山洪地质灾害防治气象保障解决方案
2017-02-15 09:53:02 |
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【摘要】: 山洪地质灾害具有突发性、水量集中、破坏力大等特点，山洪及其诱发的泥石流、滑坡，经常造成人员伤亡、房屋、田地、道路、桥梁毁坏
山洪地质灾害具有突发性、水量集中、破坏力大等特点，山洪及其诱发的泥石流、滑坡，经常造成人员伤亡、房屋、田地、道路、桥梁毁坏，甚至可能导致水坝、山塘溃决，给国民经济发展和人民生命财产安全造成严重危害。在山洪地质灾害防治中，GIS是一项重要的支撑技术，从数据采集、数据存储、数据分析到产品制作和产品服务，GIS技术都可以发挥重要的作用。
从总体上看，山洪地质灾害监测预警业务可以分为数据采集、预报预警、灾害监测、预报预警产品制作、服务产品分发五个环节。在重大灾害出现时，气象部门还要承担起部分应急指挥的职能。总体业务流程如下图所示：
山洪地质灾害防治气象服务解决方案以国家、省级预报指导产品为基础，建立气象数据叠加显示、气象要素查询统计、气象灾害实况监测、省市县精细化预报及短时临近预报制作、服务产品制作与发布管理等功能于一体的集约化平台，可为气象预报人员、决策用户、行业用户及社会公众提供专业科学的山洪地质灾害预报预警服务。本解决方案能够满足省市县三级部门对山洪地质灾害预报预警业务的需求，对于政府及时获取山洪灾害信息、快速启动气象灾害应急响应，对于人民群众第一时间了解山洪灾害发生发展信息，提早采取防护措施，保障生命财产安全都具有重要意义。
总体架构分为软硬件基础设施层、数据存储层、服务支撑层、应用层和接口层。如下图所示：
图 2‑4总体架构
系统主要功能如下：
1、省市县三级共享数据库
建立统一的数据采集、传输、存储和分发平台，集成多种来源的山洪地质灾害业务数据，包括基础地理数据、气象观测数据、预警预报数据、水文数据、社会经济数据、服务产品等，形成一个标准化的山洪地质灾害气象服务综合数据库，实现省、市、县三级山洪地质灾害数据、产品的同步和共享。
2、山洪气象监测预警系统
（1）山洪专题空间数据展示
支持矢量图、影像图、地形图三种地图类型，为山洪地质灾害防治业务提供高分辨率的基础地理数据支撑。系统采用瓦片地图技术，为用户提供流畅的地图漫游、无缝缩放、分级快速显示等在线操作体验。
通过图层控制面板，可以自由设置山洪地质灾害专题要素层的显示与隐藏，浏览自动站、雨量站、水文站、山洪地质灾害隐患点、山洪沟、历史风险区划图、水系分布、中小河流域面、土地利用类型、社会经济信息等专题要素的空间分布和相关属性信息。
（2）气象实况数据叠加显示
基于高分辨率的二维或三维地图，实现基础地理信息、地面监测资料、高空观测资料、雷达数据、卫星数据等观测数据的专业化叠加显示，实现气象信息按站点、按时间、按种类的多方位综合查询，为山洪地质灾害预报预警业务的开展提供丰富的气象数据支持。
（3）历史资料查询统计分析
系统提供单站正点资料统计、区域定时资料统计、区域时段资料统计、多站定时资料查询等多种查询手段，对海量历史气象数据进行查询和统计分析。支持区站号或站名的模糊查询，例如输入数字“5”，以“5”开头的区站号会在列表框中全部列举出来。支持数据列表和统计图表现方式，方便气象工作者对天气气象资料进行直观分析和趋势预测。还可以将查询和统计结果显示到地图的对应位置上，结合空间位置，数据更加一目了然。
（4）模型接入与灾害监测报警
灾害监测环节的核心任务是根据实时监测气象资料、水文资料、灾害预报分析模型的运算结果（客观预报产品），以及上级气象部门所发布的预警信息和服务指导产品，触发灾害报警机制。该环节需要基于自动气象站、天气雷达、气象卫星资料的精细化定量降水估测技术，实现各级台站行政区域内雨量、山洪地质灾害的实时监测和图表产品的自动生成。
系统能够直接接入气象实况监测数据，对超过预警级别、指标的天气状况进行实时预警，预警信息以声音或文字（图像）闪烁报警，并支持用手机短信或值班电话呼叫方式报警。提供雷达回波监视、雷达外推、小流域流量监视报警、自动站实况监视、自动站阈值报警、降水估测和降水预报的阈值报警等功能，允许用户定制关注区域，允许短信发送报警。
（5）精细化天气预报在线制作
系统提供省市县三级联动、逐级指导的统一的精细化天气预报制作平台，通过地图订正和表格订正方式订正数据误差，制作精细化预报报文，实现各级之间相互参考、交互预报的业务模式。
预报员通过查看实况气象数据作为预报参考，省、市、县三级预报员协同制作天气预报，由上级向下发送预报指导产品，下级可根据预报指导产品制作预报产品，各级均可在线订正预报产品。产品的更新能够立即推送到各级部门，保证了预报产品的时效性和精确性。
（6）预警预报服务产品制作
预报服务产品制作模块为业务人员提供了专业的业务预报工作平台，在实况监测和客观预报资料显示的基础上，提供灾害落区绘制、落区反演、图形产品制作、文字产品包装等。系统提供专业气象信息显示、基础地理信息显示和分析功能，基于业务需求提供丰富的产品信息库与产品模板，把人机交互处理和预报服务产品加工集成一体。
系统提供暴雨、冰雪、大风、雷电、高温、霜冻、寒潮、干旱、霾、道路结冰、大雾、暴雪等多类气象预警信号产品的制作功能。业务人员可以查看当前发布的预警产品信息，或根据最新的监测预警数据，发布、更新或解除某类预警信号。
（7）一键式服务产品分发
预警预报服务产品制作完成后，可以通过邮件、FTP、电话、自动传真、短信、电子显示屏、预警大喇叭等多种形式向政府和社会公众分发。
提供对省市县三级服务产品的分类查询、浏览、下载等管理功能。
3、山洪三维展示分析系统
基于二三维一体化技术体系，针对气象实况数据三维显示与分析、山洪地质灾害模型运算结果接入和场景模拟等相关需求，研制了山洪地质灾害三维展示分析系统。可广泛应用于气象数据三维显示、气象分析、天气现象模拟、山洪地质灾害模拟和应急指挥业务中。
4、水文气象预警掌上通
水文气象预警掌上通系统以3G无线互联网络为载体，将嵌入式技术和GIS技术相融合，紧密贴合水文气象业务，可以满足用户随时随地的对实时水文气象信息的查询需要，并可对水文气象预警信息进行各种操作。通过系统嵌入的预警通讯录方便快捷的查找到各单位的相关责任人，及时发出决策指令。系统在重大灾情发生前，系统具有预警信息提示功能，为预警工作赢得了宝贵的时间。水文气象预警掌上通系统提供了一套快捷查询、智能分析、自由通讯和及时预警的完整水文气象预警解决方案，可广泛应用于气象、水利等行业。
系统提供预警信息、水情实况、气象实况、城市天气、水情预报、气象预报、卫星云图、雷达拼图、台风路径、简报、通讯录、知识库等功能。
后台服务可以进行用户管理、简报管理、通讯录管理、知识库管理等。
本系统由基于iOS和Android操作系统智能终端设备为客户端和后台服务组成，系统客户端支持iPhone、iPad以及各种Android终端。
系统功能特色：
◆ 统一的省市县三级共享数据服务平台
◆ 高效的基础地理数据在线操作体验
◆ 直观的气象数据动态显示与分析能力
◆ 快速的气象资料查询与统计分析能力
◆ 专业的山洪地质灾害预报与评估模型
◆ 灵活的气象灾害监测与实时报警机制
◆ 省市县三级交互精细化预报业务流程
◆ 丰富的服务产品信息库与模板库支撑
◆ 支持本地化扩展与需求定制
