“十四冬”氣象實況觀測展示平臺的設計與應用

王 涵

（呼倫貝爾市氣象局，內蒙古自治區 呼倫貝爾 020008）

第十四屆全國冬季運動會（以下簡稱“十四冬”）于2020年在內蒙古自治區舉行，該屆冬運會是經國務院批準，由國家體育總局主辦、內蒙古自治區人民政府承辦的綜合性全國冬季運動會。冬季運動會相較于夏季運動會，對場地、氣候條件要求更高，冰雪項目與氣象條件關系密切，氣象是冬運會成功最關鍵因素之一[1]。器械運動對氣象要素敏感度冬季遠超夏季，同時，冬季戶外大型賽事對氣象條件也提出了嚴苛要求，不論是雪務保障、運行保障還是賽事保障、運動員人身安全等都對氣象服務提出了嚴峻挑戰，也對氣象信息業務提出了更高要求，本文研究和建設內容主要圍繞賽場實況數據的智慧應用展開[2]。

1 主要建設內容

“十四冬”實況觀測展示平臺項目基于多要素、高時空分辨率的綜合觀測系統建設，對觀測數據開展多元化、多樣化、實時、便捷的數據和產品展示，為運動員、裁判、觀眾等提供最新的實況氣象服務，最終實現了基于賽場賽道全貌和用戶地理位置的氣象實況信息平臺，為賽事中公眾和專業人群提供了智能化、精細化、分眾式的專業氣象服務。

1.1 專題氣象實況報告子模塊

開展針對不同賽區、不同比賽項目的觀測實況產品研發，提供賽場關注的最新實況信息、專題氣象實況報告，同時支持自定義發布時間，可以在指定時間自動制作形成產品。根據觀測數據的頻次，最密可支持逐5 min 的產品制作。同時能夠向前后端預報服務人員提供賽場觀測實況數據的實時監控與查詢，提供在線實況觀測產品。產品制作則對接和模仿一體化平臺，套用統一產品模板，開發備份產品制作模塊。

1.2 賽場實況大屏展示子模塊

實現在賽場展示大屏上實時展示氣象實況數據，支持基于賽場全貌的觀測站點數據展示，各個站點展示對比賽影響較大、現場關注度高的觀測要素，并可以根據賽場需求提供指定區域、高頻次的觀測要素展示，支持數據5 min 更新。支持展示賽場預報產品。

1.3 微信小程序子模塊

實現針對賽區和氣象要素研發氣象微信小程序，主要實現降雪、風、氣溫和雪溫的實況、預報展示及統計，開展手機端的實時實況數據服務。

1.4 后臺管理子模塊

研發后臺支撐管理系統，功能包括用戶管理、用戶組管理、組織機構管理、權限管理、日志管理、模板管理等。

1.4.1 實況服務產品制作

實況服務產品制作模塊，支持定時自動制作和手動加密制作；支持模板，滿足“一賽一策”“一項一策”的產品制作需求；全屏可編輯，滿足應急情況的手動訂正。

1.4.2 實況數據監控

實況數據監控模塊主要用戶面向賽場技術保障人員，實現分鐘級監控，有閾值設置，超出閾值范圍將對該站點進行告警，同時支持對數據進行人工質控。

實況展示中首次實現了激光雷達測風分鐘級數據實況應用。通過激光雷達對立體賽道徑向方向的水平掃描觀測方式，取得賽道上方若干個觀測位置的水平風向風速，并建立數據傳輸方式、制定數據格式，最終實現數據接入和顯示。

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手段，有著輕便快捷等優點[3]。開發專門的微信小程序，實現針對賽區和氣象要素查詢功能，提供降雪、風、氣溫和雪溫的實況、預報展示和統計，便于與各級政府、體育、氣象現有微信公眾平臺掛接，能夠開展手機端的實時實況及預報數據服務。

圖1 微信小程序實際效果圖Fig.1 The actual effect of wechat applet

2 具體建設情況

2.1 項目實施

2.1.1 賽事調研與方案編制

調查研究賽事需求和賽事日程，據此確定功能需求；研究立體賽道需求和激光雷達觀測原理和數據格式，確定激光雷達數據應用設計；編制方案、設計說明等，并組織通過專家評審。

2.1.2 組織協調

協調賽場賽道官方高清圖紙作為展示平臺背景；協調賽場、賽事、預報服務及機構等的中英文官方名稱；協調賽場各顯示終端測試；協調小程序部分用戶測試。

根據開發情況適時組織技術對接，按需組織各類評審會，確保開發路線不偏離設計初衷。

2.2 技術開發

2.2.1 開發準備

辦理小程序注冊和認證手續和系統信息配置，增加開發用戶和體驗用戶[4]；確定自動站數據源，制作MUSIC“十四冬”專題接口；確定激光雷達數據源，與激光雷達公司確定數據傳輸方式和格式，建立互聯網FTP服務并提供上傳地址。

2.2.2 迭代測試

開發前期對功能需求和界面設計進行意見征集，開發中期繼續反復征集匯總合并各類意見和建議，逐項討論分析，根據采納意見和建議調整開發內容。

3 成果和應用效益

3.1 實際應用情況

該項目通過專題實況報告、賽場實況大屏展示和微信小程序為賽場賽事各類用戶提供智能化、分眾式的氣象實況服務。在各類測試賽期間，特別是在“十四冬”短道速滑測試賽（中國杯短道速滑精英聯賽）和“十四冬”速度滑冰測試賽（“十四冬”速度滑冰資格賽）期間，實況平臺作為賽事氣象保障中實況服務的有效手段，得到了來自運動員、教練員、裁判員以及公眾的廣泛認可和好評。

另外，賽事服務期間現場數據值班人員利用該項目平臺中數據監控的分鐘數據監控功能及時發現一起設備故障，使得觀測設備在短時間內得到維修并恢復正常，為賽事氣象服務提供了有力技術支撐。

3.2 現場培訓和宣傳推廣

實況產品平臺簡單易用，經過簡要培訓，現場服務人員已經能夠熟練掌握全部監控和產品制作工作。通過微信號綁定和制作二維碼易拉寶等線上線下的宣傳形式，對實況平臺進行有效推廣。