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基层气象防灾减灾“六个一”建设成果在决策气象服务中的应用探索

2020-12-28汪玲罗衣

南方农业·下旬 2020年10期

汪玲 罗衣

摘 要 为探索基层气象防灾减灾“六个一”项目在决策气象服务中的实际应用,通过地理地貌、灾害风险、天气系统、防御区划等多种信息图层的叠加,配以数字化预警机制响应和图像化服务产品输出,让基层决策气象服务监测预防更加有据可依,服务方向更加精准可控,服务产品形式更加新颖直观,服务流程更加科学规范。

关键词 气象防灾减灾;“六个一”;决策气象服务;监测预警;智慧治理

中图分类号:P45 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.30.084

城市防灾减灾敏感性愈发升高、气象灾害隐患种类愈发繁复的今天,微信、QQ、微博等新媒体服务端口成为主流决策气象服务端口,原有范围型和文字型决策气象服务形式已不能满足决策部门需求,更新决策数据支撑形式及产品展示方式是决策气象服务发展的方向[1]。基于此,通过需求调研、数据提炼和平台设计,确定一条以基层气象防灾减灾“六个一”建设成果为基础的决策服务路线,以此为总纲领,逐步研发完善都江堰市气象防灾减灾“一张图”综合管理平台,充分发挥基层气象灾害风险隐患数据在决策气象服务中的作用,让决策气象服务方向更加精准可控,产品形式更加新颖直观,服务流程更加科学规范。同时,依托于基层气象防灾减灾“六个一”建设成果在全省的全面铺开,克服了研究成果推广壁垒,所探讨技术路线和决策服务理念、服务形式等都有着较高的普适性,具备广泛推广的应用潜力。

1 区域概况

都江堰市位于我国四川盆地西部,成都平原西北边缘与岷山山脉交界处,境内西北高、东南低,海拔592~4 582 m,属中亚热带湿润气候,四季分明,降水充沛,常年降水量1 000 mm以上,夏季受龙门山脉地形抬升作用、高原天气系统及西太平洋副热带高压共同影响,暴雨、雷电、大风、冰雹等强对流天气频发,据近5年气候数据统计,都江堰市年均区域性暴雨6~7次,局地性暴雨11~13次,因境内河网交错、山地层叠,暴雨灾害及其诱发的山洪、泥石流、内涝等次生灾害成为影响都江堰市最主要的自然灾害。

都江堰市是旅游业发达城市,旅游业经济效益占都江堰生产总值半数以上。缘于都江堰独特的地理环境,多以登山、徒步、亲水、露营等户外旅游为主,这些区域又是暴雨及其次生灾害重点隐患区,产业发展对气象灾害有着极强的敏感性,地方政府对气象灾害预警预报决策支撑能力有较高要求。

2 资料

文中所涉及资料分为3类:1)2019年开展基层气象防灾减灾“六一个”标准化建设所普查搜集的都江堰市境内气象灾害隐患点位数据、河系信息、重点场所信息等外部涉灾资料;2)气象局内部都江堰市及其上游范围内区域自动站点信息、气象历史数据、雷达实况监测数据、闪电定位数据、降水、风、气温等实况监测数据及部分EC和GRAPES数值预报数据,共选取其中19个滑坡灾害隐患站点,灾害隐患点范围处于103.564°~103.757°E、30.9142°~31.1314°N;3)“一把尺”编制修订中涉及的叫应制度、预警制度、业务流程等规章制度资料。

3 气象防灾减灾方法

3.1 调研分析气象灾害决策服务需求

从影响力和多发性来看,都江堰市暴雨灾害多发,雷电、大风灾害次之,大雾、冰雹、寒潮等灾害偶有发生,次生灾害以山洪、泥石流、崩塌、滑坡、内涝为主,涉及规划与自然资源局、水务局、应急管理局、住建局、公安局、行政审批局等决策部门。经调研,发现各部门对气象决策服务能力认知滞后,对气象部门提供的决策服务产品了解甚少,大多数决策部门提出的需求集中在气象实况实时展示和天气系统发展形势预判、预警信息及时传播等功能上,其中负责智慧城市治理中心的行政审批局提出让气象实况监测和灾害性天气预警等板块融入智慧城市治理体系,让气象实况与预报数据实时服务于智慧城市决策管理。

3.2 根据需求清单设计产品模型

据对决策型用户需求调研、梳理和提炼,结合基层气象部门实际业务提升需求,讨论确定一条基于“六个一”建设成果的产品设计路线,该路线分为3个阶段:1)产品首先要满足气象部门内部决策服务需求;2)产品能满足城市智慧治理中心等决策部门使用;3)能满足灾害敏感的企业或个体用户特殊信息预警需求。

3.2.1 内部决策服务应用

目前,县级基层气象部门开展强对流短时临近监测预警服务,主要依靠PUP雷达监测系统,但该系统监测层级只细化到区市县一级,没有乡镇级别行政边界及地形地貌、風险区划、隐患点位等更细化的地理信息显示,业务人员不能很好对应回波与具体点位空间关系,特别是局地性短时强对流天气和定点定位气象保障服务时,难以进行天气系统跟踪定位及靶向服务。针对上述问题,第一阶段产品模型设计需考虑在现有雷达监测资料和实况雨强资料基础上,叠加都江堰市乡镇地理信息及地质灾害隐患点位分布、河流分布、重点危化企业、重点水库等信息,将短临预警服务定点到乡镇和重点灾害区域。

3.2.2 智慧城市治理相关决策部门服务需求

产品需要直观展现出灾害性天气系统与灾害风险隐患点位直观关系以及即将造成的灾害影响分析,同时还能根据灾害性天气轻重和位置有针对性地对不同等级、不同种类隐患点进行自动告警提示,最好能实现将相关告警信息推送到对应灾害点的指定责任人[2]。这就要求产品具备高影响天气灾害数据分类、隐患点位管理、预警信息分类自动发布、涉灾人员精准叫应、短临天气形势预判、短期天气预报以及气象灾害影响预估等功能,根据气象灾害风险等级区划,配合以雨量、风速和闪电定位监视、数值预报展示等监控产品,以及相应报警阈值,将监测、预警、发布、叫应等制度差别化、定制化、精细化,融入产品中,形成监测范围层次化、警戒阈值标准化、预警类别精细化、响应机制流程化、输出产品图像化的数据产品展示模式。

3.2.3 灾害敏感企业或个体用户对气象灾害信息的特殊需求

产品要具备需求定制客户端,将产品架构扩大到移动端,能实现用户地理定位和定位周边气象实况和预报数据实时采集,同时具备根据用户定义阈值将满足条件的灾害信息推送给用户的功能。

3.3 从产品模型回溯提炼对应数据

围绕上述三大阶段产品功能,根据阶段次序和产品可行性完成对应基础数据提炼,具体如表1所示。

3.4 基于数据监控与产品展示两大模块构建最终应用平台框架

根据产品目标功能和基础数据库,构建以基层气象防灾减灾“六个一”建设成果为基础,辅以雷达监测、雨量监测、风速监测、闪电定位、数值预报展示等监控图层的平台功能性框架,在框架中填充以本地乡镇区划信息、高分辨率地形地貌信息、中小河流信息、地质灾害隐患点位信息及医院、学校、避难所、重点危化企业、水电站、重点水库等点位分布信息,引入基层气象预警发布与叫应机制为平台运行逻辑内核,最终形成“都江堰市气象防灾减灾‘一张图综合管理平台”框架设计。该平台将作为基层气象防灾减灾“六个一”建设成果在决策气象服务中应用载体,分三个阶段依次串联起“六个一”建设成果与基层气象业务间、与基层决策气象需求间以及与个体灾害敏感性需求间的供需关系和服务业态。

4 气象防灾减灾“一张图”综合管理平台框架设计

4.1 内部业务应用框架

内部业务应用框架主要满足气象部门内部决策服务需求目标,“一张图”综合管理平台第一阶段模型围绕雷达监测资料和实况降水数据进行框架铺垫,叠加都江堰市乡镇地理信息以及地质灾害隐患点位分布、河流分布、重点危化企业、重点水库等信息,将短临预警服务定点到乡镇和重点灾害区域。

4.2 外部决策应用框架

外部决策应用框架主要是满足城市智慧治理中心等决策部门使用,平台设计主要围绕高影响天气灾害数据分类、隐患点位管理、预警信息分类自动发布、涉灾人员精准叫应、短临天气形势预判、短期天气预报、气象灾害影响预估等功能,需要根据气象灾害风险等级区划,配合以雨量、风速、闪电定位监视及数值预报展示等监控产品和相应报警阈值,将监测、预警、发布、叫应等制度差别化、定制化、精细化,并融入产品中,形成监测范围层次化、警戒阈值标准化、预警类别精细化、响应机制流程化、输出产品图像化的数据产品展示模式。

4.3 个体服务应用框架

个体服务应用框架是满足灾害敏感的企业或个体用户特殊信息预警需求,用户能根据产品数据清单设定个体需求和告警标准,实时、便利、高效获取企业或个体用户有需求的气象灾害预警信息。

5 “六个一”成果具备的转化价值

5.1 基层气象防灾减灾“六个一”建设成果具备在业务应用层面上转化价值

随着四川省山洪地质灾害防治气象保障工程基层气象灾害预警服务能力建设项目在全省陆续铺开,全省大部分基层气象局已完成基层气象防灾减灾“一本账、一张图、一张网、一把尺、一队伍、一平台”的“六个一”基本能力建设,基层气象灾害预警服务内部体系正逐步向科学化、标准化、规范化方向发展,经过调研与实践,证明“一本账”“一张图”“一把尺”等建设成果可成功外化到实际基层防灾减灾决策气象服务中。

5.2 依托“六个一”建设成果建立基层短临监测预警靶向服务模式

短临监测预警以雷达为主要手段,叠加本地乡镇区划信息、高分辨率地形地貌信息、中小河流信息、地质灾害隐患点位信息及重要点位分布信息,配合以雨量、风速和闪电定位监视、数值预报展示等监控图层及相应报警阈值,实现气象灾害可分区域、分灾种、分受众进行短临监测预警服务模式。

5.3 融合“六个一”建设成果,优化短临预警服务产品的展现形式

随着基层“一本账”“一张图”等灾害隐患数据层次性逐步丰富,短临预警服务脉络也愈发清晰,对于原本局限于文字表达的短临预警服务产品是一个革新的契机,在现有短临预警服务产品中,合理地融入灾害隐患点位信息和雷达及雨量图等内容,形成可直接发布于微信、微博等服务端的图片型产品,让决策产品展示模式更直观、更精细、更实用。

5.4 本应用模式在基层气象局具备良好拓展性和推广价值

文中所探索应用模式及作为该应用模式载体的气象防灾减灾“一张图”综合管理平台具备较为自由的功能拓展性,能很快适配联防部门需求,并根据不同气象部门所在地个体情况调整对应功能,具备较好的横纵向推广价值和合作潜力。

6 展望

在“六个一”建设成果未来应用过程中,可继续探索“一张图”综合管理平台由气象部门内部应用到政府决策部门外部应用转化形式,将气象防灾减灾体系融入智慧城市管理体系,融合各联防单位数据资源和监测资源,将“一张图”综合管理平台接入智慧城市治理中心,让决策管理层第一时间掌握天气动态及其可能造成的危害或影响,为城市治理提供直观数据展示和有力决策依据。争取与联防部门合作,获取更多基础数据、监测资源和传播资源,在服务实践中持续完善平台监测预警自动化响应机制和气象灾害风险区划精度,豐富平台气象防灾减灾效能,尝试拓展该平台在交通、旅游、工程施工、森林火险、企业和个人等专业气象服务领域的业务应用。

参考文献:

[1] 吕校华,吕巍伟,金宣喜,等.基层气象部门如何做好决策气象服务[J].陕西气象,2019(4):66-68.

[2] 樊雪丰,刘沫彤,李天宇.现代传媒高效气象服务的新模式[J].河北农机,2019(7):80.

(责任编辑:赵中正)