王貞菲，公麗玲,王丹，李效偉

　　(山東女子學(xué)院 信息技術(shù)學(xué)院,山東 濟(jì)南 250300)

　　摘要：在微信平臺(tái)的基礎(chǔ)上，針對(duì)中國(guó)氣候資料日、月、年值數(shù)據(jù)，利用PHP腳本技術(shù)，以新浪云作為服務(wù)器，使用MYSQL數(shù)據(jù)庫繪制折線圖，實(shí)現(xiàn)信息可視化，最終設(shè)計(jì)開發(fā)了應(yīng)用于微信的氣象服務(wù)。最終驗(yàn)證了基于微信平臺(tái)開發(fā)氣象信息發(fā)布的有效性。

　　關(guān)鍵詞：氣象數(shù)據(jù)；信息可視化；微信平臺(tái)

0引言

　　由氣象檢測(cè)所獲取的氣象數(shù)據(jù)信息經(jīng)過逐年的積累，已經(jīng)成為一個(gè)巨量的數(shù)據(jù)資源［1］，越來越多的研究團(tuán)隊(duì)開始對(duì)這些數(shù)據(jù)資源進(jìn)行可視化整理并分析研究。氣象服務(wù)如何更好地利用大量的氣象數(shù)據(jù)信息并進(jìn)行可視化展現(xiàn)，已成為評(píng)判氣象信息服務(wù)的第一要素。

　　可視化技術(shù)中的數(shù)據(jù)可視化［2］與基于層次的可視化技術(shù)［3］相結(jié)合，徹底摒棄繁雜的氣象信息數(shù)據(jù)，將其通過轉(zhuǎn)化為圖形的方式，實(shí)現(xiàn)人與圖像之間的圖像交流方式［4］。這種交流方式的本質(zhì)就是人機(jī)合作［5］。可視界面使得人們可以更加有效地觀察、研究大規(guī)模的信息數(shù)據(jù)，從而獲取隱藏在信息內(nèi)部的特點(diǎn)和規(guī)律［6］，并與用戶交互界面［7］實(shí)現(xiàn)氣象信息的查詢。而所謂的數(shù)據(jù)可視化就是利用可視化技術(shù)將大型數(shù)據(jù)庫或大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行的可視化［8］，以圖形界面的方式輸出數(shù)據(jù)信息。DEMIR I等在2013年就在基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的愛荷華防汛信息系統(tǒng)（IFIS）使用了可視化實(shí)現(xiàn)愛荷華洪水中心的洪水信息與愛荷華社區(qū)的交互［9］。

　　設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一套完整、高效的基于微信公眾平臺(tái)的氣象服務(wù)信息發(fā)布系統(tǒng)，可以更加人性化地為用戶揭示氣象數(shù)據(jù)信息，以便用戶通過形象的界面獲取氣象數(shù)據(jù)信息的潛在價(jià)值。

1微信氣象信息可視化的需求性分析

　　就微信的用戶類型統(tǒng)計(jì)來看，75%以上的用戶為19~45歲，接受能力強(qiáng)，工作壓力大的高知識(shí)水平的學(xué)生和高收入的就業(yè)人員，為了方便快捷地獲取氣象數(shù)據(jù)，微信氣象服務(wù)平臺(tái)會(huì)成為這些人群的首選。將這些氣象信息可視化后，形成的折線統(tǒng)計(jì)圖、柱形統(tǒng)計(jì)圖、餅形統(tǒng)計(jì)圖生動(dòng)形象地展現(xiàn)了一段時(shí)間內(nèi)的氣象數(shù)據(jù)信息的變化，更加方便了使用人群對(duì)于氣象信息的獲取。

2微信氣象信息可視化的可行性分析

　　2.1技術(shù)可行性

　　微信平臺(tái)是一個(gè)開放的平臺(tái)，允許任何團(tuán)體和個(gè)人免費(fèi)申請(qǐng)賬號(hào)，并擁有自己的公眾賬號(hào)。《微信公眾平臺(tái)搭建與開發(fā)揭秘》一書詳細(xì)地介紹了以PHP技術(shù)為基礎(chǔ)的微信公眾平臺(tái)的搭建、編輯、管理、接口和數(shù)據(jù)庫的使用等。

　　PHP是一種簡(jiǎn)單的、面向?qū)ο蟮摹⒖梢浦驳摹?dòng)態(tài)功能強(qiáng)大的腳本語言，不僅可以用來開發(fā)Web應(yīng)用程序，也可以用來開發(fā)普通應(yīng)用程序。

　　在SAE新浪云計(jì)算平臺(tái)上開發(fā)者可以使用其提供的分布式計(jì)算、存儲(chǔ)服務(wù)等功能，這些功能將大大降低開發(fā)成本。

　　天氣預(yù)報(bào)查詢可以使用百度接口API，根據(jù)經(jīng)緯度/城市名查詢天氣情況。

　　新浪云MYSQL 數(shù)據(jù)庫是一種開放源代碼的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它使用最常用的SQL語言進(jìn)行數(shù)據(jù)庫管理。

　　2.2應(yīng)用可行性

　　微信氣象信息是基于微信的一種氣象服務(wù)，可視化則是氣象服務(wù)必不可少的一種信息展現(xiàn)形式。微信對(duì)話界面簡(jiǎn)潔大方、操作簡(jiǎn)單，在查看天氣、資訊等信息時(shí)，界面靈活，適用性強(qiáng)。

3設(shè)計(jì)概要

　　3.1通信機(jī)制

　　微信用戶與微信公眾平臺(tái)之間的通信機(jī)制如圖1所示。

　　根據(jù)圖1微信用戶與微信公眾平臺(tái)之間的通信機(jī)制，實(shí)現(xiàn)微信賬號(hào)與微信公眾平臺(tái)之間的聯(lián)系。

　　3.2數(shù)據(jù)庫的連接

　　MySQL是SAE所提供的分布式數(shù)據(jù)庫集群服務(wù)，可供多人同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的訪問。數(shù)據(jù)庫連接的具體實(shí)現(xiàn)過程：（1）在同一個(gè)數(shù)據(jù)庫之間建立連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問；（2）在程序中發(fā)送SQL語句，向數(shù)據(jù)庫建立連接；（3）處理數(shù)據(jù)庫返回的結(jié)果。數(shù)據(jù)庫連接如圖2所示。

　　數(shù)據(jù)庫的使用不僅是為了存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)信息，也是為了方便使用SQL語句和PHP語言實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可視化圖形輸出。

　　3.3信息可視化的實(shí)現(xiàn)過程

　　隨著數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的快速發(fā)展，可視化技術(shù)分析數(shù)據(jù)的方式也被越來越多的新應(yīng)用所使用。冗長(zhǎng)繁雜的大數(shù)據(jù)在可視化技術(shù)的處理下，變得直觀、清晰。圖3就是數(shù)據(jù)可視化實(shí)現(xiàn)的過程。圖3信息可視化的實(shí)現(xiàn)流程

　　使用MYSQL數(shù)據(jù)庫繪制折線圖、柱形圖、餅形圖實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化。首先獲取數(shù)據(jù)庫中的氣象信息，然后通過可視化的處理程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并生成可視化圖形，最后在用戶界面將大量的氣象信息生成的可視化圖形顯示出來。

4設(shè)計(jì)結(jié)果

　　4.1系統(tǒng)功能　

　　經(jīng)過先期的ER圖，分析得到該氣象服務(wù)系統(tǒng)的五部分功能結(jié)構(gòu)圖，如圖4所示。通過功能結(jié)構(gòu)圖的顯示，清晰獲取該系統(tǒng)所能實(shí)現(xiàn)的各種功能。

　　微信氣象服務(wù)具有5種功能，分別是：查詢天氣、氣象資訊、地理信息、氣象數(shù)據(jù)可視化展示、簡(jiǎn)單的機(jī)器人等功能。

　　4.2實(shí)現(xiàn)效果

　　4.2.1獲取天氣

　　在手機(jī)客戶端發(fā)送數(shù)字1可以獲取用戶想查詢城市的天氣，例如發(fā)送“濟(jì)南天氣”，可以獲得濟(jì)南市的氣象信息。

　　4.2.2獲取資訊信息

　　發(fā)送數(shù)字2可以查詢最近的災(zāi)害預(yù)警資訊，可以獲取最新最全面的全國(guó)資訊信息。

　　4.2.3可視化圖形

　　氣象信息可視化后，得到圖像化的數(shù)據(jù)信息，圖5是1971年~2000年累年各月極端最高氣溫餅形圖。可以直觀地獲取圖形所表達(dá)的信息，避免了處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)。

　　柱形圖和折線圖所展現(xiàn)的效果與餅形圖的效果是一樣的，在信息可視化之后，大量的數(shù)據(jù)信息將以圖像的形式展現(xiàn)，方便了用戶分析數(shù)據(jù)之間的規(guī)律。在氣象信息上，則可以幫助氣象員或其他使用人員發(fā)布和預(yù)防氣象災(zāi)害。

5結(jié)論

　　氣象數(shù)據(jù)的信息可視化在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)繁榮的時(shí)代更加重要，如何以更加易于傳播的方式進(jìn)行氣象數(shù)據(jù)直觀的顯示是氣象服務(wù)的關(guān)鍵。本文以微信的氣象信息服務(wù)為例，將大量的氣象信息數(shù)據(jù)通過微信平臺(tái)的圖像顯示進(jìn)行可視化，通過圖形直觀地將數(shù)據(jù)信息顯示在用戶的微信平臺(tái)界面上，易于氣象信息的傳播，可為用戶提供更加簡(jiǎn)潔快捷的服務(wù)。

　　參考文獻(xiàn)

　　［1］ 李效偉. 學(xué)生評(píng)教留言的傾向性分析［J］. 微型機(jī)與應(yīng)用,2016,35（3）:2427.［2］ 楊峰. 從科學(xué)計(jì)算可視化到信息可視化［J］. 情報(bào)雜志,2007,26（1）:1820，24.

　　［3］ 劉勘,周曉崢,周洞汝. 數(shù)據(jù)可視化的研究與發(fā)展［J］. 計(jì)算機(jī)工程,2002,28（8）:12.

　　［4］ 吳鐵健.基于Web的氣象可視化系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)［D］.長(zhǎng)沙：國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué),2002.

　　［5］ 陳俊鳳,何曉萍. 數(shù)字圖書館建設(shè)中的信息可視化技術(shù)［J］. 圖書情報(bào)工作,2010（S2）:280282.

　　［6］ 楊彥波,劉濱,祁明月. 信息可視化研究綜述［J］. 河北科技大學(xué)學(xué)報(bào),2014,35（1）:91102.

　　［7］ 李效偉,李志慧,王賽，等．基于Joomla的網(wǎng)頁制作精品課程網(wǎng)站建設(shè)［J］.微型機(jī)與應(yīng)用，2016，35(5)：9193.

　　［8］ 賀全兵. 可視化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用［J］. 中國(guó)西部科技,2008,7（4）:47.

　　［9］ DEMIR I, WITOLD F.Krajewski towards an integrated flood information system: centralized data access,analysis, and visualization ［J］. Environmental Modelling and Software, 2013, 50(12):7784.