劉超 馬浩 楊玉喜
摘要:傳統(tǒng)的水旱災(zāi)害防御手段存在預(yù)警針對性不強(qiáng)、預(yù)警提前量不足、預(yù)警覆蓋面不全以及各級(jí)水行政管理單位難以協(xié)同處理等問題,極大影響了政府防災(zāi)減災(zāi)服務(wù)能力。針對這些問題,結(jié)合智慧水利技術(shù)和基層防汛機(jī)制體制,從規(guī)范預(yù)警處理流程、延長預(yù)警預(yù)見期和無固定對象預(yù)警3方面出發(fā),提出了一種具有監(jiān)測數(shù)據(jù)集總接收、基礎(chǔ)信息同步共享、預(yù)警流程協(xié)同處理、決策會(huì)商一站式查詢、預(yù)警信息統(tǒng)一發(fā)布等功能的基層防汛預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)。系統(tǒng)建成并投入使用后,在確保安徽省山洪災(zāi)害防治、超標(biāo)準(zhǔn)洪水防御、水利工程安全運(yùn)行等方面發(fā)揮了重要的作用,具有良好的應(yīng)用和推廣價(jià)值。
關(guān) 鍵 詞:基層防汛;防汛預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng);山洪災(zāi)害;智慧水利
中圖法分類號(hào):TP391
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號(hào):1001-4179(2021)09-0230-06
DOI:10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.09.037
0 引 言
水旱災(zāi)害特別是山洪災(zāi)害破壞力大、突發(fā)性強(qiáng)、損失重,常造成人員傷亡,沖塌房屋,淹沒城鎮(zhèn)、基礎(chǔ)設(shè)施,改變河流形態(tài)和自然環(huán)境,是當(dāng)前造成人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失的主要災(zāi)種,嚴(yán)重威脅廣大人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。構(gòu)建監(jiān)測預(yù)警體系,增強(qiáng)監(jiān)測預(yù)警能力,是提升防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)能力的重要組成部分,但水旱災(zāi)害突發(fā)性強(qiáng),預(yù)測預(yù)報(bào)難度大,若預(yù)警發(fā)布較早,則精度不佳,范圍過大;若預(yù)警發(fā)布較晚,則個(gè)人和組織的響應(yīng)時(shí)間可能不足。而且發(fā)出預(yù)警信息后,只有快速、及時(shí)送達(dá)至受威脅人員并轉(zhuǎn)化為避險(xiǎn)行為,預(yù)警才是有效的[1-3]。
近年來,為提高水旱災(zāi)害防御預(yù)報(bào)預(yù)警的精準(zhǔn)度,國內(nèi)外已經(jīng)開展了相關(guān)研究。如美國國家水文研究中心(HRC)針對山洪災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警需求,聯(lián)合其他機(jī)構(gòu)和單位,提出了基于山洪預(yù)警指標(biāo)FFG(Flash Flood Guide)的預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)思路,并在中美洲7個(gè)國家 50萬km2的山丘區(qū)應(yīng)用,經(jīng)檢驗(yàn)該系統(tǒng)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確度為65%,誤報(bào)率為 35%,漏報(bào)率為3%[4]。我國水旱災(zāi)害防御信息化建設(shè)工作起步相對較晚,2009年才開始山洪災(zāi)害防治非工程措施試點(diǎn)工作,提出了基于調(diào)查評價(jià)、信息監(jiān)測、預(yù)警發(fā)布、群測群防的山洪災(zāi)害防御新思路。通過多年的建設(shè),山洪災(zāi)害防御工作效果顯著[5-7]。2015年水利部進(jìn)一步部署湖南、安徽、河南3個(gè)省份試點(diǎn)開展省級(jí)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)。試點(diǎn)建設(shè)發(fā)現(xiàn),目前各地基層防汛預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)在精準(zhǔn)預(yù)警、科學(xué)決策、及時(shí)發(fā)布和應(yīng)急響應(yīng)方面還有很大的差距,預(yù)警信息發(fā)布后在“最后一公里”過程中常存在不達(dá)、不明、不快、不全、不易、不理等問題,導(dǎo)致水旱災(zāi)害防御未達(dá)到效果或失敗。本文以安徽省基層防汛預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)為例,介紹了系統(tǒng)在處理預(yù)警針對性不強(qiáng)、預(yù)警提前量不足、預(yù)警覆蓋面不全以及各級(jí)水行政管理單位難以協(xié)同處理等方面問題時(shí)的一些創(chuàng)新解決方案,以期未來在全國范圍內(nèi)推廣和應(yīng)用。
1 系統(tǒng)架構(gòu)和主要功能
根據(jù)水利部水利信息化頂層設(shè)計(jì),安徽省基層防汛預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)的總體框架采用松耦合的分層架構(gòu),由業(yè)務(wù)功能、應(yīng)用支撐、數(shù)據(jù)資源、硬件資源、安全防護(hù)體系、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系等幾部分組成(見圖1)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)每層功能相對集中和獨(dú)立,能夠?yàn)樯弦粚犹峁┖芎玫闹畏?wù),層與層之間具有明確的邊界劃分,松耦合的結(jié)構(gòu)易于未來軟硬件及應(yīng)用服務(wù)的調(diào)整與擴(kuò)展。
1.1 業(yè)務(wù)功能
安徽省基層防汛預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)主要功能包括實(shí)時(shí)監(jiān)測、預(yù)警處理、運(yùn)行管理、基礎(chǔ)信息、輔助決策等。在數(shù)據(jù)源上構(gòu)建了水文、氣象、國土等監(jiān)測站點(diǎn)以及地方建設(shè)站點(diǎn)的匯聚平臺(tái),實(shí)現(xiàn)全省涉水信息“一數(shù)一源”的共享目標(biāo);在應(yīng)用上立足水旱災(zāi)害防御的主業(yè),實(shí)現(xiàn)了全省水旱災(zāi)害防御預(yù)警流程的系統(tǒng)處理,并隨著強(qiáng)化信息產(chǎn)品在行業(yè)“監(jiān)管”方面的主題,融合了水利工程管理、洪水風(fēng)險(xiǎn)圖等基礎(chǔ)支撐業(yè)務(wù);在時(shí)間軸向上立足實(shí)時(shí),前溯歷史(歷史信息對比),后抵未來(氣象數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品融合預(yù)警);在空間對象上,基于行政區(qū)劃、流域、水文分區(qū)、焦點(diǎn)地區(qū),按要素動(dòng)態(tài)鎖定匹配站群實(shí)現(xiàn)分類交互瀏覽;在管理上,“設(shè)施監(jiān)視”實(shí)現(xiàn)自測監(jiān)測站點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)分管理單位、分承建單位自動(dòng)預(yù)警,同步實(shí)現(xiàn)共性基礎(chǔ)信息分級(jí)維護(hù)、應(yīng)用共享。
1.2 應(yīng)用支撐
應(yīng)用支撐層主要包括應(yīng)用服務(wù)、基礎(chǔ)服務(wù)和系統(tǒng)資源服務(wù)等內(nèi)容。應(yīng)用服務(wù)提供工作流程、地理信息 (GIS)、告警預(yù)警、智能表單?;A(chǔ)服務(wù)提供目錄服務(wù)、消息服務(wù)、模型服務(wù)、數(shù)據(jù)庫管理等服務(wù)。系統(tǒng)資源服務(wù)提供數(shù)據(jù)訪問接口、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、計(jì)算與存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)字典等服務(wù)。安徽省基層防汛預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)完成了統(tǒng)一身份認(rèn)證、通訊錄、水利“一張圖”、水雨情采集、視頻監(jiān)控平臺(tái)、匯集平臺(tái)等應(yīng)用支撐系統(tǒng)建設(shè),并對現(xiàn)有短信網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)國家山洪預(yù)警短信特服號(hào)應(yīng)用,對接移動(dòng)、電信、聯(lián)通進(jìn)行三網(wǎng)融合。
1.3 數(shù)據(jù)資源
數(shù)據(jù)資源層主要為預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)各項(xiàng)業(yè)務(wù)提供數(shù)據(jù)來源,包括自動(dòng)采集數(shù)據(jù)、共享匯集數(shù)據(jù)、人工上報(bào)數(shù)據(jù)、整編數(shù)據(jù)四大類。按照“一數(shù)一源”的原則,預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)疏理整編全省系統(tǒng)信息資源,建立水利信息資源目錄,明確數(shù)據(jù)來源責(zé)任;更新安徽省全域萬分之一的矢量空間數(shù)據(jù)和0.5 m分辨率航拍影像數(shù)據(jù)和5 m地形數(shù)據(jù),基于二三維地圖疊加社會(huì)經(jīng)濟(jì)、工程、預(yù)案、責(zé)任制等全要素信息;完成了5萬多個(gè)責(zé)任人和1萬多個(gè)預(yù)案在線填報(bào),實(shí)現(xiàn)責(zé)任范圍底數(shù)清晰、動(dòng)態(tài)更新;利用防洪工程數(shù)據(jù)庫建設(shè)成果,集中復(fù)核全省5 956座水庫基礎(chǔ)信息[8]。
1.4 硬件資源
基礎(chǔ)設(shè)施為預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)提供基礎(chǔ)的硬件支撐環(huán)境。由通信網(wǎng)絡(luò)、機(jī)房環(huán)境、數(shù)據(jù)服務(wù)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)備份等基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)成。預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)硬件的集中實(shí)施,解決了基層信息化運(yùn)維力量不足、網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)困難等問題,實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)硬件建設(shè)集約化。
2 業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)
根據(jù)安徽省水旱災(zāi)害防御機(jī)制體制,水旱災(zāi)害防御責(zé)任主體在基層地方政府,省、市級(jí)水行政主管部門負(fù)責(zé)對轄內(nèi)水旱災(zāi)害防御工作進(jìn)行業(yè)務(wù)指導(dǎo)和技術(shù)支撐。結(jié)合工作實(shí)際,安徽省基層防汛預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)將預(yù)報(bào)預(yù)警業(yè)務(wù)流程劃分為預(yù)警發(fā)起、內(nèi)部預(yù)警、預(yù)警研判、外部預(yù)警4個(gè)階段(見圖2),內(nèi)部預(yù)警自動(dòng)向市縣級(jí)業(yè)務(wù)人員發(fā)布,外部預(yù)警向各級(jí)責(zé)任人和社會(huì)公眾發(fā)布。預(yù)警業(yè)務(wù)流程的4個(gè)階段主要工作在縣級(jí)執(zhí)行,省、市兩級(jí)通過系統(tǒng)對轄內(nèi)實(shí)時(shí)預(yù)警進(jìn)行總覽、對預(yù)警處置的及時(shí)性進(jìn)行督辦。
2.1 預(yù)警發(fā)起
系統(tǒng)預(yù)警的發(fā)起有兩種方式:① 實(shí)時(shí)監(jiān)測信息,數(shù)據(jù)來源為水雨情自動(dòng)監(jiān)測站點(diǎn),當(dāng)水雨情自動(dòng)監(jiān)測站點(diǎn)回傳的雨量、水位信息超過設(shè)定的預(yù)警指標(biāo)后自動(dòng)發(fā)起預(yù)警,預(yù)警指標(biāo)主要通過前期開展的洪澇災(zāi)害調(diào)查評價(jià)確定[9-10];② 氣象預(yù)報(bào)信息,數(shù)據(jù)來源為氣象部門1 km×1 km網(wǎng)格高精度降雨預(yù)報(bào)數(shù)據(jù),系統(tǒng)對應(yīng)氣象預(yù)報(bào)信息將預(yù)警級(jí)別分為4級(jí),即Ⅳ級(jí)(可能發(fā)生)、Ⅲ級(jí)(可能性較大)、Ⅱ級(jí)(可能性大)、Ⅰ級(jí)(可能性很大)。
2.2 內(nèi)部預(yù)警
當(dāng)有預(yù)警發(fā)起時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)觸發(fā)啟動(dòng)內(nèi)部預(yù)警,自動(dòng)調(diào)用短信網(wǎng)關(guān)平臺(tái)向該預(yù)警關(guān)聯(lián)的責(zé)任人發(fā)送手機(jī)短信,提醒責(zé)任人員登錄系統(tǒng)對預(yù)警進(jìn)行處置。責(zé)任人主要為各級(jí)水行政主管部門相關(guān)負(fù)責(zé)人、值班人員等。如果是水庫,提醒對象還包括水庫的3個(gè)責(zé)任人。系統(tǒng)預(yù)置了全省各級(jí)水旱災(zāi)害防御相關(guān)責(zé)任人員以及全省5 956座水庫的行政、技術(shù)、巡查責(zé)任人聯(lián)系電話等信息,并在每年汛前通過系統(tǒng)進(jìn)行更新。如果在一定時(shí)限內(nèi)責(zé)任人未對預(yù)警進(jìn)行處置,上級(jí)主管部門可以通過系統(tǒng)給預(yù)警所在縣級(jí)單位發(fā)送督辦短信,并納入考核打分。
2.3 預(yù)警研判
收到內(nèi)部預(yù)警短信后,相關(guān)責(zé)任人登錄系統(tǒng)查看相關(guān)信息并進(jìn)行研判。根據(jù)研判結(jié)果有關(guān)閉預(yù)警、加強(qiáng)關(guān)注、啟動(dòng)響應(yīng)3種處置措施。當(dāng)研判發(fā)現(xiàn)降雨已經(jīng)停止或者預(yù)警是由于現(xiàn)場設(shè)備故障導(dǎo)致的假預(yù)警,可以對預(yù)警進(jìn)行關(guān)閉并填寫關(guān)閉原因,預(yù)警流程結(jié)束;當(dāng)研判發(fā)現(xiàn)降雨還在持續(xù),但并未達(dá)到立即轉(zhuǎn)移指標(biāo)時(shí),可以通過系統(tǒng)向相關(guān)區(qū)域發(fā)送短信要求進(jìn)行加強(qiáng)關(guān)注;當(dāng)研判發(fā)現(xiàn)預(yù)警可能要發(fā)生災(zāi)害,可以通過系統(tǒng)啟動(dòng)外部預(yù)警。
2.4 外部預(yù)警
安徽省基層防汛預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)將外部預(yù)警分為兩類:① 由氣象信息研判得到的氣象預(yù)警,面向社會(huì)公眾發(fā)布,為提示性預(yù)警,主要通過通信運(yùn)營商以基站短信的方式面向社會(huì)公眾進(jìn)行發(fā)布;② 根據(jù)實(shí)時(shí)降雨和洪水監(jiān)測值發(fā)布的準(zhǔn)備轉(zhuǎn)移和立即轉(zhuǎn)移,為指令性預(yù)警,發(fā)布對象主要為鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村、組、網(wǎng)格等責(zé)任人,再由責(zé)任人向群眾轉(zhuǎn)達(dá),轉(zhuǎn)達(dá)方式包括短信、電話、對講機(jī)、無線預(yù)警廣播、防汛信息展播等方式,村組還可以通過銅鑼、手搖報(bào)警器、高頻口哨、廣播等方式發(fā)布預(yù)警信息。按照網(wǎng)格化責(zé)任體系,系統(tǒng)預(yù)置了全省5萬多個(gè)包保責(zé)任人、防御行政責(zé)任人和網(wǎng)格責(zé)任人信息,并在每年汛前通過系統(tǒng)進(jìn)行填報(bào)更新。
預(yù)警發(fā)布后還要每天上報(bào)行動(dòng)情況,立即轉(zhuǎn)移后還應(yīng)報(bào)轉(zhuǎn)移情況,當(dāng)轉(zhuǎn)移人員還回,預(yù)警流程才結(jié)束[11]。一次預(yù)警可以根據(jù)情況變化研判,采取多次多個(gè)處置措施。系統(tǒng)支持用戶選擇推送區(qū)域、用戶等。并可向相關(guān)責(zé)任人發(fā)起巡查任務(wù),巡查任務(wù)通知可通過手機(jī)APP消息提示通知到相關(guān)責(zé)任人。
3 關(guān)鍵技術(shù)研究
圍繞水旱災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警這一難題,從規(guī)范預(yù)警處理流程、延長預(yù)警預(yù)見期和無固定對象預(yù)警3方面出發(fā),采用實(shí)時(shí)監(jiān)測、數(shù)值模擬和多部門協(xié)同等手段,對預(yù)警對象沒有針對性、預(yù)警時(shí)效性不強(qiáng)、無固定對象預(yù)警、基層應(yīng)用便捷化等問題進(jìn)行了深入研究,并給出了科學(xué)的解決方案。
3.1 預(yù)警對象沒有針對性及預(yù)警時(shí)效性不強(qiáng)
基于“安徽省水利一張圖”高精度數(shù)字高程信息,利用GIS技術(shù)提取全省小流域水系圖,將超閾值降水、超閾值水位與可能影響到的網(wǎng)格、人口、房屋、橋梁等信息建立上下游空間關(guān)聯(lián)關(guān)系,從而建立小流域預(yù)警模型。模型根據(jù)自動(dòng)監(jiān)測站點(diǎn)類型和所在的區(qū)域特點(diǎn)設(shè)置預(yù)警閾值,包括雨量臨界值和水位臨界值。實(shí)時(shí)計(jì)算超閾值降雨或者水位可能影響的范圍和高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,并在電子地圖上疊加分析(見圖3),評估洪澇災(zāi)害發(fā)生、發(fā)展及其造成的影響。預(yù)警產(chǎn)生后根據(jù)防汛指揮部門職責(zé)和級(jí)別建立省市縣三級(jí)預(yù)警以及內(nèi)外部預(yù)警相結(jié)合的信息發(fā)布體系,內(nèi)部預(yù)警根據(jù)預(yù)警模型分析結(jié)果自動(dòng)調(diào)取危險(xiǎn)區(qū)范圍內(nèi)相關(guān)的責(zé)任人、預(yù)警設(shè)備、視頻圖像站、防汛物資、專家?guī)斓葦?shù)據(jù)資源[12]。根據(jù)需要向相關(guān)人員和預(yù)警設(shè)備發(fā)布預(yù)警信息,進(jìn)一步縮短預(yù)警研判到預(yù)警發(fā)出的時(shí)間。外部預(yù)警通過短信群發(fā)、微信、無線廣播、高音喇叭、手搖警報(bào)器、銅鑼等方式將預(yù)警信息及時(shí)準(zhǔn)確地傳送到可能危險(xiǎn)區(qū)域?;谑謾C(jī)APP險(xiǎn)情采集模塊上傳現(xiàn)場圖片和視頻,第一時(shí)間了解受災(zāi)現(xiàn)場的實(shí)時(shí)情況。預(yù)警信息發(fā)出后依據(jù)上文所述業(yè)務(wù)流程對預(yù)警全過程進(jìn)行監(jiān)督和追蹤,確保充分發(fā)揮防汛人員、設(shè)備、物資的作用,做到效益最大化[13]。
為解決時(shí)效性問題,預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)整合水雨情遙測和天氣雷達(dá)數(shù)據(jù),除了對原有降雨進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析外,還提供當(dāng)前正在降雨情況預(yù)測和未來12,6,3 h降雨預(yù)報(bào),做到早期預(yù)警,為水旱災(zāi)害防御進(jìn)一步增加了提前量。
3.2 無固定對象預(yù)警
針對山區(qū)旅游人員、流動(dòng)人員以及外來務(wù)工人員等無固定對象人群,創(chuàng)新采用區(qū)域定向發(fā)送模式,有效解決了預(yù)警信息發(fā)布“最后一公里”問題。與移動(dòng)、電信、聯(lián)通三大運(yùn)營商聯(lián)系,建立預(yù)警區(qū)域與通信基站的對應(yīng)關(guān)系,預(yù)警區(qū)域由平臺(tái)按照相應(yīng)預(yù)警算法進(jìn)行劃定,主要成果為小流域和鄉(xiāng)鎮(zhèn)、行政村邊界信息。相應(yīng)運(yùn)營商基站范圍內(nèi)的所有在線手機(jī)用戶為預(yù)警信息發(fā)布的對象。當(dāng)預(yù)警發(fā)起時(shí),安徽省水利廳推送預(yù)警數(shù)據(jù)、小流域編號(hào)、短信模板編號(hào)給通信運(yùn)營商,通信運(yùn)營商根據(jù)已建立的空間關(guān)系調(diào)用對應(yīng)的基站,采用統(tǒng)一短號(hào)碼對基站范圍內(nèi)手機(jī)用戶發(fā)送預(yù)警短信。詳細(xì)技術(shù)路線如下(見圖4)。
(1)對全省行政區(qū)、小流域邊界數(shù)據(jù)進(jìn)行整編分析,通過空間疊加算法計(jì)算出能夠完整覆蓋整個(gè)預(yù)警區(qū)域的運(yùn)營商通信基站名錄,以達(dá)到預(yù)警范圍的全覆蓋。
(2)通過氣象部門2 h降雨預(yù)報(bào)數(shù)據(jù),對暴雨格點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行分析,提取行政區(qū)和小流域范圍,并將范圍推送給運(yùn)營商。
(3)當(dāng)預(yù)警發(fā)起時(shí),通過對通信基站周邊過去2 h和未來2 h內(nèi)注冊的手機(jī)號(hào)碼進(jìn)行短信預(yù)警,并對已預(yù)警手機(jī)號(hào)碼進(jìn)行篩選,不做重復(fù)預(yù)警。
(4)對短信發(fā)送結(jié)果進(jìn)行反饋,短信發(fā)送結(jié)果通過開放統(tǒng)一接口,基于專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)與運(yùn)營商進(jìn)行對接,反饋的數(shù)據(jù)結(jié)果包括已經(jīng)發(fā)送短信數(shù)量、發(fā)送成功的短信數(shù)量、等待報(bào)告的短信數(shù)量、發(fā)送失敗短信數(shù)量等內(nèi)容。
3.3 基層人員信息獲取難
針對基層鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府和山洪威脅區(qū)的中小學(xué)校,創(chuàng)新采用“基層防汛信息展播”的預(yù)警發(fā)布新模式。基層防汛信息展播是以RCU(遠(yuǎn)程控制終端)主控單元為核心,根據(jù)安裝環(huán)境的不同配置相應(yīng)顯示設(shè)備(室內(nèi)液晶顯示屏或者室外LED顯示屏)、遙控器等,預(yù)警系統(tǒng)預(yù)先定制“當(dāng)前預(yù)警、雨水情、視頻/圖像、水利宣傳”等頻道,并將頻道發(fā)布到各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)RCU主控單元,基層水利管理人員便可通過遙控器以類似切換電視頻道的方式簡單獲取轄內(nèi)相應(yīng)實(shí)時(shí)預(yù)警、雨水情、視頻/圖像、水利宣傳等信息,也可以通過手機(jī)APP或短信實(shí)現(xiàn)本單位日常通知的發(fā)布。
基層防汛信息展播設(shè)備通過安徽省基層防汛預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各類信息的展示(見圖5)。展播設(shè)備根據(jù)安裝位置的不同,可以在預(yù)警系統(tǒng)匹配相應(yīng)的雨量、水位、圖像、視頻站點(diǎn);通過與省級(jí)視頻監(jiān)控平臺(tái)對接,實(shí)現(xiàn)視頻站點(diǎn)視頻流數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā),完成展播設(shè)備的視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)在線瀏覽;通過與省級(jí)統(tǒng)一短信平臺(tái)對接,實(shí)現(xiàn)基層管理人員短信通知內(nèi)容在管理范圍內(nèi)展播終端的實(shí)時(shí)展示。
3.4 系統(tǒng)對大數(shù)據(jù)的展示
① 進(jìn)行邏輯避讓。以站點(diǎn)級(jí)別、站類以及區(qū)域站網(wǎng)空間密度,實(shí)現(xiàn)“歸類優(yōu)先、兼顧疏密”的人性化視覺瀏覽效果。② 站群檢索。涉水信息從統(tǒng)計(jì)意義上多數(shù)與面對象有關(guān),涉及“行政區(qū)劃”、“流域”、“水文分區(qū)”、“焦點(diǎn)區(qū)域”等,這些區(qū)域類別之間存在交集,在區(qū)域統(tǒng)計(jì)時(shí)對邊界內(nèi)的匹配站點(diǎn)檢索存在重復(fù)配置?!罢救簷z索”專用工具將具體的面對象抽象出來,實(shí)現(xiàn)“面層→工具→站群”的動(dòng)檢索,徹底規(guī)避動(dòng)態(tài)變化、無窮盡的站點(diǎn)配置。
4 應(yīng)用情況及效果
安徽省基層防汛預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)于2019年5月在安徽省正式上線運(yùn)行。用戶覆蓋全省各級(jí)水行政管理單位,系統(tǒng)功能已由單一預(yù)警實(shí)現(xiàn)向綜合平臺(tái)的過度,整合的監(jiān)測站點(diǎn)從原來不足1 000個(gè)發(fā)展到約6 000個(gè),監(jiān)測盲區(qū)大大減少,預(yù)警的及時(shí)性、有效性顯著增加。尤其是2019年汛期,安徽省利用省級(jí)平臺(tái)上的監(jiān)測預(yù)警數(shù)據(jù),結(jié)合前期開展的山洪災(zāi)害調(diào)查評價(jià)成果,準(zhǔn)確捕捉到“利奇馬”臺(tái)風(fēng)可能造成的嚴(yán)重影響,第一時(shí)間向宣城市、寧國市發(fā)出預(yù)警,要求按超歷史洪水防御方案堅(jiān)決果斷轉(zhuǎn)移危險(xiǎn)區(qū)人員。寧國市提前約1 h將影響區(qū)域人員轉(zhuǎn)移完畢,有效避免了人員傷亡。災(zāi)后調(diào)查,洪水淹沒范圍與系統(tǒng)判斷的預(yù)報(bào)預(yù)警范圍幾乎一致。
5 結(jié) 論
本文針對水旱災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警這一難題,在水文、氣象、災(zāi)害、通信、軟件等方面開展了全面的研究,形成了完整、體系化的水旱災(zāi)害防御信息化支撐系統(tǒng),并在水旱災(zāi)害防御過程中得到成功應(yīng)用。
(1)建立了規(guī)范化、流程化的水旱災(zāi)害防御體系,提出的四階段預(yù)警處理業(yè)務(wù)流程,實(shí)現(xiàn)了省、市、縣各級(jí)水行政主管部門的協(xié)同運(yùn)轉(zhuǎn)。解決了基層業(yè)務(wù)流程不規(guī)范、處置監(jiān)管能力不平衡等問題,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)處置看得見、管得到。
(2)研究開發(fā)了區(qū)域定向預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對無固定對象人員的預(yù)警通知,并通過大數(shù)據(jù)分析,實(shí)時(shí)掌握區(qū)域內(nèi)人員年齡分布和空間分布情況,為人員轉(zhuǎn)移方案的制定提供了有效支撐。
(3)基于基層防汛預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng),研究開發(fā)了信息展播設(shè)備,實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)基層防汛業(yè)務(wù)人員、學(xué)校師生等基層群體以類似“電視頻道”的方式方便快捷的獲取水旱災(zāi)害監(jiān)測、預(yù)警信息。
(4)結(jié)合視頻監(jiān)控應(yīng)用支撐平臺(tái),創(chuàng)新研發(fā)了視頻無插件訪問技術(shù),實(shí)現(xiàn)了BS模式下視頻站點(diǎn)在多種瀏覽器中的實(shí)時(shí)訪問和控制。
安徽省基層防汛預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)是國家防汛抗旱指揮系統(tǒng)向基層的延伸,平臺(tái)使用了全新的開發(fā)技術(shù),以最簡單、最全面、最清晰的方式給防汛工作者和決策者予以查詢和顯示,以便隨時(shí)掌握防汛信息。該系統(tǒng)對安徽省水利各專題數(shù)據(jù)進(jìn)行了充分發(fā)掘,使業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)更加全面、數(shù)據(jù)訪問更加流暢、數(shù)據(jù)展現(xiàn)更加科學(xué)簡潔?;鶎臃姥搭A(yù)報(bào)預(yù)警平臺(tái)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的共享模式、預(yù)警處置的技術(shù)路線、取得優(yōu)異成效等方面對公共安全具有共性,推廣應(yīng)用前景廣闊。
參考文獻(xiàn):
[1] 何秉順.淺談自然災(zāi)害預(yù)警 [J].中國減災(zāi),2019,12(6):44-47.
[2] 趙剛,龐博,徐宗學(xué),等.中國山洪災(zāi)害危險(xiǎn)性評價(jià)[J].水利學(xué)報(bào),2016,47(9):1133-1152.
[3] 李紅霞,覃光華,王欣,等.山洪預(yù)報(bào)預(yù)警技術(shù)研究進(jìn)展[J].水文,2014(5):12-16.
[4] 孫東亞,張紅萍.歐美山洪災(zāi)害防治研究進(jìn)展及實(shí)踐[J].中國水利,2012(23):16-17
[5] 馬建華,胡維忠.我國山洪災(zāi)害防災(zāi)形勢及防治對策[J].人民長江,2005,36(6):3-5.
[6] 馬建明,劉昌東,程先云,等.山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化綜述[J].中國防汛抗旱,2014,24(6):9-11.
[7] 胡維忠.構(gòu)建科學(xué)的山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng) [J].中國水利,2007,7(14):34-37.
[8] 何洋,寧芊,趙成萍.縣級(jí)山洪預(yù)警平臺(tái)專題數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].人民長江,2014,45(2):45-45.
[9] 陳桂亞,袁雅鳴.山洪災(zāi)害臨界雨量分析計(jì)算方法研究[J].人民長江,2005,36(12):40-43.
[10] 江錦紅,邵利萍.基于降雨觀測資料的山洪預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)[J].水利學(xué)報(bào),2010,41(4):458-462.
[11] 郭良,唐學(xué)哲,孔凡哲.基于分布式水文模型的山洪災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)研究及應(yīng)用[J].中國水利,2007,7(14):38-41.
[12] 李昌志,孫東亞.山洪災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)確定方法[J].中國水利,2012(9):54-56.
[13] 張志彤.山洪災(zāi)害防治措施與成效[J].水利水電技術(shù),2016,47(1):1-5.
(編輯:鄭 毅)