公眾氣象服務(wù)可視化傳播的現(xiàn)狀與發(fā)展探析

楊 玲 劉珺婷 張 倩

（1.湖南省氣象服務(wù)中心 辦公室，湖南 長(zhǎng)沙 410118；2.湖南省氣象服務(wù)中心 宣傳中心，湖南 長(zhǎng)沙 410118）

公眾氣象服務(wù)是一種氣象信息的再加工與傳播，它不直接參與天氣預(yù)報(bào)結(jié)論制作，而是對(duì)氣象臺(tái)所做出的天氣預(yù)報(bào)內(nèi)容的再加工與全網(wǎng)傳播。在傳播之前，它會(huì)被加工成某種具體形態(tài)，例如在電視媒體上播放時(shí)，它是電視天氣預(yù)報(bào)節(jié)目的形態(tài)。在信息傳播形式或媒介載體上，公眾氣象服務(wù)涉及報(bào)紙、雜志、電視、廣播等傳統(tǒng)媒體，以及網(wǎng)站、移動(dòng)媒體（如微博、微信、App應(yīng)用）等新興媒體。作為信息的加工傳播，公眾氣象服務(wù)必然隨著科技發(fā)展與時(shí)代推進(jìn)而不斷演化。

一、可視化及其在公眾氣象服務(wù)中的應(yīng)用

可視化是一種數(shù)據(jù)的表達(dá)方式，［1］可視化的相關(guān)理念和技術(shù)的提出只有上百年的歷史。在文藝復(fù)興時(shí)期，笛卡爾坐標(biāo)系的產(chǎn)生、費(fèi)馬和帕斯卡概率論的出現(xiàn)，打開了可視化技術(shù)發(fā)展的大門。蘇格蘭工程師威廉·普萊費(fèi)爾（William Playfair）創(chuàng)造了今天我們習(xí)以為常的幾種基本可視化圖形：折線圖、條圖、餅圖。［2］如果單從可視化的簡(jiǎn)單定義來講，即大量非直觀的、抽象的或者不可見的數(shù)據(jù)借助計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理等技術(shù)產(chǎn)生形式直觀、形象的產(chǎn)品，那么氣象可視化的發(fā)展較早。1854年，因克里米亞戰(zhàn)爭(zhēng)而繪制的世界上第一張?zhí)鞖鈭D的誕生，標(biāo)志著氣象可視化走上歷史舞臺(tái)。自此，可視化在氣象工作中的諸多方面得到運(yùn)用，從氣象數(shù)據(jù)的采集、氣象數(shù)據(jù)的顯示，到氣象預(yù)報(bào)的制作、氣象服務(wù)產(chǎn)品的發(fā)布等，都離不開可視化技術(shù)的應(yīng)用。

目前，氣象業(yè)務(wù)應(yīng)用領(lǐng)域可視化技術(shù)發(fā)展前景較好，在氣象部門可視化平臺(tái)顯示、氣象新媒體應(yīng)用、氣象影視技術(shù)應(yīng)用等方面都有所體現(xiàn)。在我國(guó)，氣象信息被作為內(nèi)容進(jìn)行包裝加工，并在電視臺(tái)播出，也就30多年時(shí)間。氣象節(jié)目綜合了各種氣象信息和氣象產(chǎn)品，這些信息來源于氣象臺(tái)的天氣預(yù)報(bào)和氣象研究部門的科學(xué)計(jì)算、科學(xué)視算產(chǎn)品，是氣象資料處理過程的最后環(huán)節(jié)，是抽象的氣象科學(xué)可視化的傳播。［3］

二、公眾氣象服務(wù)可視化傳播的應(yīng)用及其不足

氣象數(shù)據(jù)來源廣泛，涉及基礎(chǔ)觀測(cè)數(shù)據(jù)、雷達(dá)和衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、數(shù)值模式預(yù)報(bào)等數(shù)據(jù)，每年產(chǎn)生的氣象數(shù)據(jù)體量已接近PB級(jí)，具備了大量、高速、多樣和價(jià)值的大數(shù)據(jù)4V特點(diǎn)。［4］氣象業(yè)務(wù)服務(wù)人員、專業(yè)服務(wù)用戶和社會(huì)公眾需要可視化技術(shù)來幫助理解巨大數(shù)量的數(shù)據(jù)。經(jīng)過數(shù)據(jù)挖掘和可視化過程的原創(chuàng)氣象數(shù)據(jù)新聞或預(yù)報(bào)、科普產(chǎn)品，在增強(qiáng)氣象信息可讀性的同時(shí)，又可以避免其他媒體對(duì)于文字類氣象信息的錯(cuò)誤解讀，從而維護(hù)氣象部門的權(quán)威發(fā)布品牌。［5］目前，在傳統(tǒng)電視天氣預(yù)報(bào)節(jié)目與新媒體氣象服務(wù)兩類公眾氣象服務(wù)中，可視化傳播均得到了較好的應(yīng)用。

（一）可視化傳播在傳統(tǒng)電視天氣預(yù)報(bào)節(jié)目中的應(yīng)用

在我國(guó)，氣象部門每天制作的傳統(tǒng)電視天氣預(yù)報(bào)節(jié)目，涵蓋天氣實(shí)況、氣象災(zāi)害預(yù)警、重點(diǎn)天氣解讀、氣象指數(shù)、氣象科普，以及部門聯(lián)合發(fā)布的農(nóng)業(yè)、地質(zhì)災(zāi)害、山洪、中小河流洪、森林火險(xiǎn)、重污染、空氣質(zhì)量、公路交通等預(yù)警預(yù)報(bào)信息。以湖南為例，隨著氣象數(shù)據(jù)的豐富及可視化技術(shù)的發(fā)展，湖南氣象部門近年來致力于提高氣象數(shù)據(jù)的加工能力，努力實(shí)現(xiàn)氣象數(shù)據(jù)的增值。

一是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的可視化與自動(dòng)化。湖南現(xiàn)有省級(jí)19套節(jié)目，主要內(nèi)容為城市預(yù)報(bào)、景點(diǎn)預(yù)報(bào)、空氣質(zhì)量、云圖、指數(shù)預(yù)報(bào)等，主要是對(duì)報(bào)文的可視化翻譯。為打破氣象數(shù)據(jù)可視化單一的現(xiàn)狀，從2021年7月開始，湖南在全國(guó)率先實(shí)現(xiàn)氣象影視FUSION制作系統(tǒng)與“天擎”的數(shù)據(jù)對(duì)接與應(yīng)用，已制作播出6小時(shí)、24小時(shí)、185小時(shí)累計(jì)降雨量動(dòng)態(tài)實(shí)況圖，14時(shí)整點(diǎn)氣溫動(dòng)態(tài)實(shí)況圖，臺(tái)風(fēng)降水示意圖（見圖1）等。“天擎·湖南”氣象數(shù)據(jù)（自動(dòng)站氣溫、雨量及云圖等）引入湖南電視天氣預(yù)報(bào)節(jié)目，用氣象數(shù)據(jù)可視化豐富了節(jié)目形態(tài)。

圖1 臺(tái)風(fēng)降水可視化產(chǎn)品

二是部門聯(lián)合發(fā)布產(chǎn)品可視化呈現(xiàn)。湖南氣象部門每天制作的電視天氣預(yù)報(bào)節(jié)目解讀，涵蓋全省天氣形勢(shì)分析、氣象災(zāi)害預(yù)警、重點(diǎn)天氣解讀、氣象科普、氣象災(zāi)害防御指南，還有氣象部門的應(yīng)急響應(yīng)、災(zāi)害性天氣預(yù)警，以及跨部門合作發(fā)布的地質(zhì)災(zāi)害氣象風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警（見圖2）、山洪災(zāi)害氣象風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、森林火險(xiǎn)預(yù)警、重污染天氣、航道大風(fēng)預(yù)報(bào)等信息?？梢暬庸な闺娨曁鞖忸A(yù)報(bào)節(jié)目增強(qiáng)了氣象衍生災(zāi)害信息發(fā)布的權(quán)威性、科學(xué)性。

圖2 預(yù)警預(yù)報(bào)產(chǎn)品可視化產(chǎn)品

三是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的人工可視化翻譯。隨著公眾對(duì)氣象信息服務(wù)需求的多元化和個(gè)性化，更需要?dú)庀蟛块T通過對(duì)氣象數(shù)據(jù)的深入分析，挖掘出公眾喜聞樂見的氣象信息或氣象知識(shí)。例如，賞月地圖是結(jié)合社會(huì)熱點(diǎn)對(duì)20時(shí)到08時(shí)段天空云層覆蓋率的深度挖掘而形成的可視化產(chǎn)品，春風(fēng)預(yù)報(bào)是結(jié)合季節(jié)特點(diǎn)對(duì)溫度和風(fēng)力這兩個(gè)基本氣象要素的深度挖掘而形成的可視化產(chǎn)品，賞花預(yù)報(bào)是綜合溫度、光照、降水等多個(gè)氣象要素及其對(duì)同一季節(jié)不同種類開花時(shí)段預(yù)報(bào)的深度數(shù)據(jù)挖掘而形成的可視化產(chǎn)品（見圖3）?？梢暬瘋鞑ナ箽庀髷?shù)據(jù)和電視天氣預(yù)報(bào)節(jié)目增強(qiáng)了可讀性，也更具實(shí)用性。

圖3 氣象多要素綜合分析后的可視化產(chǎn)品

四是圖文自動(dòng)化節(jié)目。這主要是5套中國(guó)氣象頻道本地節(jié)目，將以往面向行業(yè)的深?yuàn)W的數(shù)據(jù)和復(fù)雜的圖形，轉(zhuǎn)化為可面向公眾服務(wù)的節(jié)目，在體現(xiàn)節(jié)目差異化的同時(shí)，更體現(xiàn)服務(wù)的精準(zhǔn)性。［3］可視化傳播集中在城市預(yù)報(bào)、景點(diǎn)預(yù)報(bào)、交通預(yù)報(bào)三大類，中國(guó)氣象頻道本地節(jié)目均已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化模塊化可視化服務(wù)。

（二）可視化傳播在新媒體氣象服務(wù)中的應(yīng)用

作為公眾氣象服務(wù)，傳統(tǒng)電視天氣預(yù)報(bào)節(jié)目在覆蓋范圍與信息傳播速度等方面具有一定的局限性，尤其體現(xiàn)在傳播方式單向性和被動(dòng)接受缺乏互動(dòng)上。近年來，公眾氣象服務(wù)積極向新媒體領(lǐng)域拓展，并逐漸展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

目前，我國(guó)各省新媒體氣象服務(wù)呈蓬勃發(fā)展之勢(shì)，從官方微博、微信、今日頭條、企鵝政務(wù)號(hào)等新媒體平臺(tái)，拓展到學(xué)習(xí)強(qiáng)國(guó)、優(yōu)酷視頻、西瓜視頻、騰訊視頻、抖音、快手、微信視頻號(hào)、一直播、斗魚、B站等，將天氣預(yù)報(bào)及預(yù)警等信息通過更廣泛的渠道推送出去。內(nèi)容上，新媒體氣象服務(wù)主要提供高溫、大風(fēng)、臺(tái)風(fēng)、大霧、暴雪、暴雨、寒潮等災(zāi)害天氣，以及春運(yùn)、世界氣象日、高考、春耕春播、秋收秋種、節(jié)假日等重要節(jié)點(diǎn)的天氣服務(wù)。形式上，新媒體氣象服務(wù)豐富多樣，包括氣象科普短視頻、風(fēng)雨實(shí)況類視頻、預(yù)報(bào)員講解類視頻、氣象專業(yè)類動(dòng)態(tài)視頻（如臺(tái)風(fēng)圖、云圖、雷達(dá)圖）、融媒體直播等。

在短視頻平臺(tái)上，公眾氣象服務(wù)可視化傳播的內(nèi)容也各有不同。其中，快手、抖音類似于電視天氣預(yù)報(bào)節(jié)目服務(wù)的延伸，大多提供最新天氣相關(guān)的公眾氣象服務(wù)信息，與公眾零距離交流互動(dòng)，包括天氣實(shí)況、氣象災(zāi)害預(yù)警、地質(zhì)災(zāi)害氣象風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、環(huán)境氣象預(yù)報(bào)、生活氣象指數(shù)、森林火險(xiǎn)氣象等級(jí)預(yù)報(bào)、城市預(yù)報(bào)、氣象災(zāi)害防御指南等信息。B站以科普形式為主，包括各種氣象小知識(shí)，傳播二十四節(jié)氣、盛夏暴雨、云等相關(guān)天象主題的科普信息，讓公眾更加直觀地理解與學(xué)習(xí)氣象知識(shí)。

（三）公眾氣象服務(wù)可視化傳播存在的不足

目前，我國(guó)各省公眾氣象服務(wù)可視化產(chǎn)品的共享程度低，基本素材重復(fù)開發(fā)，導(dǎo)致服務(wù)拓展和本地特色產(chǎn)品開發(fā)不夠。氣象事業(yè)不斷發(fā)展，氣象產(chǎn)品日漸豐富，數(shù)據(jù)來源多，格式不統(tǒng)一，增加了業(yè)務(wù)應(yīng)用的復(fù)雜程度。氣象服務(wù)節(jié)目數(shù)量多，新媒體傳播渠道多，所需資料和產(chǎn)品數(shù)量龐大，然而制作時(shí)間緊，存儲(chǔ)量不夠，服務(wù)的差異化和精細(xì)化體現(xiàn)不足。加之全人工操作自動(dòng)化程度低，氣象數(shù)據(jù)來源不穩(wěn)定且分散，造成氣象數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)不豐富。

以湖南為例，電視天氣預(yù)報(bào)節(jié)目制播系統(tǒng)、新媒體加工平臺(tái)與各預(yù)報(bào)服務(wù)系統(tǒng)尚未對(duì)接，要呈現(xiàn)高品質(zhì)的氣象服務(wù)可視化圖形、視音頻產(chǎn)品還需純手工勞動(dòng)。氣象數(shù)據(jù)可視化產(chǎn)品數(shù)量大，全手工制作耗時(shí)且費(fèi)力，復(fù)雜圖形不利于公眾短時(shí)間的信息接收；新媒體的氣象數(shù)據(jù)可視化產(chǎn)品單一、內(nèi)容匱乏，深加工能力有限；融媒體視頻、圖形等氣象數(shù)據(jù)可視化產(chǎn)品的系統(tǒng)建設(shè)仍在進(jìn)行中，二維圖形的快速加工能力有待提高，沉浸式服務(wù)尚未開展，本地化特色模塊也尚未健全。

三、公眾氣象服務(wù)可視化傳播的發(fā)展方向

要將公眾氣象服務(wù)信息以更直觀的方式傳播出去，從而更有效地服務(wù)于公眾，有賴于可視化傳播這一深加工策略的優(yōu)化應(yīng)用。公眾氣象服務(wù)可視化傳播的發(fā)展，一是要解決產(chǎn)品研發(fā)的問題，二是要解決內(nèi)容加工的問題，以需求牽引，帶動(dòng)產(chǎn)品研發(fā)，融合先進(jìn)技術(shù)，研制針對(duì)不同載體的不同產(chǎn)品，簡(jiǎn)便易懂、重點(diǎn)突出才能更利于傳播。因此筆者認(rèn)為，公眾氣象服務(wù)要通過可視化傳播、多維度展示，最終實(shí)現(xiàn)氣象數(shù)據(jù)可視化嵌入到氣象服務(wù)各個(gè)領(lǐng)域，貫穿于氣象服務(wù)各個(gè)渠道。

（一）氣象數(shù)據(jù)的全景可視化展現(xiàn)

氣象數(shù)據(jù)的全景可視化展現(xiàn)，主要方式有動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)展示和動(dòng)態(tài)視頻展示。動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)展示是運(yùn)用數(shù)據(jù)可視化工具，通過表格、曲線圖、分布圖、語音、示意圖、示意動(dòng)畫等多方面、全方位地展現(xiàn)歷史氣象數(shù)據(jù)信息；動(dòng)態(tài)視頻展示引入國(guó)內(nèi)已有的VR、MR技術(shù)等讓公眾體驗(yàn)基本的溫、壓、濕、風(fēng)、云等要素原理，將枯燥乏味的氣象數(shù)據(jù)通過可視化手段進(jìn)行加工再現(xiàn)。美國(guó)AccuWeather公司基于三星Gear VR推出的沉浸式天氣預(yù)報(bào)服務(wù)，可以體驗(yàn)實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的天氣狀況，包括暴風(fēng)雨、雪和云的動(dòng)畫，使突發(fā)天氣新聞的報(bào)道更加精準(zhǔn)快速，幫助公眾理解各種天氣現(xiàn)象及其對(duì)生活的影響。

在我國(guó)，不少地方已經(jīng)開展沉浸式天氣預(yù)報(bào)服務(wù)。例如，北京采用虛擬演播室+體驗(yàn)式專題報(bào)道的形式，AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)得到應(yīng)用；浙江建有高清實(shí)景和UE4實(shí)時(shí)渲染引擎虛擬演播系統(tǒng)，可以進(jìn)行虛擬制作及AR前景植入，實(shí)現(xiàn)主持人實(shí)景虛擬互動(dòng)及獨(dú)立虛擬節(jié)目制作；深圳氣象部門和廣電部門聯(lián)合打造的《談天說地》（見圖4）欄目已被國(guó)內(nèi)多個(gè)高校引進(jìn)，成為專業(yè)且通俗直觀的氣象知識(shí)教程。

圖4 深圳天氣預(yù)報(bào)節(jié)目服務(wù)效果圖

（二）氣象數(shù)據(jù)可視化產(chǎn)品的同頻共振

氣象數(shù)據(jù)的可視化傳播，主要是通過一端多屏高效制作與不同格式分發(fā)，實(shí)現(xiàn)電視天氣預(yù)報(bào)節(jié)目一次繪制多頻道同步更新。這有賴于利用excel圖表可視化、Python程序語言可視化等技術(shù)，充分運(yùn)用cimiss決策服務(wù)支撐系統(tǒng)、“天擎·湖南”系統(tǒng)、影視云合系統(tǒng)等，形成氣象要素溫、壓、濕、風(fēng)、降水等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的可視化動(dòng)態(tài)展示圖，并通過電視、微信、微博、抖音、H5等形式對(duì)外傳播。

湖南公眾氣象服務(wù)的可視化傳播，包括電視節(jié)目延伸傳播、短視頻、圖文形式天氣預(yù)報(bào)、重大活動(dòng)的直播等。自2015年開始，湖南氣象新媒體圍繞災(zāi)害性天氣、重要節(jié)假日天氣、氣象日科普、農(nóng)產(chǎn)品宣傳等開展直播，其具有特色的新媒體可視化產(chǎn)品有二十四節(jié)氣圖解、原創(chuàng)抖音短視頻等。利用微博、微信、抖音、快手等渠道，湖南公眾氣象服務(wù)實(shí)現(xiàn)了各種可視化產(chǎn)品傳播的同頻共振。

（三）基于氣象預(yù)報(bào)預(yù)警的可視化

在這個(gè)方面，湖南氣象部門已建立了基于湖南智能網(wǎng)格預(yù)報(bào)的各類災(zāi)害性天氣預(yù)警預(yù)報(bào)的可視化產(chǎn)品，還將開發(fā)基于歷史典型案例的應(yīng)急事件災(zāi)害演變的可視化產(chǎn)品，以及針對(duì)地質(zhì)災(zāi)害、高溫干旱、暴雨洪澇等隱患風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)發(fā)生概率的氣象風(fēng)險(xiǎn)可視化產(chǎn)品。這些公眾氣象服務(wù)的可視化傳播，通過歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，利用二維和三維技術(shù)，將氣象信息按時(shí)間和空間兩個(gè)維度進(jìn)行呈現(xiàn)，讓湖南典型氣象災(zāi)害的時(shí)空發(fā)生概率清晰可見。

（四）嵌入跨行業(yè)關(guān)鍵信息的可視化

要實(shí)現(xiàn)跨行業(yè)關(guān)鍵信息的可視化傳播，需要建立氣象影響因子對(duì)交通、旅游、健康、農(nóng)業(yè)、電力等相關(guān)行業(yè)的影響的可視化模型，篩選風(fēng)速、風(fēng)向、輻照度、云量、降雨、冰雹、大霧等對(duì)相關(guān)行業(yè)有深刻影響的氣象因子，以文字、圖表及數(shù)字化、圖像化、動(dòng)態(tài)化的圖片等形式展示氣象要素對(duì)行業(yè)的影響。氣象部門運(yùn)用網(wǎng)格預(yù)報(bào)產(chǎn)品，模擬展示某區(qū)域內(nèi)降雨降雪等天氣情況，以及天氣狀態(tài)的演變過程，構(gòu)建氣象與行業(yè)生產(chǎn)的相關(guān)性分析模型，幫助相關(guān)行業(yè)將氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)降到最低。

（五）融入5G運(yùn)營(yíng)商的可視化

氣象部門要強(qiáng)化與三大基礎(chǔ)電信運(yùn)營(yíng)商的合作共享，在研究氣象大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、構(gòu)建氣象知識(shí)圖譜的基礎(chǔ)上，運(yùn)用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的歷史及未來氣象數(shù)據(jù)交互問答的語音可視化傳播。氣象部門還可以加強(qiáng)與社交軟件的合作，運(yùn)用VR技術(shù)進(jìn)行天氣現(xiàn)象的模擬、天氣系統(tǒng)的模擬，讓公眾感知風(fēng)雨雷電等模擬效果。

可視化傳播在公共氣象服務(wù)中的潛力是巨大的，但只有與實(shí)際的業(yè)務(wù)需求相結(jié)合才能煥發(fā)出更加持久的生命力。未來，具備更強(qiáng)大的時(shí)空分辨率和更精細(xì)的地理信息數(shù)據(jù)的可視化傳播，將在公共氣象服務(wù)中發(fā)揮更大作用。