的制作可以及時(shí)更新滿足一線服務(wù)的需求，對(duì)產(chǎn)品的入庫實(shí)現(xiàn)氣象大數(shù)據(jù)沉淀，為智能化氣象服務(wù)累積素材。（2）采用多渠道一體化發(fā)布思路，集約各發(fā)布渠道，方便氣象服務(wù)產(chǎn)品快捷發(fā)布。當(dāng)氣象發(fā)布服務(wù)渠道越來越多時(shí)，切換不同平臺(tái)的時(shí)間成本在天氣過程中對(duì)服務(wù)工作有很大制約性，通過集約各發(fā)布渠道可以提高發(fā)布效率。

1.2 總體框架設(shè)計(jì)

廣東省公共氣象服務(wù)平臺(tái)采用B／S架構(gòu)，服務(wù)端采用Struts2框架，使用Java語言編程開發(fā)應(yīng)用；頁面端基于HTML、CSS、JavaScript、JSP技術(shù)，使用Tomcat作為Web應(yīng)用服務(wù)器，可在瀏覽器端打開廣東省公共氣象服務(wù)平臺(tái)；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用MySQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，并建立數(shù)據(jù)庫集群服務(wù)，根據(jù)平臺(tái)的建設(shè)內(nèi)容，服務(wù)器包括web應(yīng)用服務(wù)器和任務(wù)分發(fā)服務(wù)器。

1.3 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

廣東省公共氣象服務(wù)平臺(tái)按照產(chǎn)品制作、集約發(fā)布、產(chǎn)品庫閉合的公共氣象服務(wù)流程為基礎(chǔ)架構(gòu)，如圖1所示，包含產(chǎn)品制作、集約發(fā)布、產(chǎn)品庫等主體模塊和后臺(tái)管理模塊。產(chǎn)品制作模塊目標(biāo)是提高產(chǎn)品制作能力；產(chǎn)品庫是提高歷史產(chǎn)品共享能力和打牢數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)；集約發(fā)布是實(shí)現(xiàn)快捷多渠道一體化發(fā)布功能。同時(shí)兼顧值班輔助、常用鏈接、公告等功能以及后臺(tái)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)氣象服務(wù)閉環(huán)的工作流程。用戶管理方面采用廣東省突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)用戶 接口，做到用戶輕量化和集約化管理。

圖1 廣東省公共氣象服務(wù)平臺(tái)總體功能結(jié)構(gòu)示意圖

1）產(chǎn)品制作。

產(chǎn)品制作模塊能夠制作用于公眾氣象服務(wù)的數(shù)據(jù)產(chǎn)品、圖片產(chǎn)品、文字產(chǎn)品等氣象產(chǎn)品。包括實(shí)況、預(yù)報(bào)、預(yù)警、指數(shù)產(chǎn)品以及基于GIS地圖的雷達(dá)和臺(tái)風(fēng)產(chǎn)品。細(xì)化的產(chǎn)品需求如表1。通過點(diǎn)擊復(fù)制按鈕能夠?qū)⑦x擇的產(chǎn)品推送到集約發(fā)布模塊，方便快捷發(fā)布。產(chǎn)品采用的數(shù)據(jù)主要來自IDEA接口和精細(xì)化數(shù)據(jù)引擎。

表1 產(chǎn)品制作模塊詳細(xì)產(chǎn)品需求

一線值班員在天氣過程中，使用較多的產(chǎn)品有雷達(dá)圖產(chǎn)品，通過選擇開始和結(jié)束時(shí)間以及時(shí)間間隔，點(diǎn)擊制作下載雷達(dá)圖動(dòng)態(tài)圖，對(duì)降雨過程中的微博跟蹤天氣服務(wù)非常便捷有效。此外，實(shí)況要素排行中21地市的整點(diǎn)氣溫表格，可用于夏季和冬季時(shí)微博的氣溫實(shí)況服務(wù)。天氣預(yù)報(bào)表格是21地市的天氣預(yù)報(bào)表格展示，常用于每日早晚間天氣預(yù)報(bào)的微博配圖。豐富的產(chǎn)品滿足值班員日常值班需求。

2）集約發(fā)布。

集約發(fā)布模塊是基于廣東天氣短信、微博、微信、12121、網(wǎng)站渠道的一體化編輯發(fā)布模塊，可以實(shí)現(xiàn)快捷發(fā)布操作。操作流程上首先選擇發(fā)布渠道和發(fā)布欄目，然后錄入標(biāo)題、正文，并選擇產(chǎn)品標(biāo)簽，然后確認(rèn)提交，按照編審分離的原則，可以選擇審核發(fā)布操作。短信渠道的欄目有早晚間天氣和上下班天氣；微博是廣東天氣新浪微博；微信渠道是在廣東天氣微信中微談天氣、天氣新聞等欄目，是適用于手機(jī)端的富文本頁面產(chǎn)品；12121渠道的欄目有天氣解讀和專家談天氣；網(wǎng)站欄目為廣東應(yīng)急氣象網(wǎng)。富文本編輯框內(nèi)提供了格式化卡片模板，可以使產(chǎn)品更加美觀適宜移動(dòng)端用戶。以集約發(fā)布模塊為核心，連接產(chǎn)品庫及產(chǎn)品制作模塊，產(chǎn)品庫的歷史產(chǎn)品和產(chǎn)品制作的服務(wù)產(chǎn)品均可通過值班口袋功能推送到集約發(fā)布模塊，方便進(jìn)行再編輯發(fā)布。

3）產(chǎn)品庫。

產(chǎn)品庫可以實(shí)現(xiàn)短信、微博、微信、12121、網(wǎng)站渠道的歷史發(fā)布產(chǎn)品的集合存儲(chǔ)查詢調(diào)用。常年天氣具有一定相似性，通過產(chǎn)品庫查詢往年服務(wù)內(nèi)容提供參考，提高產(chǎn)品發(fā)布工作效率。在首頁中歷史上的今天板塊可以提供歷史上當(dāng)天發(fā)布的微信、微博、短信、12121產(chǎn)品。

值班員可以通過日期范圍、產(chǎn)品欄目、發(fā)布地區(qū)、關(guān)鍵詞、節(jié)氣等多種查詢條件快速檢索出所需要的歷史產(chǎn)品。對(duì)于不同的登錄用戶查詢權(quán)限不同，所屬不同地市的用戶只能查詢其所在地市的歷史產(chǎn)品。

4）首頁和后臺(tái)管理系統(tǒng)。

首頁可以提供常用業(yè)務(wù)鏈接和值班員值班表，同時(shí)有值班留言、首席留言、通知公告，近期和歷史上的今天發(fā)布的產(chǎn)品，方便值班員及時(shí)掌握注意事項(xiàng)和前值班員的工作情況；后臺(tái)管理系統(tǒng)主要提供了標(biāo)簽管理、鏈接管理、班種管理、排班管理、留言權(quán)限管理。

1.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用的數(shù)據(jù)庫為MySQL，MySQL是一個(gè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，所使用的SQL語言是用于訪問數(shù)據(jù)庫的最常用標(biāo)準(zhǔn)化語言。其體積小、速度快、總體擁有成本低，適合一般中小型網(wǎng)站。根據(jù)各模塊功能需求設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表，用于存儲(chǔ)產(chǎn)品及相關(guān)信息。數(shù)據(jù)表主要有短信、微博、微信、網(wǎng)站、12121等信息表，留言表和圖片產(chǎn)品地址表。服務(wù)產(chǎn)品是公共氣象服務(wù)平臺(tái)的核心，以微信信息表介紹為例，其字段主要有標(biāo)題、內(nèi)容、圖片、本地地址、互聯(lián)網(wǎng)鏈接地址、發(fā)布者、發(fā)布狀態(tài)、欄目等。具體表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如表2所示。數(shù)據(jù)庫采用主從集群結(jié)構(gòu)，確保數(shù)據(jù)服務(wù)不中斷。

表2 微信信息表字段及屬性

2 關(guān)鍵技術(shù)

2.1 開發(fā)工具

本系統(tǒng)在開發(fā)的過程中使用了Eclipse、MysqlWorkbench等工具，Eclipse是一個(gè)開放源代碼的、基于Java的可擴(kuò)展開發(fā)平臺(tái)，是開發(fā)Java的常用IDE。Eclipse使用方便而且可以快速調(diào)試定位錯(cuò)誤代碼。MysqlWorkbench是針對(duì)MySQL數(shù)據(jù)庫的可視化管理工具，可以創(chuàng)建數(shù)據(jù)表以及查詢、導(dǎo)入數(shù)據(jù)。

2.2 開發(fā)技術(shù)

廣東省公共氣象服務(wù)平臺(tái)采用的開發(fā)技術(shù)包括Struts2、JSP、HTML、CSS、JavaScript、jQuery、MySQL數(shù)據(jù)庫等技術(shù)，其中Struts2是基于MVC設(shè)計(jì)模式的Web應(yīng)用框架，當(dāng)客戶端發(fā)送請(qǐng)求時(shí)，首先經(jīng)過過濾器，Action映射器將查找調(diào)用的Action對(duì)象，并返回Action對(duì)象的代理，通過讀取相關(guān)配置，Action容器調(diào)用Action對(duì)象，Action處理請(qǐng)求后，將返回結(jié)果視圖回應(yīng)給前端瀏覽器。以下為部分代碼示例說明。

產(chǎn)品制作中雷達(dá)圖動(dòng)圖的制作，首先通過任務(wù)調(diào)度定時(shí)下載雷達(dá)圖，繪制廣東底圖疊加雷達(dá)圖，制作動(dòng)圖通過在瀏覽器頁面中選擇制作時(shí)間范圍、高寬和播放速度參數(shù)，通過Ajax發(fā)送內(nèi)容到makeGif.action，通過調(diào)用graphicToGif方法繪制雷達(dá)動(dòng)圖。graphicToGif代碼如下：

集約發(fā)布中微信渠道涉及內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)的同步，首先通過瀏覽器頁面發(fā)布按鈕調(diào)用JS文件中函數(shù)，判斷要素是否齊全，通過JQuery的Ajax-FileUpload方法上傳文件，調(diào)用微信發(fā)送Action和Service，生成HTML文件，再將路徑信息寫入數(shù)據(jù)庫中，通過消息隊(duì)列同步到騰訊云中，采用騰訊云cos存儲(chǔ)文件，最后完成產(chǎn)品的發(fā)布。其中AjaxFileUpload代碼如下：

產(chǎn)品庫中查詢歷史產(chǎn)品，首先在瀏覽器頁面選擇查詢條件，應(yīng)用JavaBean組件完成業(yè)務(wù)邏輯，通過JDBC技術(shù)訪問數(shù)據(jù)庫返回查詢結(jié)果。

3 平臺(tái)運(yùn)行效果

廣東省公共氣象服務(wù)平臺(tái)自上線以來作為值班員好幫手，提供了極大便利，廣東省公共氣象服務(wù)平臺(tái)穩(wěn)定為廣東省公共氣象服務(wù)中心以及茂名、湛江市氣象局提供服務(wù)。廣東省公共氣象服務(wù)中心值班編輯人員在日常值班前首先登錄查看值班留言、各崗位值班人員，掌握全局動(dòng)態(tài)，值班過程中大量常用業(yè)務(wù)鏈接可供快捷點(diǎn)擊跳轉(zhuǎn)；其次，在日常不同服務(wù)場景中采用不同服務(wù)產(chǎn)品，在降水過程中使用雷達(dá)動(dòng)態(tài)圖，在寒潮過程中采用氣溫實(shí)況色斑圖。在未建立編輯思路或者時(shí)間較為緊迫時(shí)，可以查閱往年同期短信、微博等內(nèi)容進(jìn)行快捷的二次創(chuàng)作。該平臺(tái)為地市氣象局提供微信欄目產(chǎn)品的發(fā)布服務(wù)，茂名氣象局在平臺(tái)中每日錄入天氣預(yù)報(bào)欄目，湛江市氣象局每日錄入海洋天氣欄目，在微信公眾號(hào)中展示，豐富服務(wù)內(nèi)容?；ヂ?lián)網(wǎng)時(shí)代服務(wù)模式不斷推陳出新，廣東省公共氣象服務(wù)平臺(tái)還要繼續(xù)緊跟時(shí)代的發(fā)展，結(jié)合融媒體特別短視頻業(yè)務(wù)和氣象災(zāi)害案例庫升級(jí)發(fā)布功能和服務(wù)產(chǎn)品供給。