衡陽(yáng)山洪地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用

韓 波，成少麗，丁知明，丁國(guó)俊，洪自強(qiáng)5

(1.湖南省衡陽(yáng)市氣象局，湖南 衡陽(yáng) 421000；2.湖南省衡南縣氣象局，湖南 衡南 421100；3.湖南省南岳區(qū)氣象局，湖南 南岳 421900；4.湖南省衡陽(yáng)市防汛指揮部，湖南 衡陽(yáng) 421000；5.湖南省衡陽(yáng)市水文局，湖南 衡陽(yáng) 421001)

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衡陽(yáng)山洪地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用

韓 波1，成少麗2，丁知明3，丁國(guó)俊4，洪自強(qiáng)5

(1.湖南省衡陽(yáng)市氣象局，湖南 衡陽(yáng) 421000；2.湖南省衡南縣氣象局，湖南 衡南 421100；3.湖南省南岳區(qū)氣象局，湖南 南岳 421900；4.湖南省衡陽(yáng)市防汛指揮部，湖南 衡陽(yáng) 421000；5.湖南省衡陽(yáng)市水文局，湖南 衡陽(yáng) 421001)

衡陽(yáng)受氣候和地理?xiàng)l件的影響，是湖南省內(nèi)發(fā)生山洪、地質(zhì)災(zāi)害較多的地區(qū)之一，嚴(yán)重威脅人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，制約全市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。該文介紹了衡陽(yáng)山洪地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱MGHWS)的研發(fā)與應(yīng)用情況，并對(duì)其中的關(guān)鍵技術(shù)及其實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了分析與論述。系統(tǒng)的建成并投入應(yīng)用，使國(guó)家“山洪項(xiàng)目建設(shè)”的綜合效益得到充分發(fā)揮，提高了衡陽(yáng)應(yīng)對(duì)由強(qiáng)降水所引發(fā)的山洪地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)、預(yù)警及服務(wù)能力，社會(huì)、經(jīng)濟(jì)與生態(tài)效益顯著。

MGHWS；衡陽(yáng)；山洪地質(zhì)災(zāi)害；監(jiān)測(cè)預(yù)警

1 引言

衡陽(yáng)位于湖南省中南部，總面積1.53 萬(wàn)km2，轄4城區(qū)、衡陽(yáng)縣、衡山縣、衡東縣、衡南縣、祁東縣、耒陽(yáng)市、常寧市、南岳區(qū)共12個(gè)縣(市、區(qū))，常住人口700多萬(wàn)，是湖南省第二大城市。衡陽(yáng)地形地貌復(fù)雜多樣，中部為盆地，四周丘崗山地環(huán)繞。境內(nèi)水系發(fā)達(dá)，河流眾多，河長(zhǎng)5 km或流域面積10 km2以上的江河溪流393條[1]。湘江在境內(nèi)總長(zhǎng)度266 km，一級(jí)支流有舂陵水、蒸水、耒水、洣水。衡陽(yáng)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均降雨量為1 339.3 mm，平均降水日數(shù)163.2 d。由于自然地理?xiàng)l件復(fù)雜，山丘河谷眾多，強(qiáng)降水極易引發(fā)小流域突發(fā)山洪和滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。據(jù)對(duì)20世紀(jì)洪災(zāi)統(tǒng)計(jì)，衡陽(yáng)受災(zāi)面積2.67萬(wàn)hm2以上的“全市性洪災(zāi)年”，平均2.3 a一次[1]。根據(jù)國(guó)土部門數(shù)據(jù)，2000—2010年衡陽(yáng)共發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害392起，因?yàn)?zāi)死亡52人。

近年來(lái)各級(jí)政府投入大量資金，用于衡陽(yáng)山洪地質(zhì)災(zāi)害的防治。為充分發(fā)揮國(guó)家“山洪項(xiàng)目”的防災(zāi)減災(zāi)效益，提升山洪地質(zhì)災(zāi)害氣象監(jiān)測(cè)、預(yù)警水平，保障全市人民群眾生命、財(cái)產(chǎn)安全，有效避免或減輕災(zāi)害損失。2011年由衡陽(yáng)市氣象局牽頭，聯(lián)合防指、水文、國(guó)土等部門，共同開展“衡陽(yáng)山洪地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警系統(tǒng)”項(xiàng)目的研發(fā)。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與架構(gòu)

2.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

MGHWS的設(shè)計(jì)目標(biāo)：通過(guò)整合衡陽(yáng)氣象、水文、國(guó)土、水利等部門的資源，建設(shè)統(tǒng)一、規(guī)范的山洪地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫(kù)，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行山洪地質(zhì)災(zāi)害氣象風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)體系研究。通過(guò)數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品釋用，開展精細(xì)化(區(qū)域站)降水預(yù)報(bào)、地質(zhì)災(zāi)害氣象風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警以及湘江流域洪澇指數(shù)預(yù)報(bào)研究，研發(fā)適合市、縣級(jí)使用的山洪地質(zhì)災(zāi)害氣象監(jiān)測(cè)預(yù)警業(yè)務(wù)平臺(tái)。

2.2 系統(tǒng)架構(gòu)

MGHWS采用C/S架構(gòu)，由前臺(tái)主界面、后臺(tái)數(shù)據(jù)處理程序和數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)3部分組成。其中，前臺(tái)界面為系統(tǒng)主程序，運(yùn)行在各使用單位的業(yè)務(wù)平臺(tái)上；3個(gè)后臺(tái)數(shù)據(jù)處理程序分別完成實(shí)況資料入庫(kù)、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和山洪地質(zhì)災(zāi)害氣象等級(jí)預(yù)警計(jì)算，它們都運(yùn)行在數(shù)據(jù)處理服務(wù)器中；數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)使用的是美國(guó)微軟公司的MSSQLServer2005數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，運(yùn)行在氣象部門的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上，提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及查詢服務(wù)。

2.3 山洪地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)

衡陽(yáng)市(縣)氣象部門通過(guò)暴雨洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)普查，首次較為全面、系統(tǒng)、完整地收集、整理了衡陽(yáng)山洪地質(zhì)災(zāi)害資料，統(tǒng)一了數(shù)據(jù)格式，完成了衡陽(yáng)山洪地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，基于數(shù)據(jù)庫(kù)開展氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警研究并確定了山洪地質(zhì)災(zāi)害臨界指標(biāo)體系。

該數(shù)據(jù)庫(kù)由5部分組成，分別是基礎(chǔ)信息庫(kù)：存儲(chǔ)衡陽(yáng)地理信息數(shù)據(jù)、預(yù)警指標(biāo)體系、衡陽(yáng)監(jiān)測(cè)站網(wǎng)(國(guó)家站、區(qū)域站、水文站等)分布、山洪地質(zhì)災(zāi)害負(fù)責(zé)人等基礎(chǔ)信息；氣候資料庫(kù)：保存衡陽(yáng)9個(gè)國(guó)家站、254個(gè)區(qū)域站的歷史和實(shí)時(shí)觀測(cè)資料；地質(zhì)災(zāi)情庫(kù)：存儲(chǔ)國(guó)土部門提供的衡陽(yáng)境內(nèi)地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)信息、40 a地質(zhì)災(zāi)害歷史資料；預(yù)警信息庫(kù)：水文洪澇預(yù)報(bào)、精細(xì)化降水預(yù)報(bào)、山洪地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警等信息。另外，根據(jù)業(yè)務(wù)需要，從水利部門獲取了湘江衡陽(yáng)段及其一級(jí)支流流域邊界、水土分布及植被覆蓋信息以及衡陽(yáng)境內(nèi)12個(gè)水文站2000—2012年的水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，擴(kuò)增了水文水情庫(kù)。

2.4 開發(fā)工具

MGHWS使用的是原Borland公司的Delphi6.0編程開發(fā)的，作為一種面向?qū)ο蟮目梢暬目焖賾?yīng)用開發(fā)(RAD)工具，Delphi特別適合數(shù)據(jù)庫(kù)編程開發(fā)，縮短系統(tǒng)研發(fā)周期。本項(xiàng)目的GIS開發(fā)工具則是MapX，MapX是一個(gè)基于ActiveX(OCX)技術(shù)的可編程控件，可以集成在VB、Delphi、VC等可視化開發(fā)環(huán)境中，為開發(fā)人員提供了一個(gè)快速、易用、功能強(qiáng)大的地圖化組件[2]。在項(xiàng)目開發(fā)中，使用了MapX的地圖控制、動(dòng)態(tài)圖元加載、空間分析和數(shù)據(jù)綁定等技術(shù)，來(lái)完成系統(tǒng)GIS應(yīng)用需求。

3 研究方法與預(yù)警指標(biāo)

3.1 研究思路

當(dāng)前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警方法，可分為現(xiàn)象監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)法、數(shù)理統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)法、非線性系統(tǒng)論預(yù)報(bào)法和地球內(nèi)外動(dòng)力耦合法[3]。同時(shí)，國(guó)內(nèi)外大量研究都證明，山洪地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，與前期累計(jì)降雨量、降水強(qiáng)度、降水持續(xù)時(shí)間及間隔有密切的關(guān)系，尤其是與暴雨頻次具有很好的一致性。地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警指標(biāo)應(yīng)綜合考慮前期降雨特征和所有過(guò)程降雨動(dòng)態(tài)特征量，包括最新日雨量、時(shí)段雨量、累積雨量、雨強(qiáng)、降雨持續(xù)時(shí)間等。本系統(tǒng)使用基于數(shù)理統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)法原理的臨界降雨量預(yù)報(bào)法。

3.2 災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃

衡陽(yáng)山洪地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃分主要依據(jù)歷史上災(zāi)害發(fā)生的數(shù)量、地點(diǎn)、規(guī)模、危害程度及隱患點(diǎn)分布等，并結(jié)合各縣(市、區(qū))和流域降水區(qū)域特征。衡陽(yáng)山洪災(zāi)害分布于各縣(市、區(qū))，常寧的塔山、春陵水、耒陽(yáng)耒水流域，祁東縣的中西部，衡東縣洣水流域，衡陽(yáng)縣蒸水流域，衡山涓水及南岳山區(qū)是山洪災(zāi)害的多發(fā)區(qū)域[1]。地質(zhì)災(zāi)害具有發(fā)生數(shù)量多、分布范圍廣的特點(diǎn)。其中，災(zāi)害發(fā)生次數(shù)以耒陽(yáng)市最多(87次)、其次是衡東縣(72次)、常寧市(60次)、衡陽(yáng)市區(qū)最少(5次)；人員傷亡最嚴(yán)重的是耒陽(yáng)市、祁東縣、衡東縣，經(jīng)濟(jì)損失最嚴(yán)重的為常寧市和耒陽(yáng)市；災(zāi)害隱患點(diǎn)以耒陽(yáng)、常寧、祁東和衡陽(yáng)縣分布最多。參考衡陽(yáng)地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃，我們將地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)程度劃分為3個(gè)區(qū)域，依次為：高易發(fā)區(qū)(耒陽(yáng)、常寧、衡陽(yáng)縣)；中易發(fā)區(qū)(祁東、衡東、南岳)；低易發(fā)區(qū)(衡山、衡南、衡陽(yáng)市區(qū))。

3.3 預(yù)警等級(jí)

根據(jù)衡陽(yáng)山洪地質(zhì)災(zāi)害的的成因、特點(diǎn)及影響程度，并參照中國(guó)局的相關(guān)業(yè)務(wù)規(guī)范，將山洪地質(zhì)災(zāi)害氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分為4級(jí)，即Ⅳ級(jí)(災(zāi)害發(fā)生有一定風(fēng)險(xiǎn)，注意級(jí))、Ⅲ級(jí)(災(zāi)害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)較高，注意級(jí))、Ⅱ級(jí)(災(zāi)害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)高、預(yù)警級(jí))、Ⅰ級(jí)(災(zāi)害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)很高、警報(bào)級(jí))， 依次用藍(lán)色、黃色、橙色、紅色表示。從衡陽(yáng)實(shí)際情況出發(fā)，確定Ⅲ級(jí)以上為預(yù)警信息發(fā)布級(jí)，地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警由氣象與國(guó)土部門聯(lián)合會(huì)商后共同對(duì)外發(fā)布，山洪災(zāi)害預(yù)警由氣象、水文部門提出建議，經(jīng)防指會(huì)商后對(duì)外發(fā)布。

3.4 預(yù)警指標(biāo)

通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析衡陽(yáng)歷史山洪災(zāi)害發(fā)生時(shí)的雨情、水情資料、災(zāi)害程度和態(tài)勢(shì)以及損失情況，結(jié)合本地區(qū)的氣候特性、地形地質(zhì)條件等因素，參照衡陽(yáng)市防汛應(yīng)急預(yù)案，確定衡陽(yáng)地區(qū)可能發(fā)生山洪災(zāi)害氣象風(fēng)險(xiǎn)的閾值為：?jiǎn)握净蛎嬗炅?分行政、流域)1 h降水≥20 mm(山洪多發(fā)區(qū)為1 h降水≥15 mm)，其對(duì)應(yīng)的預(yù)警指標(biāo)見(表1)。

表1 衡陽(yáng)山洪災(zāi)害氣象風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)

地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生與降水方式存在著因果關(guān)系。間斷性降水，地質(zhì)災(zāi)害形成的機(jī)率較少；連續(xù)性降水，因地表水持續(xù)對(duì)斜坡的不斷滲透，地質(zhì)災(zāi)害形成的機(jī)率明顯增大。根據(jù)對(duì)衡陽(yáng)地質(zhì)災(zāi)害資料與前期累計(jì)雨量的相關(guān)性統(tǒng)計(jì)，得出地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生與前3～5 d累積雨量相關(guān)性最好[5]。進(jìn)一步分析月地質(zhì)災(zāi)害數(shù)與不同量級(jí)降水間關(guān)系后，發(fā)現(xiàn)6—8月出現(xiàn)日80 mm以上降水時(shí)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻率最高。因此，MGHWS將日降水≥80 mm設(shè)為衡陽(yáng)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警閥值。衡陽(yáng)誘發(fā)降水型地質(zhì)災(zāi)害的氣象預(yù)警指標(biāo)為：前4 d(含當(dāng)日降雨)累計(jì)雨量與1～6 h精細(xì)化降水預(yù)報(bào)雨量之和，并設(shè)計(jì)了二維綜合判別表(表2)。

表2 衡陽(yáng)地質(zhì)災(zāi)害氣象風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警等級(jí)表

注：∑RJ=∑R4d+Ry(∑RJ為預(yù)警臨界值，∑R4d為前4 d累計(jì)雨量，Ry為1-6 h降水預(yù)報(bào))

4 系統(tǒng)功能與特點(diǎn)

MGHWS綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)通信、地理信息和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，依托衡陽(yáng)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)站網(wǎng)，通過(guò)與防指、水文部門共享信息，實(shí)現(xiàn)全市山洪地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與監(jiān)控；系統(tǒng)分別依據(jù)衡陽(yáng)山洪和地質(zhì)災(zāi)害臨界雨量指標(biāo)，實(shí)時(shí)預(yù)警全市山洪災(zāi)害或制作發(fā)布1 h、3 h、6 h地質(zhì)災(zāi)害氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)和24 h、48 h、72 h湘江衡陽(yáng)段氣象洪澇指數(shù)預(yù)報(bào)。下面介紹系統(tǒng)的主要功能與特點(diǎn)。

4.1 實(shí)時(shí)監(jiān)控功能

MGHWS的實(shí)時(shí)監(jiān)控由氣象監(jiān)測(cè)、水文水情監(jiān)測(cè)和面雨量(山洪)監(jiān)控3個(gè)模塊組成。氣象監(jiān)測(cè)模塊：能夠?qū)崟r(shí)獲取并在GIS地圖上顯示，衡陽(yáng)地區(qū)9個(gè)國(guó)家站、254個(gè)區(qū)域站的降水、溫度、風(fēng)等實(shí)況數(shù)據(jù)，一旦達(dá)到氣象災(zāi)害(暴雨、高溫、低溫、大風(fēng)) 標(biāo)準(zhǔn)或山洪預(yù)警閾值，系統(tǒng)將通過(guò)閃爍和聲音2種方式報(bào)警；水文水情監(jiān)測(cè)模塊：能夠從水文部門獲取并顯示衡陽(yáng)境內(nèi)湘江流域水系各水文站的實(shí)時(shí)水情數(shù)據(jù)(水位、流量)，并對(duì)達(dá)到或超警戒水位進(jìn)行報(bào)警；面雨量監(jiān)控模塊：可以按衡陽(yáng)行政區(qū)劃(縣、市、區(qū))或流域(湘江衡陽(yáng)段及其一級(jí)支流舂陵水、耒水、洣水和蒸水等)，監(jiān)控并統(tǒng)計(jì)任意時(shí)段的面雨量，當(dāng)面雨量達(dá)到山洪預(yù)警閾值時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，提醒值班人員密切關(guān)注雨情，做好山洪災(zāi)害預(yù)警發(fā)布。

圖1 MGHWS氣象站網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控界面

4.2 預(yù)警預(yù)報(bào)功能

MGHWS的預(yù)警預(yù)報(bào)功能由衡陽(yáng)地質(zhì)災(zāi)害氣象等級(jí)預(yù)警和湘江流域(衡陽(yáng)境內(nèi))洪澇指數(shù)預(yù)報(bào)兩個(gè)模塊提供。地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警模塊：根據(jù)衡陽(yáng)地質(zhì)災(zāi)害氣象等級(jí)預(yù)警模型的計(jì)算結(jié)果，以圖形(GIS底圖)或表格兩種方式，顯示地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警信息(包括：預(yù)警時(shí)次、地質(zhì)災(zāi)害種類，災(zāi)害發(fā)生地點(diǎn)以及災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí))，并生成預(yù)警服務(wù)產(chǎn)品(決策和公共服務(wù)產(chǎn)品)。湘江流域洪澇指數(shù)預(yù)報(bào)模塊：依據(jù)山洪地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的，湘江上、中游及其一級(jí)支流舂陵水、耒水、洣水和蒸水的集水邊界，在參考前期流域水文情況以及面雨量預(yù)報(bào)后，開展湘江流域(上、中游)的72 h氣象洪澇強(qiáng)度指數(shù)預(yù)報(bào)。

圖2 MGHWS山洪地質(zhì)災(zāi)害氣象等級(jí)預(yù)警界面

4.3 查詢統(tǒng)計(jì)功能

MGHWS的查詢統(tǒng)計(jì)功能包含區(qū)域站統(tǒng)計(jì)、氣候資料查詢、水文數(shù)據(jù)檢索和地質(zhì)災(zāi)害統(tǒng)計(jì)等模塊，以衡陽(yáng)山洪災(zāi)害庫(kù)為支撐，通過(guò)采用優(yōu)化SQL語(yǔ)句、創(chuàng)建索引、建立視圖等數(shù)據(jù)庫(kù)編程技術(shù)，來(lái)提高數(shù)據(jù)查詢、檢索的速度與效率。區(qū)域站統(tǒng)計(jì)模塊：提供查詢衡陽(yáng)區(qū)域站從建站至今，任意時(shí)段的降水、溫度、濕度、風(fēng)、氣壓等實(shí)況和歷史數(shù)據(jù)；氣候資料查詢模塊：能夠統(tǒng)計(jì)衡陽(yáng)9個(gè)國(guó)家站30 a(1981—2010)氣候資料，包含云量、氣壓、氣溫、降水、風(fēng)、天氣現(xiàn)象等要素的歷年、平均和累年值；水文數(shù)據(jù)檢索和地質(zhì)災(zāi)害統(tǒng)計(jì)模塊：分別用于檢索衡陽(yáng)境內(nèi)12個(gè)水文監(jiān)測(cè)站2000—2013年的水文資料以及衡陽(yáng)地區(qū)40 a(1970—2010)發(fā)生的各類地質(zhì)災(zāi)害信息。TGMWS的所有查詢統(tǒng)計(jì)結(jié)果，除了用表格方式顯示外，均支持打印或?qū)С龀蒞ord或Execl格式的文檔。

4.4 指導(dǎo)演示功能

MGHWS的指導(dǎo)演示功能，分為指導(dǎo)產(chǎn)品瀏覽和風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃演示兩部分。其中，指導(dǎo)產(chǎn)品瀏覽模塊：自動(dòng)檢索MICAPS資料和省臺(tái)產(chǎn)品服務(wù)器， 方便用戶瀏覽中央氣象臺(tái)、湖南省氣象臺(tái)的強(qiáng)對(duì)流落區(qū)、降水、城鎮(zhèn)天氣等相關(guān)指導(dǎo)產(chǎn)品，以及省臺(tái)的暴雨、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警信號(hào)。為市(縣)局業(yè)務(wù)值班人員，制作發(fā)布轄區(qū)山洪地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警提供參考。而風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃演示模塊則收集、存儲(chǔ)了衡陽(yáng)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃、衡陽(yáng)山洪、泥石流災(zāi)害易發(fā)區(qū)分布、地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)防治區(qū)、湘江流域水系(衡陽(yáng)段)分布等圖表信息，方便進(jìn)行演示、匯報(bào)及制作氣象服務(wù)產(chǎn)品。

5 推廣與應(yīng)用情況

MGHWS于2012年5月完成系統(tǒng)研發(fā)，首先在衡陽(yáng)市、縣兩級(jí)氣象部門投入業(yè)務(wù)運(yùn)行。在經(jīng)過(guò)近1 a的應(yīng)用檢驗(yàn)和修改完善后，從2013年初開始陸續(xù)推廣到衡陽(yáng)市、縣(區(qū))防指、國(guó)土、水利、水文、農(nóng)業(yè)和南岳機(jī)場(chǎng)等職能部門或單位使用。2013年10月系統(tǒng)被安裝到衡陽(yáng)警備區(qū)應(yīng)急指揮平臺(tái)中，用于警備區(qū)防汛搶險(xiǎn)和森林防火。

2012年6月10日，氣象臺(tái)預(yù)報(bào)未來(lái)24 h全市將出現(xiàn)大范圍強(qiáng)降水，而前期已經(jīng)歷較長(zhǎng)時(shí)間的降水，MGHWS對(duì)衡陽(yáng)市部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)出地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警(3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)Ⅳ級(jí)預(yù)警、15個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)Ⅲ級(jí)預(yù)警)，氣象與國(guó)土部門聯(lián)合會(huì)商后，共同發(fā)布了地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警信號(hào)。11日衡陽(yáng)大部分地區(qū)出現(xiàn)大到暴雨，部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。據(jù)國(guó)土部門事后調(diào)查，在祁東縣歸陽(yáng)鎮(zhèn)、步云橋及河洲鎮(zhèn)發(fā)生較大面積山體滑坡。衡東、衡山、常寧、耒陽(yáng)等縣(市)個(gè)別鄉(xiāng)鎮(zhèn)也出現(xiàn)山體滑坡。經(jīng)對(duì)比檢驗(yàn)MGHWS預(yù)警的絕大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)均發(fā)生不同程度地質(zhì)災(zāi)害(準(zhǔn)確率接近85%)。由于預(yù)警及時(shí)、準(zhǔn)備充分，在此次暴雨災(zāi)害中，全市沒有出現(xiàn)人員傷亡和大的經(jīng)濟(jì)損失。

2013年夏季長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)高溫少雨，全市出現(xiàn)了較嚴(yán)重的干旱災(zāi)害。氣象部門密切監(jiān)控旱情發(fā)展，抓住一切有利天氣條件，適時(shí)開展人工增雨作用。

根據(jù)MGHWS的監(jiān)測(cè)顯示，人影作業(yè)影響區(qū)域普降小到中雨，局部大到暴雨。每次增雨作業(yè)都取得了明顯效果，極大緩解了衡陽(yáng)旱情，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。據(jù)市防指測(cè)算，因此產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)3.4億元，間接經(jīng)濟(jì)效益在10億元以上。

6 結(jié)語(yǔ)與討論

①經(jīng)過(guò)近2 a的業(yè)務(wù)應(yīng)用證明，MGHWS能使政府和相關(guān)部門及時(shí)、準(zhǔn)確、全面獲得全市監(jiān)測(cè)站點(diǎn)氣象和水文實(shí)況，預(yù)警由降水所引發(fā)的山洪地質(zhì)災(zāi)害。為政府制定科學(xué)的應(yīng)急處理方案提供參考，減輕災(zāi)害造成的人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失，社會(huì)、經(jīng)濟(jì)與生態(tài)效益明顯。此外，MGHWS在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警研究、災(zāi)情統(tǒng)計(jì)評(píng)估和氣候資料開發(fā)利用等方面具有使用價(jià)值。

②山洪地質(zhì)災(zāi)害氣象風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警研究，在國(guó)內(nèi)外氣象界都是一個(gè)難點(diǎn)和熱點(diǎn)，目前還處在探索試驗(yàn)階段，沒有成熟的模式或經(jīng)驗(yàn)可供使用。MGHWS的預(yù)警模型參考了國(guó)內(nèi)外的研究成果，根據(jù)衡陽(yáng)氣候地質(zhì)特點(diǎn)，建立了致災(zāi)臨界雨量值和預(yù)警指標(biāo)體系。由于系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間不長(zhǎng)，預(yù)警的準(zhǔn)確率和科學(xué)性都還有待今后的實(shí)踐檢驗(yàn)。同時(shí)，衡陽(yáng)現(xiàn)有監(jiān)測(cè)站網(wǎng)數(shù)量偏少、分布也不盡合理，存在監(jiān)控盲點(diǎn)，數(shù)據(jù)失真現(xiàn)象比較多，也影響了系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)預(yù)警效果。

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[2] 劉光. 地理信息系統(tǒng)二次開發(fā)教程[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2007：423.

[3] 宮清華，黃光慶，郭敏. 地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 世界地質(zhì)，2006，25(3)：296-299.

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2014-07-31

韓波(1974—)，男，工程師，主要從事氣象信息與裝備保障工作。

衡陽(yáng)市科技局2011年社會(huì)發(fā)展科技支撐項(xiàng)目(2011Ks12)；湖南省氣象局2013年科研課題(No.201331)。

1003-6598(2015)03-0043-05

TP311

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