多元?dú)庀鬄?zāi)情信息采集系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

◆鞠曉雨 佘冰冰

（安徽省氣象災(zāi)害防御技術(shù)中心 安徽 230061）

近年來，受全球氣候變化影響，我國極端天氣氣候時間明顯增多，氣象災(zāi)害的多樣性、突發(fā)性、極端性日顯突出，災(zāi)害的多變性、關(guān)聯(lián)性和難以預(yù)見性更加明顯[1]。安徽省地處我國南北氣候過渡帶，淮河以北屬溫帶半濕潤季風(fēng)氣候，淮河以南屬于亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，南北冷暖氣流常常交匯于江淮地區(qū)，天氣氣候復(fù)雜，氣象災(zāi)害種類多、強(qiáng)度大、頻率高，主要有暴雨洪澇、臺風(fēng)、連陰雨、雷電、大風(fēng)、冰雹等。通過結(jié)合人工和科技手段，及時地開展氣象災(zāi)害調(diào)查，可以進(jìn)一步確定災(zāi)害性天氣的強(qiáng)度及其直接引起的災(zāi)情和次生災(zāi)害，加強(qiáng)對氣候變化的充分認(rèn)識，有助于應(yīng)對甚至避免氣象災(zāi)害帶來的破壞[2]。目前在對往期的災(zāi)害調(diào)查進(jìn)行總結(jié)分析時發(fā)現(xiàn)，一方面災(zāi)情資料數(shù)據(jù)相對零散，不夠直觀和便捷，只能通過依次翻閱調(diào)查報告獲得，使得災(zāi)情信息的匯總分析工作步驟煩瑣、效率較低且缺乏整合性；另一方面，調(diào)查的實(shí)時性和定點(diǎn)性欠缺，一些重要的災(zāi)情要素記錄不夠完整，難以快速、全面地獲取現(xiàn)場受災(zāi)情況。近年來，隨著移動網(wǎng)絡(luò)和智能手機(jī)的迅速發(fā)展，手機(jī)APP、微信小程序等已經(jīng)普遍應(yīng)用于各行各業(yè)，極大提高了生活質(zhì)量、工作效率，在氣象災(zāi)害現(xiàn)場調(diào)查中也開始發(fā)揮重要作用[3]，很多地區(qū)也都開發(fā)了相關(guān)的產(chǎn)品和系統(tǒng)，應(yīng)用效果良好[4]。

根據(jù)當(dāng)前氣象災(zāi)害調(diào)查業(yè)務(wù)需要，本文設(shè)計了氣象災(zāi)害調(diào)查中多元災(zāi)情信息采集系統(tǒng)，讓前方的調(diào)查人員可以通過該系統(tǒng)及時上報不同災(zāi)情要素、上傳相關(guān)圖片視頻、查閱當(dāng)?shù)貧v史災(zāi)情、參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、瀏覽公共媒體上相關(guān)的災(zāi)情動態(tài)信息等，后方管理員可以通過系統(tǒng)及時接收并整理災(zāi)情數(shù)據(jù)、豐富案例庫等，極大地方便了工作人員有效地開展氣象災(zāi)害業(yè)務(wù)。

1 系統(tǒng)設(shè)計

1.1 總體設(shè)計

多元災(zāi)情信息采集系統(tǒng)在設(shè)計時主要針對前方的信息采集以及后方數(shù)據(jù)調(diào)取及整合。所以在總體設(shè)計上，首先需要通過總結(jié)分析往期災(zāi)害調(diào)查報告和歷史災(zāi)情數(shù)據(jù)，選取我省發(fā)生較為頻繁的災(zāi)種，結(jié)合以往災(zāi)害調(diào)查工作，按照不同災(zāi)種分析并總結(jié)所需采集的災(zāi)情信息，如時間地點(diǎn)、承災(zāi)體類型、致災(zāi)方式、氣象及環(huán)境因素、具體災(zāi)情描述等等，通過整理出系統(tǒng)開發(fā)所需要的示范數(shù)據(jù)，對所需采集的災(zāi)情信息進(jìn)行規(guī)范化。最后依據(jù)整理的災(zāi)情信息及需求，進(jìn)行系統(tǒng)的制作、上線和應(yīng)用。

從適用性角度，該系統(tǒng)選擇微信平臺開發(fā)。由于微信平臺較手機(jī)APP 相比，開發(fā)和使用都更為簡捷，且兼容了iOS 和Android 系統(tǒng)，無須下載即可供調(diào)查者使用，同時還能夠便捷地獲取用戶信息、定位并推送消息。在設(shè)計上，小程序一般設(shè)計原則為：重點(diǎn)突出、流程明確、反饋及時、異?？煽豙5]。其采用原生開發(fā)模式，將邏輯層與渲染層分開，頁面結(jié)構(gòu)由wxml 負(fù)責(zé)，頁面樣式由wxss 負(fù)責(zé)，頁面邏輯由js 負(fù)責(zé)，以接口式開發(fā)方式，前后端分離，分別搭建前端界面和撰寫接口。

1.2 功能設(shè)計

系統(tǒng)設(shè)計路線和實(shí)施方案如圖1 所示，前端功能主要為身份審核、地圖瀏覽、定位與路徑導(dǎo)航、災(zāi)情的數(shù)據(jù)、圖片和視頻采集并同步上傳、微博微信及互聯(lián)網(wǎng)等公共媒體上有效災(zāi)情信息的動態(tài)更新等。在后端功能主要為用戶管理、災(zāi)情信息查看等。結(jié)合4G、5G 或Wifi網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)災(zāi)情信息的精準(zhǔn)標(biāo)注、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的即時傳輸，提高災(zāi)情收集和上報效率，供后方人員分析判讀。

圖1 設(shè)計路線和實(shí)施方案

以上功能集成于首頁、新聞、查詢、標(biāo)準(zhǔn)文件、個人中心五個模塊。其中數(shù)據(jù)采集是系統(tǒng)的核心功能，從首頁中直接進(jìn)入，主要的前端內(nèi)容為：

①選擇災(zāi)情分類

②進(jìn)入災(zāi)情基本信息填寫頁面，根據(jù)字段信息填寫（如：災(zāi)情名稱、自動獲取受災(zāi)位置、經(jīng)緯度、海拔高度、采集人姓名、采集時間、上傳受災(zāi)圖片、受災(zāi)視頻）

③填寫災(zāi)情描述（如：開始時間、結(jié)束時間、最大淹沒深度、人員傷亡情況、其他情況）

④添加承載體，根據(jù)不同災(zāi)情分類選擇承載體（如：農(nóng)林牧漁、交通路網(wǎng)、工業(yè)、建筑物、公共基礎(chǔ)設(shè)置等），再根據(jù)選擇的承載體填寫具體的受災(zāi)情況，保存后提交。

災(zāi)情子模塊中除了基本的災(zāi)情信息外，圖像和視頻記錄通過從手機(jī)中的相冊中選取后實(shí)現(xiàn)上傳；若現(xiàn)場情況比較緊急或特殊，未能及時錄入災(zāi)情信息，對已有記錄可臨時暫存，后期再調(diào)取、修改、添加并保存。由于在實(shí)際調(diào)查工作中，往往一次災(zāi)情需要前往多個事發(fā)地點(diǎn)并記錄，所以在功能實(shí)現(xiàn)上，通過選取過往災(zāi)情名稱的形式來實(shí)現(xiàn)多條記錄的合并。

新聞模塊由后臺上傳，前端展示，可通過文章列表加災(zāi)情標(biāo)簽的形式來顯示新聞的圖文詳情；查詢模塊中可以根據(jù)起始時間段、災(zāi)情分類來檢索查詢歷史災(zāi)情采集記錄以及往期的災(zāi)害調(diào)查報告；在標(biāo)準(zhǔn)文件模塊中，可上傳相關(guān)的災(zāi)害調(diào)查規(guī)范性標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)文件，供前方調(diào)查人員參考使用。

后臺管理主要分為三個方面：

①后臺內(nèi)容管理：包括對新聞、標(biāo)準(zhǔn)文件、災(zāi)情分類、部門管理等模塊的標(biāo)題內(nèi)容和標(biāo)簽的添加、刪除、排序，以及可根據(jù)時間以及標(biāo)題關(guān)鍵詞進(jìn)行搜索。

②后臺會員管理：包括會員列表，顯示會員手機(jī)號、昵稱、部門、注冊時間，可凍結(jié)會員賬號，可根據(jù)會員id 以及手機(jī)號碼進(jìn)行篩選。

③后臺災(zāi)情管理：包括將前端提交的災(zāi)情信息展示，并由列表點(diǎn)擊查看災(zāi)情詳情信息等，還可以通過檢索姓名/災(zāi)情分類/災(zāi)情名稱來導(dǎo)出災(zāi)情描述信息、圖片和視頻，并對每個模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的管理。

1.3 頁面顯示

根據(jù)安徽省的歷史災(zāi)情匯總分析，災(zāi)情采集系統(tǒng)選取了暴雨洪澇、臺風(fēng)、雷電、連陰雨、冰雹、雪災(zāi)、大風(fēng)、龍卷、大霧、干旱、低溫冷害、高溫?zé)崂?、凍害和霜凍十三個災(zāi)種直接在首頁顯示并錄入，其他災(zāi)種可從“其他”子目錄中錄入。選中災(zāi)種后可根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行災(zāi)情信息采集。手機(jī)端主要的頁面顯示如圖2 所示。前方災(zāi)情信息錄入后，該記錄經(jīng)服務(wù)器同步到后臺，后方的工作人員可通過電腦端實(shí)時瀏覽、查詢并導(dǎo)出。

圖2 多元?dú)庀鬄?zāi)情信息采集系統(tǒng)的顯示界面

2 系統(tǒng)應(yīng)用

系統(tǒng)自2020 年七月下旬上線測試，在2020 年7 月22 日的龍卷災(zāi)害調(diào)查工作中進(jìn)行了實(shí)地操作。通過該小程序，前方工作人員及時在現(xiàn)場采集并上傳了災(zāi)情的信息、照片及視頻，其他工作人員及后臺在第一時間共享并獲取了災(zāi)情資料，后臺工作人員也即時上傳了龍卷災(zāi)害調(diào)查相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、新聞，供調(diào)查人員參考，并完成了數(shù)據(jù)的實(shí)時快速集成。由于災(zāi)情調(diào)查次數(shù)的限制，該系統(tǒng)后續(xù)將進(jìn)行更多的業(yè)務(wù)化應(yīng)用并完善。

3 總結(jié)

隨著氣象災(zāi)害調(diào)查中多元災(zāi)情信息采集系統(tǒng)的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)，相關(guān)災(zāi)害調(diào)查人員可以經(jīng)審核后使用該系統(tǒng)，可以解決災(zāi)害調(diào)查工作中數(shù)據(jù)零散，無法匯總及即時傳輸?shù)葐栴}，能夠充分提高災(zāi)害調(diào)查的工作效率，實(shí)現(xiàn)調(diào)查人員在現(xiàn)場利用手機(jī)實(shí)時采集多元災(zāi)情信息，供后方人員實(shí)時共享并處理分析，為災(zāi)中調(diào)查、災(zāi)后分析提供更先進(jìn)、便捷的技術(shù)手段和更豐富、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)資料。在后續(xù)的工作中，多元災(zāi)情信息采集系統(tǒng)仍需更多地應(yīng)用于各地氣象災(zāi)害調(diào)查工作，并不斷優(yōu)化，完善和規(guī)范我省氣象災(zāi)害調(diào)查案例庫，為我省災(zāi)害調(diào)查業(yè)務(wù)能力建設(shè)提供技術(shù)支撐，努力升氣象災(zāi)害防御和應(yīng)對能力。