淺析“天氣+”APP軟件設計

劉赪延

摘 要：“天氣+”APP智能化分析整合氣象大數據和環保、旅游、交通、農牧業等各行業數據，制作精細化、個性化服務產品，通過移動互聯網技術建立智慧式氣象服務。可基于用戶位置提供實時氣象監測實況、預報預警、生活指數、空氣質量、旅游服務等信息，發布雷達、衛星監測產品和公眾、決策、專業專項氣象服務產品，實現了公共氣象服務與社會需求的高度融合。

關鍵詞：“天氣+”APP；程序設計；天氣預警

中圖分類號：P45 文獻標志碼：A

0 引言

隨著智能手機的普及，APP已經滲透到了人們生活的方方面面，成為最高效的傳播渠道和生活工具。而天氣類APP單純的天氣預報屬性已經不能滿足用戶需求，以天氣數據為基礎，結合用戶需求，形成“天氣+”的專業內容，提供精細化、個性化的服務產品，才能真正融入用戶的生活。公眾用戶的需求是根據天氣變化提供生活指數、空氣質量、旅游服務、交通出行等信息，決策型用戶和專業型用戶需要隨時隨地了解重要天氣預報預警和專業專項服務產品，以做好生產生活決策。基于此，我們研發了“天氣+”APP。

1 功能介紹

“天氣+”APP以拓寬信息發布渠道、傳播精細化氣象信息為目的，智能化地分析整合了氣象大數據和環保、旅游、交通、農牧業等各行業數據，制作精細化、個性化的服務產品，通過移動互聯網技術建立智慧式氣象服務，形成初步具備“自我感知、判斷、分析、選擇、行動、創新和自適應能力”的智慧氣象服務系統。“天氣+”APP可基于用戶位置提供實時氣象監測實況、逐小時～15天預報、預警、生活指數、空氣質量、旅游服務、交通出行等信息，發布雷達、衛星監測產品和公眾、決策、專業專項氣象服務產品，實現了氣象服務信息與社會公眾之間的全方位無縫隙對接，實現了公共氣象服務與社會需求的高度融合。對以智慧技術高度集成、氣象服務高效便民為主要特征的氣象現代化建設新模式的構建和推動，現代智慧氣象服務“無處不在、充分共享、高度協同、全面融合、更加安全”的體系建設，具有積極的促進作用。

2 系統設計

“天氣+”APP以滿足公眾對精細化氣象信息的需求為設計切入點，旨在為用戶提供一個技術先進、成熟可靠、靈活適用、性能優秀的應用系統。在系統設計中主要解決了以下技術問題。

2.1 多種開發語言共存

采用C/C++、Node.js、Golang等多種開發語言，語言級都采用模塊化，并對外提供API供其他語言調用，又開發了共用的通信協議，實現了多種開發語言的共存，使整個系統運行性能更優化、更好用。

系統架構分為：應用層、業務層、服務層、數據層。

2.2 第三方成熟框架和測試框架

系統采用了Vue/Webpack/Gulp/Mocha等第三方成熟框架或類庫，第三方成熟框架已經經過長期和大量用戶的使用，比較穩定及成熟，對系統的各個環節起到很好的保護作用。

系統引入了單元測試，對各個模塊進行單元測試，以降低系統BUG的出現概率。

2.3 多源數據解析

以氣象大數據和環保、旅游、交通等行業數據為數據源，能夠解析多類型氣象和各行業數據，通過對數據結構邏輯進行分析運算，生成各類氣象服務產品。數據準確，產品精細。

2.4 負載均衡技術

負載均衡抗DDoS攻擊。可及時獲取各軟件的最新漏洞信息，更新軟件，修補漏洞及如果漏洞被利用，能立即對服務器執行預處理方案；

負載均衡集群可應對億級Web業務訪問量，支持高并發訪問，滿足高峰期大流量服務。

2.5 系統安全性

系統對數據采用加密請求防止網絡安全問題出現，并對請求到的數據進行嚴格的安全驗證，保證數據的安全性和一致性。

系統還會對請求到的數據及系統產生的數據文件進行再加密存儲，以達到隔離數據并保證數據的安全性的目的。

2.6 分辨率兼容

目前常用的分辨率多種多樣，要實現同一個軟件對不同分辨率的完全兼容是一個不小的工作，要求UI設計的時候就要考慮不同分辨率對效果的影響，除了單獨寫hack代碼外，開發時界面布局都要把所有情況考慮進去統一處理。

2.7 系統維護

使用自動識別分類技術，研發文檔自動轉換等系統，實現高度自動化操作，最大程度地減少人工勞動。

3 系統創新性

3.1 智能網格精細預報

“天氣+”APP對智能網格預報進行精細格點化解釋，并與手機地圖進行匹配，公眾可隨時隨地收到基于位置的精細化氣象服務；利用雷達反演技術，提供時間跨度為2 h、精度為分鐘的降水預報及提示。

3.2 部門合作數據融合

與多部門合作、信息共享，形成互聯網+氣象+行業的服務模式，實現行業參與、數據融合和社會服務的共贏。

3.2.1 環保+氣象

在環境氣象業務常態化運行的基礎上，“天氣+”APP通過氣象、環保專線，獲取環境實時監測數據和空氣質量預報，傳播重污染天氣預警信息，精細的氣象和環境監測數據為用戶提供健康和出行指引。

3.2.2 旅游+氣象

與旅發委和各大景區合作，通過“天氣+”APP發布旅游景區預報預警及景點介紹、美食推薦等旅游服務產品，深化旅游氣象合作。

3.2.3 交通+氣象

與交通局、高管局等部門合作，提供沿途的天氣和交通預報，根據用戶設置在GIS地圖上的出行路徑，規劃各地的氣象信息和交通信息。

3.3 服務本地產品多樣

根據地區特點量身打造氣象服務欄目，欄目可擴展，公眾、決策、專項服務產品內容豐富，涵蓋中高考預報、節假日預報、重要天氣、城市建設、重大社會活動、農林牧等內容，滿足用戶的多元化、個性化需求。

3.4 預警及時圖文可視

氣象預警信號內容和GIS地理位置相結合，生成列表和地圖2種表現方式。根據地區、類型、預警等級進行列表分類，也可以在地圖上顯示氣象預警內容。將各地發布的最新氣象預警信號通過規則反演到各自的地圖中，生成本地氣象預警信息。管理員可以對規則進行修改、刪除和添加。

3.5 用戶反饋與互動

設置用戶反饋功能，可上傳天氣實景圖片、視頻；開通專家咨詢熱線和微信群，及時與用戶互動。

4 應用價值

“天氣+”APP上線使用后，其準確及時的預報預警、豐富的多行業信息，成為氣象信息傳播和防災減災服務的重要工具。可以廣泛應用在大型社會活動保障中，能夠及時為電力搶修、市政建設、溫室大棚等行業用戶提供決策氣象服務，在重大天氣過程中與時間賽跑，精準、快速傳播預報預警信息，充分發揮了“消息樹”“發令槍”作用，得到公眾的廣泛認可。產品可復制、可推廣，實用性強。

5 結語

隨著公眾對“天氣+”APP的認可，加強產品界面的互動設計就顯得尤為重要。同時，繼續深入了解各行業需求，著力研發精細化專業氣象服務產品，充實完善針對專業用戶的企業版APP，創建專業氣象服務新模式，切實提高氣象服務的社會效益和經濟效益。

參考文獻

[1]賀雅楠，高嵩.基于MICAPS4的智能網格預報平臺設計與實現[J].應用氣象學報，2018（1）：13-24.

[2]劉玲.基于Android系統的天氣預報APP設計[J].無線互聯科技，2016（15）：45-46.

[3]閆娜，閆蕾.基于Android的個性化天氣預報系統的設計與軟件實現[J].計算機光盤軟件與應用，2012（7）：155-156.