楊 玲 劉珺婷 張 倩

（1.湖南省氣象服務中心 辦公室，湖南 長沙 410118；2.湖南省氣象服務中心 宣傳中心，湖南 長沙 410118）

公眾氣象服務是一種氣象信息的再加工與傳播，它不直接參與天氣預報結(jié)論制作，而是對氣象臺所做出的天氣預報內(nèi)容的再加工與全網(wǎng)傳播。在傳播之前，它會被加工成某種具體形態(tài)，例如在電視媒體上播放時，它是電視天氣預報節(jié)目的形態(tài)。在信息傳播形式或媒介載體上，公眾氣象服務涉及報紙、雜志、電視、廣播等傳統(tǒng)媒體，以及網(wǎng)站、移動媒體（如微博、微信、App應用）等新興媒體。作為信息的加工傳播，公眾氣象服務必然隨著科技發(fā)展與時代推進而不斷演化。

一、可視化及其在公眾氣象服務中的應用

可視化是一種數(shù)據(jù)的表達方式，［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。在文藝復興時期，笛卡爾坐標系的產(chǎn)生、費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·普萊費爾（William Playfair）創(chuàng)造了今天我們習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)借助計算機圖形學和圖像處理等技術(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)爭而繪制的世界上第一張?zhí)鞖鈭D的誕生，標志著氣象可視化走上歷史舞臺。自此，可視化在氣象工作中的諸多方面得到運用，從氣象數(shù)據(jù)的采集、氣象數(shù)據(jù)的顯示，到氣象預報的制作、氣象服務產(chǎn)品的發(fā)布等，都離不開可視化技術(shù)的應用。

目前，氣象業(yè)務應用領域可視化技術(shù)發(fā)展前景較好，在氣象部門可視化平臺顯示、氣象新媒體應用、氣象影視技術(shù)應用等方面都有所體現(xiàn)。在我國，氣象信息被作為內(nèi)容進行包裝加工，并在電視臺播出，也就30多年時間。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的天氣預報和氣象研究部門的科學計算、科學視算產(chǎn)品，是氣象資料處理過程的最后環(huán)節(jié)，是抽象的氣象科學可視化的傳播。［3］

二、公眾氣象服務可視化傳播的應用及其不足

氣象數(shù)據(jù)來源廣泛，涉及基礎觀測數(shù)據(jù)、雷達和衛(wèi)星遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)、數(shù)值模式預報等數(shù)據(jù)，每年產(chǎn)生的氣象數(shù)據(jù)體量已接近PB級，具備了大量、高速、多樣和價值的大數(shù)據(jù)4V特點。［4］氣象業(yè)務服務人員、專業(yè)服務用戶和社會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)新聞或預報、科普產(chǎn)品，在增強氣象信息可讀性的同時，又可以避免其他媒體對于文字類氣象信息的錯誤解讀，從而維護氣象部門的權(quán)威發(fā)布品牌。［5］目前，在傳統(tǒng)電視天氣預報節(jié)目與新媒體氣象服務兩類公眾氣象服務中，可視化傳播均得到了較好的應用。

（一）可視化傳播在傳統(tǒng)電視天氣預報節(jié)目中的應用

在我國，氣象部門每天制作的傳統(tǒng)電視天氣預報節(jié)目，涵蓋天氣實況、氣象災害預警、重點天氣解讀、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)災害、山洪、中小河流洪、森林火險、重污染、空氣質(zhì)量、公路交通等預警預報信息。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，努力實現(xiàn)氣象數(shù)據(jù)的增值。

一是基礎數(shù)據(jù)的可視化與自動化。湖南現(xiàn)有省級19套節(jié)目，主要內(nèi)容為城市預報、景點預報、空氣質(zhì)量、云圖、指數(shù)預報等，主要是對報文的可視化翻譯。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，湖南在全國率先實現(xiàn)氣象影視FUSION制作系統(tǒng)與“天擎”的數(shù)據(jù)對接與應用，已制作播出6小時、24小時、185小時累計降雨量動態(tài)實況圖，14時整點氣溫動態(tài)實況圖，臺風降水示意圖（見圖1）等?！疤烨妗ず稀睔庀髷?shù)據(jù)（自動站氣溫、雨量及云圖等）引入湖南電視天氣預報節(jié)目，用氣象數(shù)據(jù)可視化豐富了節(jié)目形態(tài)。

圖1 臺風降水可視化產(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報節(jié)目解讀，涵蓋全省天氣形勢分析、氣象災害預警、重點天氣解讀、氣象科普、氣象災害防御指南，還有氣象部門的應急響應、災害性天氣預警，以及跨部門合作發(fā)布的地質(zhì)災害氣象風險預警（見圖2）、山洪災害氣象風險預警、森林火險預警、重污染天氣、航道大風預報等信息?？梢暬庸な闺娨曁鞖忸A報節(jié)目增強了氣象衍生災害信息發(fā)布的權(quán)威性、科學性。

圖2 預警預報產(chǎn)品可視化產(chǎn)品

三是基礎數(shù)據(jù)的人工可視化翻譯。隨著公眾對氣象信息服務需求的多元化和個性化，更需要氣象部門通過對氣象數(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。例如，賞月地圖是結(jié)合社會熱點對20時到08時段天空云層覆蓋率的深度挖掘而形成的可視化產(chǎn)品，春風預報是結(jié)合季節(jié)特點對溫度和風力這兩個基本氣象要素的深度挖掘而形成的可視化產(chǎn)品，賞花預報是綜合溫度、光照、降水等多個氣象要素及其對同一季節(jié)不同種類開花時段預報的深度數(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)和電視天氣預報節(jié)目增強了可讀性，也更具實用性。

圖3 氣象多要素綜合分析后的可視化產(chǎn)品

四是圖文自動化節(jié)目。這主要是5套中國氣象頻道本地節(jié)目，將以往面向行業(yè)的深奧的數(shù)據(jù)和復雜的圖形，轉(zhuǎn)化為可面向公眾服務的節(jié)目，在體現(xiàn)節(jié)目差異化的同時，更體現(xiàn)服務的精準性。［3］可視化傳播集中在城市預報、景點預報、交通預報三大類，中國氣象頻道本地節(jié)目均已實現(xiàn)自動化模塊化可視化服務。

（二）可視化傳播在新媒體氣象服務中的應用

作為公眾氣象服務，傳統(tǒng)電視天氣預報節(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接受缺乏互動上。近年來，公眾氣象服務積極向新媒體領域拓展，并逐漸展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。

目前，我國各省新媒體氣象服務呈蓬勃發(fā)展之勢，從官方微博、微信、今日頭條、企鵝政務號等新媒體平臺，拓展到學習強國、優(yōu)酷視頻、西瓜視頻、騰訊視頻、抖音、快手、微信視頻號、一直播、斗魚、B站等，將天氣預報及預警等信息通過更廣泛的渠道推送出去。內(nèi)容上，新媒體氣象服務主要提供高溫、大風、臺風、大霧、暴雪、暴雨、寒潮等災害天氣，以及春運、世界氣象日、高考、春耕春播、秋收秋種、節(jié)假日等重要節(jié)點的天氣服務。形式上，新媒體氣象服務豐富多樣，包括氣象科普短視頻、風雨實況類視頻、預報員講解類視頻、氣象專業(yè)類動態(tài)視頻（如臺風圖、云圖、雷達圖）、融媒體直播等。

在短視頻平臺上，公眾氣象服務可視化傳播的內(nèi)容也各有不同。其中，快手、抖音類似于電視天氣預報節(jié)目服務的延伸，大多提供最新天氣相關(guān)的公眾氣象服務信息，與公眾零距離交流互動，包括天氣實況、氣象災害預警、地質(zhì)災害氣象風險預警、環(huán)境氣象預報、生活氣象指數(shù)、森林火險氣象等級預報、城市預報、氣象災害防御指南等信息。B站以科普形式為主，包括各種氣象小知識，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習氣象知識。

（三）公眾氣象服務可視化傳播存在的不足

目前，我國各省公眾氣象服務可視化產(chǎn)品的共享程度低，基本素材重復開發(fā)，導致服務拓展和本地特色產(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)務應用的復雜程度。氣象服務節(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，然而制作時間緊，存儲量不夠，服務的差異化和精細化體現(xiàn)不足。加之全人工操作自動化程度低，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，電視天氣預報節(jié)目制播系統(tǒng)、新媒體加工平臺與各預報服務系統(tǒng)尚未對接，要呈現(xiàn)高品質(zhì)的氣象服務可視化圖形、視音頻產(chǎn)品還需純手工勞動。氣象數(shù)據(jù)可視化產(chǎn)品數(shù)量大，全手工制作耗時且費力，復雜圖形不利于公眾短時間的信息接收；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)建設仍在進行中，二維圖形的快速加工能力有待提高，沉浸式服務尚未開展，本地化特色模塊也尚未健全。

三、公眾氣象服務可視化傳播的發(fā)展方向

要將公眾氣象服務信息以更直觀的方式傳播出去，從而更有效地服務于公眾，有賴于可視化傳播這一深加工策略的優(yōu)化應用。公眾氣象服務可視化傳播的發(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，帶動產(chǎn)品研發(fā)，融合先進技術(shù)，研制針對不同載體的不同產(chǎn)品，簡便易懂、重點突出才能更利于傳播。因此筆者認為，公眾氣象服務要通過可視化傳播、多維度展示，最終實現(xiàn)氣象數(shù)據(jù)可視化嵌入到氣象服務各個領域，貫穿于氣象服務各個渠道。

（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)，主要方式有動態(tài)數(shù)據(jù)展示和動態(tài)視頻展示。動態(tài)數(shù)據(jù)展示是運用數(shù)據(jù)可視化工具，通過表格、曲線圖、分布圖、語音、示意圖、示意動畫等多方面、全方位地展現(xiàn)歷史氣象數(shù)據(jù)信息；動態(tài)視頻展示引入國內(nèi)已有的VR、MR技術(shù)等讓公眾體驗基本的溫、壓、濕、風、云等要素原理，將枯燥乏味的氣象數(shù)據(jù)通過可視化手段進行加工再現(xiàn)。美國AccuWeather公司基于三星Gear VR推出的沉浸式天氣預報服務，可以體驗實時、動態(tài)的天氣狀況，包括暴風雨、雪和云的動畫，使突發(fā)天氣新聞的報道更加精準快速，幫助公眾理解各種天氣現(xiàn)象及其對生活的影響。

在我國，不少地方已經(jīng)開展沉浸式天氣預報服務。例如，北京采用虛擬演播室+體驗式專題報道的形式，AR增強現(xiàn)實技術(shù)得到應用；浙江建有高清實景和UE4實時渲染引擎虛擬演播系統(tǒng)，可以進行虛擬制作及AR前景植入，實現(xiàn)主持人實景虛擬互動及獨立虛擬節(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）欄目已被國內(nèi)多個高校引進，成為專業(yè)且通俗直觀的氣象知識教程。

圖4 深圳天氣預報節(jié)目服務效果圖

（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)，實現(xiàn)電視天氣預報節(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)，充分運用cimiss決策服務支撐系統(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、降水等實時數(shù)據(jù)的可視化動態(tài)展示圖，并通過電視、微信、微博、抖音、H5等形式對外傳播。

湖南公眾氣象服務的可視化傳播，包括電視節(jié)目延伸傳播、短視頻、圖文形式天氣預報、重大活動的直播等。自2015年開始，湖南氣象新媒體圍繞災害性天氣、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，湖南公眾氣象服務實現(xiàn)了各種可視化產(chǎn)品傳播的同頻共振。

（三）基于氣象預報預警的可視化

在這個方面，湖南氣象部門已建立了基于湖南智能網(wǎng)格預報的各類災害性天氣預警預報的可視化產(chǎn)品，還將開發(fā)基于歷史典型案例的應急事件災害演變的可視化產(chǎn)品，以及針對地質(zhì)災害、高溫干旱、暴雨洪澇等隱患風險點發(fā)生概率的氣象風險可視化產(chǎn)品。這些公眾氣象服務的可視化傳播，通過歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，利用二維和三維技術(shù)，將氣象信息按時間和空間兩個維度進行呈現(xiàn)，讓湖南典型氣象災害的時空發(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，篩選風速、風向、輻照度、云量、降雨、冰雹、大霧等對相關(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、動態(tài)化的圖片等形式展示氣象要素對行業(yè)的影響。氣象部門運用網(wǎng)格預報產(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)將氣象災害風險降到最低。

（五）融入5G運營商的可視化

氣象部門要強化與三大基礎電信運營商的合作共享，在研究氣象大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、構(gòu)建氣象知識圖譜的基礎上，運用人工智能技術(shù)實現(xiàn)實時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與社交軟件的合作，運用VR技術(shù)進行天氣現(xiàn)象的模擬、天氣系統(tǒng)的模擬，讓公眾感知風雨雷電等模擬效果。

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