“互联网 + 防汛防台”轻应用研究

郑晓阳，钱国民

（上海市水务信息中心，上海 200050）

0 引言

防汛防台信息服务具有公益性强、跨部门、跨层级、多任务、时间紧等特点，目前仍存在着技术架构复杂、研发周期较长、经济成本较高、用户体验不佳、新技术融合应用不足等痛点问题。近年来，上海市暴雨趋多、台风多发、潮位趋高，甚至会发生风暴潮洪“三碰头”或“四碰头”的现象，急需引入轻应用、跨平台、“互联网 +”等新理念和技术，以更好地为城市安全运行、中国国际进口博览会（以下简称进博会）防汛安全保障、防汛重大工程建设等工作提供信息服务。

1 轻应用概述

轻应用是一种无需下载、点开即用的全功能App，既有媲美原生 App 的用户体验，又具备可被检索与智能分发的特性。本研究认为防汛防台轻应用主要具有以下 5 个特性：

1）跨平台。与 iOS 和 Androids 的原生态 App开发相比，轻应用则简单得多，开发者的进入门槛和学习成本低，基于 HTML5 进行开发，能在主流移动端运行，无需针对不同的操作系统开发不同的版本[1-2]。

2）低成本。开发、时间、推广、培训等成本都较低。

3）移动优先。防汛防台信息服务优先考虑构建在移动互联网上。

4）无需下载。无需用户花费时间和流量去下载安装，程序更新在后台自动完成。

5）快速构建。提供自由定制常用模板、布局、案例、控件、场景，像搭积木一样，快速构建出通用的页面。

轻应用的必要性和可行性，充分结合了国家、上海市和上海市水务海洋等层面 3 个方面的需求，针对防汛防台服务公益性强、跨部门、跨层级、多任务、时间紧等实际情况，进行多方技术比选，从方法层面提出采用“互联网 +”、轻应用解决防汛应用中的瓶颈问题和迫切需求。从国家网信战略和新时代水生态文明建设要求出发，聚焦“积极推进‘互联网 +’行动的指导意见”等一系列战略部署，结合上海市城市精细化管理、一网通办等要求，紧紧围绕上海市水务局（上海市海洋局）重点工作，客观分析防汛防台信息服务需求和发展趋势，水务海洋当前的防汛防台、进博会安全保障、重大工程等重点工作对“互联网 +”、轻应用提出迫切需求。[3]

2 轻应用架构

提出基于微信平台、采用 H5 前端交互技术、依托主流移动客户端、利用互联网地图资源、发挥多年积累数据资源价值等 5 个部分组成的防汛防台轻应用架构。依托已有的“上海防汛水务海洋”微信企业号、“上海防汛”和“上海水务海洋”微信订阅号等 3 个微信平台，实现与网站、今日头条、上海发布、彭湃问政等平台联动，以充分利用社会专业力量和公共资源[4]。在防汛数据中心、防汛一张图、防汛公共信息平台等基础上做轻量级开发，做到不需要大量开发和无需下载即可使用，轻应用架构如图 1 所示。

图 1 轻应用架构图

3 关键技术

3.1 微信企业号消息精准推送

微信企业号的推送基本不受次数的限制，可以针对不同防汛工作人员的需求，将大量信息分门别类地精准推送。用户对象从不同维度可分为市局机关、局属单位、市防汛成员单位、区防汛系统、部委机构、外包服务单位、专题组等组合，专题栏目可分为防汛指挥、申水快讯、科技创新、今日舆情、进博会、热线工作等子类，针对防汛值班、防汛带班、天气预报、潮位预报、预警信号、热线工单等不同类别消息在各专题栏目中进行精准推送。

3.2 微信企业号和订阅号对接

运用“互联网 +”思维，创新市民网民参与灾情采集、建言献策的新模式，畅通政府与市民之间方便有效的沟通桥梁。在“上海防汛”微信订阅号上设计“我要报灾”模块，采用 H5 技术进行功能开发。市民网民发现道路、小区积水等灾情问题，只需依照提示填写情况描述、发生地点、联系人、联系方式、现场照片及自动获取的手机当前坐标信息。主要技术是获取微信用户身份的 access_token技术。信息提交入库后，通过调用微信企业号图文消息接口，带有标签【灾情提醒】的图文消息推送到企业微信号“防汛指挥”栏目，推送给市、区防汛抗旱指挥办公室，水务局热线办公室等不同的管理部门。

3.3 基于 Mashup 和 WebGL 的地图服务融享

Mashup，可翻译为“融享”“聚合”，可轻松地聚合和重组来自不同地方的地理数据，促进更加及时便捷的共享，创造新的价值。防汛信息系统通过地图服务融享将本地和外部的地理信息资源、要素、服务和功能集成，融享水利、供水、排水、海洋、测绘、住建、绿容等在线地理信息服务，从而构建增值的、创新的地理信息服务。前端采用ArcGIS JS API 4.13，WebGL 技术，1 个 Map 容器，Scene View 和 Map View 2 个视图，实现二三维一体化、PC 和移动一体化展示。

4 轻应用开发

4.1 道路积水轻应用

上海暴雨来袭时常出现道路积水情况，给居民出行造成困难，市民出行前希望通过移动互联网了解城市道路实时积水情况。本研究梳理出中心城区 70 余处重要下立交和道路积水监测点，开发了道路积水轻应用，并与“上海发布”微信公众号和“随申办市民云”对接，充分利用其粉丝资源和影响力。采用一张图模式，直观展示中心城区当前的道路积水情况并叠加交通路况信息。积水情况分为无、轻度和重度积水，在地图点击某站点可以查看积水深度和数据更新时间，如图 2 所示。

图 2 道路积水

4.2 台风路径轻应用

采用 ArcGIS JS API 4.13 技术，利用“天地图”在线地图资源，开发了二三维一体化台风路径轻应用，实现 Android，iOS 等主流移动平台展示台风信息。菜单区域配置了台风列表、底图切换、云图、风场、预报图的快捷切换。台风路径绘制分为实测、预报和风圈半径。预报路径包括了中美日等 6 家预报机构 24～120 h 的预报。风圈半径分为 7，10和 12 级，对于不对称的风圈分别针对 4 个象限绘制不同半径的风圈图。与每 15 min 更新的卫星云图、每 6 min 更新的雷达云图进行叠加分析，及时了解台风走向和短历时暴雨时空分布，台风路径如图 3所示。

4.3 防汛分区响应轻应用

上海市防汛防台应急响应级别分为 I，II，III和 IV 级，分别对应不同的响应标准、响应行动和防御提示。以往的做法是全市发布统一的应急响应级别，但是常常出现东边日出西边雨、雨量时空分布极不均匀的情况，上海市防汛指挥部按照精准防汛的思路，提出防汛分区响应的需求。本研究开发了防汛分区响应轻应用，防汛值班人员通过水务局电子政务系统，填报不同区域的应急响应开始和结束时间、响应级别信息，及时把中心城区（含黄浦、静安等）、浦东（分为浦东北部、中部、南部 3 个区域）、宝山、闵行、嘉定、金山、松江、青浦、奉贤和崇明（分为崇明东部、中部、西部 3 个区域）当前的应急响应级别录入，移动版和 PC 版立即一张图显示当前各区的应急响应情况，如图 4 所示。

图 3 台风路径

4.4 进博会防汛保障轻应用

进博会防汛安全保障涉及单位多、人员广、范围大、时间紧。防汛安全保障范围分为核心、重点和扩展保障区，范围内有场馆、水闸、泵站等分布。本研究借助微信企业号构建了进博会防汛保障轻应用，服务用户包括长宁区、闵行区、青浦区等防汛指挥办公室的工作人员，国家会展中心、虹桥商务区管委会、申通集团、机场集团的部分工作人员等。用户可以随时随地查询周边的实时水位、实时雨量、风速风向、水闸监测、积水监测等。进博会防汛保障轻应用提供包括防汛安全保障工作方案，以及水利行业、排水行业、青浦区工作、闵行区工作、长宁区工作、国家会展中心专项、虹桥商务区专项、上海轨交专项、机场专项等预案在内的“1 + 2 + 3 + 4”预案，推送天气预报、潮位预报、防汛防台应急响应行动等信息，如图 5 所示。

图 4 防汛分区响应

5 结语

充分借力微信企业号和订阅号的道路积水、台风路径、防汛分区响应、进博会防汛保障等轻应用，在 2018 和 2019 年防御“安比”“云雀”“温比亚”“康妮”和“利奇马”等台风、40 余多次暴雨中发挥了重要作用，大大提高了防汛工作效率和公共服务水平。轻应用、跨平台、“互联网+”的解决思路和关键技术，为轻应用在防汛、水务、应急等工作中的大规模开发和应用进行了有益探索。

图 5 进博会防汛保障