信息技術(shù)在氣象防雷減災(zāi)中的應(yīng)用研究

摘 要：隨著信息技術(shù)高質(zhì)量發(fā)展，各類現(xiàn)代技術(shù)相繼出現(xiàn)，給氣象防雷減災(zāi)等工作帶來了強(qiáng)有力的支撐，使其能夠有效地監(jiān)測、傳播氣象信息，從而提高氣象服務(wù)水平。從當(dāng)前氣象防雷減災(zāi)實(shí)際現(xiàn)狀出發(fā)，深入剖析了信息技術(shù)在氣象防雷減災(zāi)中的應(yīng)用意義，探討了信息技術(shù)在氣象防雷減災(zāi)中的應(yīng)用，并提出了優(yōu)化氣象防雷減災(zāi)工作建議。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；氣象防雷減災(zāi)；氣象信息

中圖分類號：P429 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）11–0-03

近年來，信息技術(shù)逐漸應(yīng)用于氣象防雷減災(zāi)系統(tǒng)，將信息技術(shù)真正轉(zhuǎn)變成氣象防雷減災(zāi)的作戰(zhàn)能力，但也對技術(shù)、硬件和軟件等方面提出了新的要求。為了使信息科技更好地服務(wù)于氣象防雷減災(zāi)工作，避免出現(xiàn)安全事故，增強(qiáng)氣象防雷減災(zāi)效果，針對這一問題進(jìn)行專門的研究。

1 信息技術(shù)在氣象防雷減災(zāi)中的應(yīng)用意義

1.1 確保雷電天氣預(yù)測準(zhǔn)確性

天氣預(yù)測是整個氣象系統(tǒng)集成服務(wù)中的重要組成部分，其預(yù)測精度顯得尤其重要。隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的快速發(fā)展，氣象部門已經(jīng)開發(fā)出全新的、以計算機(jī)系統(tǒng)為基礎(chǔ)的天氣預(yù)測分析系統(tǒng)，人機(jī)互動能力較強(qiáng)，并且可以用可視化的圖形形式向預(yù)測者展示各種氣象元素和信息。通過建立各種模型操作，可預(yù)測較長時間的氣象情況，為雷電氣象預(yù)報的科學(xué)化、精確性提供有力支持?；谔鞖忸A(yù)測的精準(zhǔn)性開展氣象防雷減災(zāi)工作，既能使防雷減災(zāi)工作更具針對性，又能有效提高防雷減災(zāi)工作效率。

1.2 提升雷電天氣信息處理效能

以往通過人工方式分析處理氣象信息存在一定誤差，且效率需要進(jìn)一步提高。隨著信息技術(shù)的廣泛使用，氣象信息數(shù)據(jù)采集與處理方法也發(fā)生了巨大的變化。在氣象部門資料處理過程中，由以往的人工處理資訊模式逐步轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔X搜集與處理的模式，實(shí)現(xiàn)對雷電氣象信息的精準(zhǔn)分析和處理，為開展防雷減災(zāi)工作提供了準(zhǔn)確、即時、有效的數(shù)據(jù)參考[1]。

1.3 加快雷電天氣信息傳輸

通過寬帶網(wǎng)絡(luò)，各級氣象機(jī)構(gòu)可以更好地完成雷電天氣信息傳輸?，F(xiàn)階段，省和地區(qū)之間網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系大部分為數(shù)據(jù)光纖，并且氣象部門內(nèi)部也存在著特殊的虛擬網(wǎng)絡(luò)，若寬帶網(wǎng)線路出現(xiàn)問題，可以通過虛擬專網(wǎng)確保信息實(shí)時傳送。在氣象工作中，利用視訊會議系統(tǒng)和信息辦公系統(tǒng)，可以明顯提升信息傳輸效率?；跉庀笮畔⒌母咚俾蕚鬏?，能夠及時將雷電天氣預(yù)測信息傳達(dá)到各個區(qū)域，提醒當(dāng)?shù)貧庀蠼M織、公眾等做好防雷防護(hù)。同時，基于氣象信息的高速率傳輸，也能夠幫助各區(qū)域相關(guān)部門快速建立聯(lián)系，確保救災(zāi)及時有效，將雷電災(zāi)害所造成的損失降至最低。

1.4 優(yōu)化衛(wèi)星數(shù)據(jù)信息處理功能

衛(wèi)星數(shù)據(jù)信息作為重要的氣象信息來源，其信息完備與否直接關(guān)系到雷電天氣預(yù)測精度。但衛(wèi)星數(shù)據(jù)資料類型繁多，呈現(xiàn)出海量特性，若采用手工方式進(jìn)行采集與處理，則會帶來極大的困難。在信息技術(shù)支持下，能夠快速整合、處理相關(guān)數(shù)據(jù)，并且能夠針對具體的狀況，提供精確、科學(xué)、合理的雷電氣象預(yù)報與預(yù)警，為防雷減災(zāi)工作爭取時間。

2 信息技術(shù)在氣象防雷減災(zāi)中的應(yīng)用

2.1 建立基于ADTD的氣象防雷預(yù)警系統(tǒng)

建立基于ADTD的氣象防雷預(yù)警系統(tǒng)，利用ADTD

雷擊探測器和雷電收集線路，實(shí)時監(jiān)控裝置區(qū)域的空氣電場，針對雷電出現(xiàn)之前的空氣中的電荷積累情況進(jìn)行早期警告，并對閃電出現(xiàn)的時間、地點(diǎn)、強(qiáng)度、極性等信息進(jìn)行分析，為進(jìn)一步部署防雷減災(zāi)工作措施提供方向。

基于ADTD的氣象防雷預(yù)警系統(tǒng)包括ADTD雷擊探測器、數(shù)據(jù)處理中心、圖像展示3大模塊。ADTD雷擊探測器可按照被測區(qū)域的地理?xiàng)l件和地形特點(diǎn)，布置在不同的地理區(qū)域內(nèi)，測量范圍120 km，采用2個以上的設(shè)備，形成雷擊探測定位網(wǎng)絡(luò)[2]。該探測器可以在雷電出現(xiàn)時監(jiān)測雷電空間分布，記錄雷電出現(xiàn)的時間、定位。但需要注意的是，在設(shè)置時要綜合多種因素，確保系統(tǒng)的準(zhǔn)確定位，消除各種干擾，選取合適的通信環(huán)境，還要擴(kuò)大探測器覆蓋范圍，多個探測器交匯結(jié)果偏差要小于2個探測器交匯結(jié)果偏差，因此，該探測器一般呈正三角形或正四邊形排列。數(shù)據(jù)處理中心包括中央數(shù)據(jù)處理器、SQL數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、ORACLE服務(wù)器3種類型的服務(wù)器。中央數(shù)據(jù)處理器主要完成對雷擊探測器傳來的信息進(jìn)行采集，監(jiān)測ADTD雷擊探測器運(yùn)行情況，并及時報警氣象條件。SQL數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和ORACLE數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于存儲雷擊探測器所傳送的數(shù)據(jù)，并為其提供Web服務(wù)，通過互聯(lián)網(wǎng)與中央數(shù)據(jù)處理器實(shí)現(xiàn)信息傳送，從而達(dá)到氣象信息資源共享。此外，該系統(tǒng)使用第五代通信技術(shù)，并與地理信息系統(tǒng)相連接，將雷電探測器傳送過來的信息以圖像方式展現(xiàn)，對雷電氣象資料進(jìn)行分析，從而做出精確的防雷警告。

2.2 開發(fā)應(yīng)用相應(yīng)氣象軟件和通信系統(tǒng)

第一，開發(fā)應(yīng)用手機(jī)氣象軟件。以往手機(jī)運(yùn)營商使用的無線通信大多局限于防雷減災(zāi)期間的信息傳送，經(jīng)過不斷完善與科技更新，當(dāng)前已有許多手機(jī)氣象軟件能夠用于氣象防雷減災(zāi)工作。手機(jī)氣象軟件服務(wù)有2個部分，即Web瀏覽器數(shù)據(jù)檢索、手機(jī)軟件上進(jìn)行開發(fā)。在Web瀏覽器方面，使用者可以打開網(wǎng)頁瀏覽雷電天氣災(zāi)害預(yù)警信息，搜尋相關(guān)資訊，認(rèn)識并獲得所需的資料。與瀏覽器相比，通過天氣應(yīng)用程序查找雷電氣象資料更加便利，呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)更加清晰，并且信息數(shù)據(jù)的多樣化也可以更好地適應(yīng)不同使用者的需要。當(dāng)前，微信公眾號、微博等網(wǎng)絡(luò)平臺興起，也使得手機(jī)軟件發(fā)展與應(yīng)用受到越來越多的重視。通過手機(jī)，用戶可以在任何時間、任何地點(diǎn)查詢雷電氣象資料，使得獲取天氣信息更方便有效。

第二，開發(fā)應(yīng)用Wi-Fi無線通信系統(tǒng)。通過Wi-Fi無線網(wǎng)絡(luò)高效地控制氣象機(jī)構(gòu)天氣預(yù)報會商平臺，可以很好地彌補(bǔ)現(xiàn)有有線氣象視頻會商體系的不足[3]。在遇到雷電天氣時，通過Wi-Fi無線通信技術(shù)，能夠快速獲得準(zhǔn)確的氣象應(yīng)急指揮部的災(zāi)情現(xiàn)場信息，為下一步救災(zāi)減災(zāi)工作順利進(jìn)行打下良好的基礎(chǔ)。此外，也可以為災(zāi)害監(jiān)測、應(yīng)急指揮和氣象資源共享創(chuàng)造良好的會商平臺，通過建立無線網(wǎng)絡(luò)，迅速實(shí)現(xiàn)省、市、縣三級聯(lián)網(wǎng)，利用視頻聯(lián)絡(luò)會商進(jìn)行雷電災(zāi)害防災(zāi)救災(zāi)布置和應(yīng)急處理等工作安排，從而提升氣象防雷減災(zāi)工作效能，促進(jìn)氣象服務(wù)高效化。

2.3 建立氣象防雷減災(zāi)信息化監(jiān)管系統(tǒng)

氣象防雷減災(zāi)信息化監(jiān)管系統(tǒng)在B/S體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，利用分布式數(shù)據(jù)庫、微服務(wù)和Vue等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為監(jiān)管部門提供年度安全檢測、檢測機(jī)構(gòu)檢測服務(wù)、隨機(jī)檢查、質(zhì)量考核、信用評價、行政執(zhí)法、雷災(zāi)鑒定等業(yè)務(wù)。該系統(tǒng)主要由監(jiān)管對象信息上報系統(tǒng)、檢測服務(wù)信息上報系統(tǒng)和氣象局防雷減災(zāi)保護(hù)監(jiān)管信息系統(tǒng)三大子系統(tǒng)組成。

監(jiān)管對象信息上報系統(tǒng)具體功能表現(xiàn)如下：（1）各防雷設(shè)備年度安全測試數(shù)據(jù)上報至重點(diǎn)監(jiān)管對象單位，提交年度監(jiān)測結(jié)果，氣象局監(jiān)測機(jī)構(gòu)在接到該數(shù)據(jù)后，將其進(jìn)行審核歸檔，并將其上傳至全國防雷監(jiān)管平臺。（2）監(jiān)管對象信息集成檢索，該系統(tǒng)可完成對各檢查單位隨機(jī)抽查情況、行政處罰信息、檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)誠信狀況查詢。當(dāng)被隨機(jī)或雙隨機(jī)的方式進(jìn)行抽查時，可以使用有關(guān)功能查詢檢驗(yàn)結(jié)果資料，若發(fā)現(xiàn)有不符合的地方，則可以采取相應(yīng)的措施予以糾正。若有違法行為，可以通過有關(guān)功能查詢懲罰結(jié)果，并加以糾正。此外，可以查詢各測試組織的信譽(yù)狀況和基礎(chǔ)資料，以協(xié)助選定測試單位對防雷設(shè)備進(jìn)行每年安全測試。

檢測服務(wù)信息上報系統(tǒng)具體功能表現(xiàn)如下：（1）檢驗(yàn)服務(wù)事先注冊。測試人員可以上傳自己單位的測試計劃，并填寫項(xiàng)目名稱、被測試單位名稱、所屬地、具體地址、計劃安排的測試人員、計劃開始時間、計劃結(jié)束時間、測試人員的聯(lián)系人和聯(lián)系方式等，并向氣象局監(jiān)督人員進(jìn)行備案。（2）檢驗(yàn)服務(wù)報告，測試組織對防雷設(shè)備進(jìn)行測試，生成測試結(jié)果，并將測試數(shù)據(jù)輸入該系統(tǒng)，改變之前通過氣象主管部門收集測試報告后輸入的情況，提高檢測服務(wù)報告效率[4]。（3）信用評估申請，測試機(jī)構(gòu)的信用評級有時間限制，需要通過該體系申報信用評級，然后由信用評估部門對其進(jìn)行資料審查和核準(zhǔn)。

氣象局防雷減災(zāi)保護(hù)監(jiān)管信息系統(tǒng)具體功能表現(xiàn)如下：（1）提交信息審查，通過該系統(tǒng)，氣象監(jiān)管部門對各主要監(jiān)管測試機(jī)構(gòu)提交的資料進(jìn)行審查和歸檔，若發(fā)現(xiàn)有錯誤，將其返回，并將信息及時同步至全國防雷監(jiān)督管理平臺。（2）品質(zhì)考評，組織質(zhì)檢人員對入選的項(xiàng)目進(jìn)行質(zhì)檢工作，并將質(zhì)檢結(jié)果輸入該檢測體系中，以便每年對質(zhì)檢工作進(jìn)行抽查。（3）隨機(jī)抽查，該系統(tǒng)支持不定時地對主要監(jiān)管目標(biāo)或是測試組織進(jìn)行不定期的隨機(jī)抽查和雙隨機(jī)抽查，防雷安全裝置檢測結(jié)果，并將其記錄，對于不符合要求的，則由該系統(tǒng)告知相關(guān)組織進(jìn)行改正，對有違法和違規(guī)行為給予行政處罰。（4）信用評估，利用該平臺審查申報資料，評估和確定檢測機(jī)構(gòu)信用等級，并及時更新其資信狀況。（5）查詢統(tǒng)計，檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)檢索，可根據(jù)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的名稱、所在地和信用評級，查找被檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的具體情況。每年進(jìn)行防雷設(shè)備安全測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計，根據(jù)年度、區(qū)域等條件，匯總各區(qū)域內(nèi)的重點(diǎn)監(jiān)測對象已完成年度測試和尚未完成年度測試的數(shù)據(jù)，查詢尚未完成年度測試的組織信息。按照統(tǒng)計類別、年度和區(qū)域等條件，統(tǒng)計目標(biāo)區(qū)域內(nèi)各組織檢查結(jié)果，其中包括檢查通過和不合格的統(tǒng)計結(jié)果，不合格整改率統(tǒng)計結(jié)果。（6）雷電災(zāi)害鑒定，通過對雷電災(zāi)害的調(diào)查和評估，將雷電災(zāi)害的基本資料、調(diào)查結(jié)果、評估結(jié)果和附件等信息錄入系統(tǒng)，為后續(xù)的氣象防雷減災(zāi)工作提供權(quán)威數(shù)據(jù)參考。

3 優(yōu)化氣象防雷減災(zāi)工作建議

3.1 構(gòu)建健全的安全保證體系

地方政府和有關(guān)部門可以通過建立安全保證體系，提前做好風(fēng)險評價等工作，將雷電災(zāi)害造成的損失降至最低。在氣象防雷探測前，構(gòu)建完整的安全保障體系，并在特定的條件下執(zhí)行相應(yīng)的緊急應(yīng)對措施，并對該體系進(jìn)行周期性的檢查，以減少因系統(tǒng)脆弱性而造成的安全風(fēng)險。在安全檢查的過程中，需要對金屬裝置進(jìn)行接地，對非金屬裝置進(jìn)行雷電防護(hù)，并記錄出現(xiàn)不正常的部位，以便及時提醒技術(shù)人員進(jìn)行維修[5]。有關(guān)部門也要針對氣象防雷減災(zāi)工作特性，進(jìn)一步健全相應(yīng)的法律法規(guī)，使得該領(lǐng)域的管理工作有章可循。在此過程中，加強(qiáng)執(zhí)法機(jī)構(gòu)與其他部門的配合，尤其是安全檢查和消防等方面，建立起長效、高效的協(xié)作機(jī)制，加快各部門應(yīng)對雷電災(zāi)害的響應(yīng)速度。

3.2 建立健全的雷電防御體系

地方政府應(yīng)充分認(rèn)識到信息技術(shù)在氣象防雷減災(zāi)工作中所起到的重要作用，持續(xù)增加對其的投資力度，建立觀象臺、綜合觀察基地、實(shí)習(xí)基地等。構(gòu)建健全的雷電防御體系，及時更新雷電防護(hù)技術(shù)和設(shè)備，加速網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測服務(wù)發(fā)展，及時監(jiān)測各鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣象自動站和氣象雷達(dá)等監(jiān)測設(shè)備工作狀況，為防災(zāi)減災(zāi)工作提供有力的數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐。發(fā)揮遙感技術(shù)和自動化技術(shù)優(yōu)勢，提高監(jiān)測精度，推廣使用雷電定位探測網(wǎng)和激光雷達(dá)等裝備。同時，組建專業(yè)的防雷減災(zāi)檢查隊(duì)伍，對從業(yè)人員進(jìn)行日常的雷電觀察、防雷減災(zāi)分析能力和責(zé)任心等方面訓(xùn)練，培育出能夠滿足氣象防雷減災(zāi)服務(wù)需要的高素質(zhì)人才。

此外，加強(qiáng)風(fēng)險評價工作，結(jié)合本地實(shí)際對雷電出現(xiàn)可能性進(jìn)行調(diào)研，并按照這些資料對氣象臺被雷擊可能性進(jìn)行統(tǒng)計，以便及早采取預(yù)防措施。對已制訂的計劃進(jìn)行多次優(yōu)選，根據(jù)實(shí)際條件優(yōu)化防雷減災(zāi)中心監(jiān)控裝置布置，對防雷減災(zāi)安全體系進(jìn)行全面風(fēng)險評價，派出專人對有關(guān)問題進(jìn)行匯總分析，提出合理、高效對策。針對偶然遭到雷電襲擊的觀測站，可對其所產(chǎn)生的損害進(jìn)行危險評價。根據(jù)雷電災(zāi)害案例，不斷改進(jìn)防范措施，盡量減少防雷觀測站遭到雷電襲擊的可能性。

3.3 加強(qiáng)氣象防雷減災(zāi)宣傳教育

首先，提高公眾對氣象防雷減災(zāi)宣的認(rèn)識，對重點(diǎn)人群、重點(diǎn)單位開展氣象防雷減災(zāi)宣傳教育，并組織開展相應(yīng)的應(yīng)急培訓(xùn)與演練。在實(shí)際的氣象防雷減災(zāi)宣傳教育工作中，將傳統(tǒng)的宣傳教育手段與信息科技相結(jié)合并運(yùn)用于實(shí)際工作，從而進(jìn)行線上信息傳播、普及。充分利用信息技術(shù)作用，如移動終端，發(fā)揮天氣主持人的優(yōu)勢，吸引更多的粉絲，提高科普宣傳和教育成效。

其次，氣象科普游戲是以信息科技為基礎(chǔ)進(jìn)行氣象防雷減災(zāi)宣傳教育的一種有效嘗試，這種類型的氣象防雷減災(zāi)科普游戲可以與當(dāng)前比較成熟的卡牌類、角色扮演類、重度競技類等游戲相融合，但由于開發(fā)新的游戲需要耗費(fèi)大量的時間和金錢，所以有關(guān)方面可以與騰訊、網(wǎng)易等知名游戲公司進(jìn)行互動，如聯(lián)同《王者榮耀》等熱門游戲，進(jìn)行氣象防雷減災(zāi)知識宣傳，促使公眾有意識地學(xué)習(xí)并使用各種防雷減災(zāi)措施。

最后，各級氣象部門可以根據(jù)實(shí)際情況，設(shè)計出生動有趣的氣象防雷減災(zāi)科普短視頻，如短視頻可以模擬出預(yù)防雷電事故的行為后果，直觀地展示氣象觀察設(shè)備的操作和功能，科普真實(shí)發(fā)生過的雷電災(zāi)害，從而提高氣象部門信譽(yù)，建立起良好的形象，讓公眾能夠積極地了解氣象防雷減災(zāi)相關(guān)信息，在此過程中，要著重打造出具有產(chǎn)業(yè)特色的新鮮、溫馨、有趣的短視頻內(nèi)容。

4 結(jié)束語

氣象雷電災(zāi)害對自然環(huán)境、人身安全等造成嚴(yán)重傷害，若不加以預(yù)防和控制，必然會產(chǎn)生不可估量的嚴(yán)重后果。將信息技術(shù)應(yīng)用于氣象防雷減災(zāi)工作是有效監(jiān)測雷電災(zāi)害、預(yù)防雷電安全隱患、加強(qiáng)防雷安全管控、增強(qiáng)防雷安全宣傳效果的必要方法，也是今后氣象防雷減災(zāi)的主要技術(shù)發(fā)展方向。相關(guān)從業(yè)人員要持續(xù)加強(qiáng)對氣象防雷減災(zāi)信息化技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，為氣象防雷減災(zāi)工作提供強(qiáng)大的技術(shù)支持，推動相關(guān)安全預(yù)防和管理工作有序開展。

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