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    遠足天氣資訊服務是如何煉成的?

    遠足天氣資訊服務是如何煉成的?

    柯銘強、鄭元中
    2020年9月

    2020年初,天文台與漁農自然護理署合作為遠足熱點提供天氣資訊,只要掃描郊野公園告示板的天氣資訊QR碼,便可以獲取附近遠足路線的最新天氣資訊,包括未來兩小時的降雨預報及未來一小時的閃電預報(圖一)。這項服務有別於傳統九天天氣預報只提供每天的概括天氣情況,新的香港遠足路徑服務為用戶提供自動化每小時遠足行程的天氣預報,預報更精細化至本港60多條不同的主要遠足路徑。
    圖一
    圖一   香港遠足路徑天氣資訊。
    要提供貼有QR碼的郊野公園告示板附近遠足路線的最新天氣資訊,需找出附近所有兩小時內的可行遠足路線。要找出這些路線,我們需要先了解遠足路線數據。數據有超過60條遠足路線,而每條路線是由多條比較短的直線路段連成。每條路段都有起點和終點的坐標位置資料,而每條路線則有長度、大約行走時間等資料,可是數據中並沒有不同路線之間關係的資料,例如重疊的地方,而這個關係對找出所有可行走的遠足路線十分重要。以大嶼山的遠足路線伯公坳附近的一段為例,當我們將鳳凰徑及南大嶼郊遊徑畫在地圖上時,會發現它們有重疊的地方(圖二(a))。就遠足路線數據集的原始數據而言,這兩條路線之間是沒有關係的,因此可能的路線亦只是兩條。但如果考慮重疊的地方,可行路線就多於兩條了(例如圖二(b)由南大嶼郊遊徑走到鳳凰徑)。
    圖二
    圖二   在大嶼山的遠足路線上伯公坳附近的鳳凰徑及南大嶼郊遊徑。
    有了重疊位置資料後,我們才可以找出QR碼附近所有兩小時內可行的遠足路線。要找出所有可行路線,其中一個方法就是將所有路線及QR碼的位置畫在地圖上,找出QR碼附近所有兩小時內的路線,然後在考慮重疊位置的同時,再數一數可行的路線。上述方法是可行的,但不算有效率,尤其當遠足路線有更改或新增時,要花費人力重新計算。為了要把這程序自動化,我們可利用圖論(Graph Theory)裡一些工具去找出所有兩小時內的可行遠足路線。
    我們再以上述伯公坳附近的鳳凰徑及南大嶼郊遊徑為例。由於原始數據中兩條路徑沒有關係,以圖(Graph)表達的的話,它們是兩條不交疊的線(圖三(a))。若考慮重疊,則可看見可行路線多於兩條(圖三(b))。當我們把伯公坳附近的鳳凰徑及南大嶼郊遊徑的路線一併畫在地圖上(圖四),需要花人手在地圖上找所有可行路線,但若以圖(Graph) 表示時(圖五),就容易找到可行路線的數目。因此,把數據轉成圖(Graph) 後再借助圖論裡的演算法,就可以自動計算出所有兩小時內可行走的路線。
    圖三
    圖三   以圖像示意(a)兩條可行路線重疊後可變成(b)多於兩條可行路線。
    圖四
    圖四   在大嶼山的行山徑以灰色線表示。
    圖五
    圖五   以圖(Graph)表示所有的郊遊徑的路線。
    找到這些行走路線後,加上自動製作的降雨及閃電預報數據,就能夠煉成這項「遠足天氣資訊服務」了。
    透過上述簡單的介紹,希望大家可以對「遠足天氣資訊服務」背後的製作有更多了解。在遠足前,瀏覽「香港遠足路徑天氣服務」網頁以計劃行程,以及在遠足時掃描郊野公園告示板上的天氣資訊QR碼,獲取最新的天氣資訊。
    QR code