平潭國際旅游島交通氣象一體化平臺設計與實施*

齊 心 李長順2, 鄧以勤

(1.福建省平潭綜合實驗區氣象局，福建 平潭 350400;2.福建省氣象服務中心，福建 福州 350008)

1 概述

平潭是全國第五大島、福建第一大島，2016年獲批成為全國第二個國際旅游島。其位于福建省東部、臺灣海峽航線的中間地帶，是連接南北各港口的樞紐，素有“南北海上走廊”的美譽。平潭西距福州128km，東距臺灣新竹港68海里，是中國大陸距臺灣本島最近之地。2011年底經國務院批準、國家發展改革委發布的《平潭綜合實驗區總體發展規劃》提出，“加快推進平潭與內地的交通通道建設，推動對臺通道建設，建立以平潭為節點的兩岸往來快速便捷的綜合交通體系，將平潭建設成為兩岸交流交往、直接‘三通’的重要通道”。

交通是平潭國際旅游島發展的重要“命脈”之一。目前，平潭有2座跨海大橋(其中1座為京臺高速平潭公鐵兩用大橋)、固定班次離島航線17條、覆蓋臺灣北中南航線3條、海上環島游和城際旅游航線各1條，旅游交通氣象服務愈發重要，因此，研發旅游交通氣象服務平臺意義凸顯。

當前，許多國家已建立各種公路交通氣象服務系統，服務效果顯著。我國由于交通氣象服務起步較晚，且氣象服務相關研究[1-7]大多關注公路交通。而平潭國際旅游島交通氣象服務平臺建設不僅針對陸路交通，還涵蓋嵐臺航線、跨海大橋、離島輪渡等海上交通，實現海陸交通全覆蓋，充分滿足平潭國際旅游島交通氣象服務需求。

2 平臺框架及功能設計

2.1 平臺框架

本平臺建設實施包括源數據庫、應用系統數據庫、數據加工層和應用展示層4層邏輯框架，并外加物理支撐層保障平臺安全穩定運行(見圖1)。采用分層劃分的模式，各層相互獨立又互為支撐，將基于物理支撐層的具體環境進行系統集成，建成一個前端請求、后端響應提供服務的完整系統。在源數據庫層匯集多部門原始數據庫，在應用系統數據庫對數據解析、轉化和存儲，在數據加工層對數據進行標準化處理及實現多種功能模塊的數據分析與加工，應用展示層通過可視化的界面對處理數據進行展示、查詢及推送。

圖1 平潭國際旅游島交通氣象一體化平臺框架圖

2.2 平臺功能

平臺由一體化數據子系統和產品支撐子系統2個基礎系統和Web端產品展示子系統、Web端產品管理子系統、微信小程序展示子系統，以及Web端系統管理子系統4個前端產品展示與系統管理系統組成(見圖2)。

圖2 平潭國際旅游島交通氣象一體化平臺功能結構圖

2.2.1 一體化數據庫子系統

系統依據平潭國際旅游島交通氣象一體化平臺的業務需求，設計、開發數據庫及數據處理程序，對接原始信源，對氣象信源數據進行實時獲取、解析、入庫，并對接展示平臺的要求開發數據服務接口，供微信小程序和Web網頁展示系統請求、調用。

2.2.2 氣象產品支撐子系統

系統主要包括航線交通天氣預報、海區天氣預報和重點區域天氣預報等交通天氣預報系統及產品自動化制作、訂正和文件格式轉換，且適時生成面向交通、海事、旅游及平潭相關決策部門提供氣象輔助決策參考，包括重要天氣預警報告、重要氣象信息專報、一周氣象等決策服務產品。

2.2.3 Web端產品展示子系統

系統核心是平潭國際旅游島海上交通氣象信息一張網，包括監測、預報、預警等各類信息和產品的多元化展示(見圖3)，包括平潭地理信息系統、航線航區陸路信息、氣象實況與預報信息、交通氣象決策服務產品及各部門動態信息。

圖3 平潭國際旅游島交通氣象一體化平臺Web端展示系統功能結構圖

2.2.4 微信小程序展示子系統

系統基于Web系統各項服務，針對移動場景的設計、開發，并發揮其終端人人持有、消息精準接收優勢，包括系統鑒權模塊、交通氣象服務一張網、交通氣象服務產品查看、統計查詢、消息推送等功能模塊(見圖4)。

圖4 平潭國際旅游島交通氣象一體化平臺微信小程序功能結構圖

2.2.5 Web端產品管理子系統

一幅照片所講述的故事是決定成敗的關鍵。一個人的服飾顏色、眼神，哪怕是皮膚的褶皺，每一個細節都至關重要。在我的作品集中，就有關于藍眼睛的越南女孩的照片，還有手上染滿靛藍染料的老婦人以及長胡子長者們的照片。參觀我的畫廊的人看到這些作品時，往往會產生強烈的情感。人們常說眼睛是通向靈魂的窗戶，我認為此言不假，人的眼睛真的會講故事。

系統主要包括交通、旅游指數產品新增、隱藏配置管理(微信小程序同步)、預報預警及交通氣象風險等產品的編輯、各部門動態材料上傳功能、服務產品統計、歷史數據查詢等功能。

2.2.6 Web端系統管理子系統

系統包括用戶管理功能、預警閾值管理、信息配置與監控、用戶留痕管理、系統幫助等功能。

3 系統實現

3.1 總體技術路線

綜合考慮項目建設單位的信息化現狀及需求分析，系統建設建議采用基于HTML5、WebGIS、JavaScript和Oracle關系型數據庫的總體技術路線(見圖5)。

圖5 技術路線圖

選擇此技術路線具有如下優勢：

①采用廣泛的成熟技術，能降低系統建設風險。

②B/S Web技術有利于各單位之間的互聯互通、同步維護、信息共享。

③采用WebGIS+HTML5技術提高了用戶體驗、加強了視覺感受。

④遵循Java技術標準，保證了系統的靈活性、可用性、可集成性、可擴展性和伸縮性。

3.2 關鍵技術

3.2.1 B/S架構技術

B/S(Browser/Server)架構即瀏覽器和服務器結構。該結構是對C/S結構的一種變化或者改進。在這種結構下，用戶工作界面通過WWW瀏覽器來實現，極少部分事務邏輯在前端實現，但是主要事務邏輯在服務器端實現，形成所謂三層3-tier結構。平潭國際旅游島交通氣象一體化平臺采用B/S架構來實現平臺框架，數據處理、地理信息及產品加工等均在服務器端進行處理，用戶僅需在互聯網使用Web瀏覽器對界面進行展示。這種方式不僅減少了本地計算機的運行成本，還便于維護人員在不同地點、不同方式訪問和操作數據。

3.2.2 多源信息實時融合技術

實時融合技術是指將多種方式在同一時間或者不同時間獲取的關于某一具體場景的信息加以綜合，從而豐富信息、增強感知效果的技術[8]，平潭國際旅游島交通氣象一體化平臺實現了氣象實況、天氣預報、風廓線雷達、微波輻射計、天氣雷達、氣象衛星等多種數據融合顯示，用戶可在一張圖上同時對以上各類數據進行同步展示。

3.2.3 WebGIS技術

WebGIS是由多主機、多數據庫與多臺終端在線的地理信息系統，通過B/S架構組成，WebGIS用戶可以直接通過Web瀏覽器獲得所需數據，不需要專業培訓即可進行，簡單易用[9]。平潭國際旅游島交通氣象一體化平臺利用HTML5技術調用WebGIS 地圖引擎，結合圖形渲染技術，疊加氣象數據在地理信息底圖實現動態展示。這種方式不僅大大減少了用戶在個人終端上配備昂貴的專業GIS軟件成本，還提升了個人終端使用率及系統可視化效果。

3.2.4 云空間服務技術

云服務是基于互聯網的相關服務的增加、使用和交互模式，通常涉及通過互聯網提供動態易擴展且經常是虛擬化的資源。平潭國際旅游島交通氣象一體化平臺通過租賃商業云空間方式進行部署，根據平臺系統開發設計的需求，租賃適合的空間大小，有效節約本地部署成本。同時，考慮后期平臺的升級改造，云服務也便于擴展租賃空間。因氣象部門辦公使用專用網絡，不利于對平臺的遠程維護，使用云服務可便于技術人員提供技術支撐。

4 結論與展望

傳統的旅游交通氣象服務主要以電話、短信、傳真等形式開展，大部分存在時效低、針對性弱且無法應對突發情況等問題。本文對平潭國際旅游島交通氣象一體化平臺總體框架、功能設計及關鍵技術進行了詳細的闡述。系統綜合運用最新的B/S架構技術、多源信息實時融合技術、WebGIS技術及云空間服務技術實現了氣象數據信息化、智能化、可視化的應用展示，有效提升了旅游交通氣象服務的實用性和共享性。系統針對平潭的交通氣象風險情況建立交通氣象預警分級指標，實現由傳統的氣象預報預警到精細化風險分級預警的轉變；匯集多部門監控數據，實現對平潭交通全方位立體化實時監控；通過格點化精細預報、氣象影響預報、預警信息實時推送、部門信息聯動等功能對海事、交警等部門開展針對性、精細化的交通氣象服務；通過微信小程序便捷查詢功能，為群眾安全愉快交通出行提供有力參考。

未來還將聯合旅游部門加入更加多樣的旅游氣象服務，實現交通、旅游等多部門的信息共享，進一步擴大部門聯動范圍，擴大平臺的受眾面，提高平臺的黏性，根據平潭國際旅游島的建設需求逐步細化并完善相關功能，為平潭國際旅游島的開發建設提供技術支撐。