山洪地質災害防治氣象保障解決方案
2017-02-15 09:53:02 |
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【摘要】: 山洪地質災害具有突發性、水量集中、破壞力大等特點，山洪及其誘發的泥石流、滑坡，經常造成人員傷亡、房屋、田地、道路、橋梁毀壞
山洪地質災害具有突發性、水量集中、破壞力大等特點，山洪及其誘發的泥石流、滑坡，經常造成人員傷亡、房屋、田地、道路、橋梁毀壞，甚至可能導致水壩、山塘潰決，給國民經濟發展和人民生命財產安全造成嚴重危害。在山洪地質災害防治中，GIS是一項重要的支撐技術，從數據采集、數據存儲、數據分析到產品制作和產品服務，GIS技術都可以發揮重要的作用。
從總體上看，山洪地質災害監測預警業務可以分為數據采集、預報預警、災害監測、預報預警產品制作、服務產品分發五個環節。在重大災害出現時，氣象部門還要承擔起部分應急指揮的職能。總體業務流程如下圖所示：
山洪地質災害防治氣象服務解決方案以國家、省級預報指導產品為基礎，建立氣象數據疊加顯示、氣象要素查詢統計、氣象災害實況監測、省市縣精細化預報及短時臨近預報制作、服務產品制作與發布管理等功能于一體的集約化平臺，可為氣象預報人員、決策用戶、行業用戶及社會公眾提供專業科學的山洪地質災害預報預警服務。本解決方案能夠滿足省市縣三級部門對山洪地質災害預報預警業務的需求，對于政府及時獲取山洪災害信息、快速啟動氣象災害應急響應，對于人民群眾第一時間了解山洪災害發生發展信息，提早采取防護措施，保障生命財產安全都具有重要意義。
總體架構分為軟硬件基礎設施層、數據存儲層、服務支撐層、應用層和接口層。如下圖所示：
圖 2?4總體架構
系統主要功能如下：
1、省市縣三級共享數據庫
建立統一的數據采集、傳輸、存儲和分發平臺，集成多種來源的山洪地質災害業務數據，包括基礎地理數據、氣象觀測數據、預警預報數據、水文數據、社會經濟數據、服務產品等，形成一個標準化的山洪地質災害氣象服務綜合數據庫，實現省、市、縣三級山洪地質災害數據、產品的同步和共享。
2、山洪氣象監測預警系統
（1）山洪專題空間數據展示
支持矢量圖、影像圖、地形圖三種地圖類型，為山洪地質災害防治業務提供高分辨率的基礎地理數據支撐。系統采用瓦片地圖技術，為用戶提供流暢的地圖漫游、無縫縮放、分級快速顯示等在線操作體驗。
通過圖層控制面板，可以自由設置山洪地質災害專題要素層的顯示與隱藏，瀏覽自動站、雨量站、水文站、山洪地質災害隱患點、山洪溝、歷史風險區劃圖、水系分布、中小河流域面、土地利用類型、社會經濟信息等專題要素的空間分布和相關屬性信息。
（2）氣象實況數據疊加顯示
基于高分辨率的二維或三維地圖，實現基礎地理信息、地面監測資料、高空觀測資料、雷達數據、衛星數據等觀測數據的專業化疊加顯示，實現氣象信息按站點、按時間、按種類的多方位綜合查詢，為山洪地質災害預報預警業務的開展提供豐富的氣象數據支持。
（3）歷史資料查詢統計分析
系統提供單站正點資料統計、區域定時資料統計、區域時段資料統計、多站定時資料查詢等多種查詢手段，對海量歷史氣象數據進行查詢和統計分析。支持區站號或站名的模糊查詢，例如輸入數字“5”，以“5”開頭的區站號會在列表框中全部列舉出來。支持數據列表和統計圖表現方式，方便氣象工作者對天氣氣象資料進行直觀分析和趨勢預測。還可以將查詢和統計結果顯示到地圖的對應位置上，結合空間位置，數據更加一目了然。
（4）模型接入與災害監測報警
災害監測環節的核心任務是根據實時監測氣象資料、水文資料、災害預報分析模型的運算結果（客觀預報產品），以及上級氣象部門所發布的預警信息和服務指導產品，觸發災害報警機制。該環節需要基于自動氣象站、天氣雷達、氣象衛星資料的精細化定量降水估測技術，實現各級臺站行政區域內雨量、山洪地質災害的實時監測和圖表產品的自動生成。
系統能夠直接接入氣象實況監測數據，對超過預警級別、指標的天氣狀況進行實時預警，預警信息以聲音或文字（圖像）閃爍報警，并支持用手機短信或值班電話呼叫方式報警。提供雷達回波監視、雷達外推、小流域流量監視報警、自動站實況監視、自動站閾值報警、降水估測和降水預報的閾值報警等功能，允許用戶定制關注區域，允許短信發送報警。
（5）精細化天氣預報在線制作
系統提供省市縣三級聯動、逐級指導的統一的精細化天氣預報制作平臺，通過地圖訂正和表格訂正方式訂正數據誤差，制作精細化預報報文，實現各級之間相互參考、交互預報的業務模式。
預報員通過查看實況氣象數據作為預報參考，省、市、縣三級預報員協同制作天氣預報，由上級向下發送預報指導產品，下級可根據預報指導產品制作預報產品，各級均可在線訂正預報產品。產品的更新能夠立即推送到各級部門，保證了預報產品的時效性和精確性。
（6）預警預報服務產品制作
預報服務產品制作模塊為業務人員提供了專業的業務預報工作平臺，在實況監測和客觀預報資料顯示的基礎上，提供災害落區繪制、落區反演、圖形產品制作、文字產品包裝等。系統提供專業氣象信息顯示、基礎地理信息顯示和分析功能，基于業務需求提供豐富的產品信息庫與產品模板，把人機交互處理和預報服務產品加工集成一體。
系統提供暴雨、冰雪、大風、雷電、高溫、霜凍、寒潮、干旱、霾、道路結冰、大霧、暴雪等多類氣象預警信號產品的制作功能。業務人員可以查看當前發布的預警產品信息，或根據最新的監測預警數據，發布、更新或解除某類預警信號。
（7）一鍵式服務產品分發
預警預報服務產品制作完成后，可以通過郵件、FTP、電話、自動傳真、短信、電子顯示屏、預警大喇叭等多種形式向政府和社會公眾分發。
提供對省市縣三級服務產品的分類查詢、瀏覽、下載等管理功能。
3、山洪三維展示分析系統
基于二三維一體化技術體系，針對氣象實況數據三維顯示與分析、山洪地質災害模型運算結果接入和場景模擬等相關需求，研制了山洪地質災害三維展示分析系統。可廣泛應用于氣象數據三維顯示、氣象分析、天氣現象模擬、山洪地質災害模擬和應急指揮業務中。
4、水文氣象預警掌上通
水文氣象預警掌上通系統以3G無線互聯網絡為載體，將嵌入式技術和GIS技術相融合，緊密貼合水文氣象業務，可以滿足用戶隨時隨地的對實時水文氣象信息的查詢需要，并可對水文氣象預警信息進行各種操作。通過系統嵌入的預警通訊錄方便快捷的查找到各單位的相關責任人，及時發出決策指令。系統在重大災情發生前，系統具有預警信息提示功能，為預警工作贏得了寶貴的時間。水文氣象預警掌上通系統提供了一套快捷查詢、智能分析、自由通訊和及時預警的完整水文氣象預警解決方案，可廣泛應用于氣象、水利等行業。
系統提供預警信息、水情實況、氣象實況、城市天氣、水情預報、氣象預報、衛星云圖、雷達拼圖、臺風路徑、簡報、通訊錄、知識庫等功能。
后臺服務可以進行用戶管理、簡報管理、通訊錄管理、知識庫管理等。
本系統由基于iOS和Android操作系統智能終端設備為客戶端和后臺服務組成，系統客戶端支持iPhone、iPad以及各種Android終端。
系統功能特色：
◆ 統一的省市縣三級共享數據服務平臺
◆ 高效的基礎地理數據在線操作體驗
◆ 直觀的氣象數據動態顯示與分析能力
◆ 快速的氣象資料查詢與統計分析能力
◆ 專業的山洪地質災害預報與評估模型
◆ 靈活的氣象災害監測與實時報警機制
◆ 省市縣三級交互精細化預報業務流程
◆ 豐富的服務產品信息庫與模板庫支撐
◆ 支持本地化擴展與需求定制
