浙江省山洪地质灾害防治气象保障工程.docx

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浙江省山洪地质灾害防治气象保障工程

参数：

一、建设目标

紧紧抓住“五水共治”防洪水排涝水等关键环节，建立云和县突发暴雨洪涝灾害风险监测预报预警业务，通过建设，改善突发暴雨监测预报预警能力不足、技术支撑薄弱、应用能力不足、保障不完善等问题，提升云和县突发暴雨监测预报预警科技水平和预报能力，精细化、网格化的暴雨洪涝灾害风险预报预警质量明显提高。

建立0-15天无缝隙的网格化、数字化、精细化暴雨监测、预报产品体系，提高预报预警能力，暴雨实时监测预警有效时间达到0-45min。

建立统一的集约一体化监测预报预警业务平台，突出与省级中心的互动和联动，实现灾害天气监测预报预警、次生灾害风险评估、业务产品制作、平台运行监控、预警信息一键式发布等功能。

整体提升气象局政府决策支持、社会化服务的水平和能力。

二、总体要求

云和县精细化暴雨监测预报预警工程建设的工作重点是：

建成云和本地化气象数据支撑子系统、突发暴雨监测子系统、精细化暴雨预报子系统、暴雨次生灾害风险预警和评估子系统、预报预警发布子系统，建立逐小时、精细化、定量化、网格化的雨量监测预报预警产品体系。

依靠现代科技的新技术和气象现代化的不断发展与进步，以满足未来5-7年云和县暴雨预报业务发展建设和气象服务需求、提升业务现代化发展为原则，并整体带动和提高精细化基础的预报准确率为核心，实施覆盖全县可有效提供县域精细化目标区的暴雨监测、无缝隙预报、辅助决策、预警与服务的数字化、网格化、定量化的系统工程。

主要实现目标有：

1.实况监测精度更高，更新更快。

升级或建立0-15天无缝隙的暴雨网格化、数字化、精细化监测体系，在省级CIMISS—ZJ统一的数据环境支撑下，云和县全境内网格化的监测尺度1km*1km，每5分钟滚动更新；

2.预报更精细、体系更完整。

基于雷达资料、数值模式预报产品和多种观测资料的融合技术，实现0-360h的预报产品体系建设。

定量降水客观预报产品的空间分辨率达到0.01°×0.01°，其中0-6h每10分钟更新10分钟间隔的定量降水预报产品；0-24h每1小时更新逐小时间隔，分辨率达到0.03°×0.03°；0-360h每天更新两次，分辨率为0.05°×0.05°，6小时间隔。

并在此基础上实现乡镇，甚至村社区的预报。

3.判别更科学，落区更准确。

基于包括多普勒雷达、风廓线雷达、双偏振雷达等雷达资料、自动站和卫星资料等多源资料融合，建立各种雷达的反射率因子参量,ZDR参量,KDP参量和相关系数参量等参量之间的关系函数，然后采用技术处理方法来建立降水粒子的相态识别模型，形成逐10分钟更新，空间分辨率为250mx250m的高时空分辨率降水相态识别产品。

针对台风降水、梅雨降水和强对流降水的特点，充分考虑传统最优化方法和概率配对法优缺点的基础上，用反射率因子Z和1小时或10分钟雨量计实测的小时降水量I直接建立动态关系，提出一种改进的动态最佳窗概率配对法，提升暴雨落区和移动预报的准确性，特别是台风暴雨。

4.预警更快速，普查更全面。

释用和检验省级风险次生灾害的分析和预警模型，通过云和县本地次生灾害个例库的收集、上传，并通过次生灾害个例库不断检验修订本地临界雨量阈值，提高次生灾害风险预报准确率。

完成对全县中小河流、山洪沟、地质灾害点的普查，依此搭建山洪、地质灾害等预警模型，自动计算生成县域内乡镇，中小流域，山洪沟，主要水库库区的短临、短时、中短期面雨量预报产品和风险预警产品，建立快速发送机制。

5.预警发布更流畅，手段更丰富。

建成“一键式、全方位”预警信息发布系统，建立预警信息发布单位与预警信息发布中心的快速信息传输通道，主要开发本系统与另建的突发公共事件预警发布系统的接口，方便发布系统直接获取拟定格式的预警内容，研发新媒体和公共媒体的二次开发和接口开发等功能，从而实现预警信息快速传递。

最终通过网站、短信、微博、微信、电视、广播、大喇叭、电子显示屏等突发事件预警信息发布渠道向社会发布。

实现多手段相互配合，权威、快速、广覆盖的预警信息发布。

同时与省级预警发布系统无缝对接。

三、技术要求

投标文件应对招标要求的各项要求进行实质性响应，且内容完备、设计深入。

在技术上应体现科学性、先进性，应满足如下要求：

1、技术路线

投标文件应对应用系统的架构、技术路线、功能等方面给出全面、深入的设计。

应用系统应采用先进的软件技术进行设计和开发，包括但不限于以下技术，如：

基于面向对象的技术路线、基于构件的技术路线、面向服务架构的技术路线的技术路线等。

2、技术架构

应用系统应采用三层技术架构，采用B/S为主，对于B/S不能解决的或者说效率较低的，C/S作为辅助。

3、集成要求

在本系统建设过程中，需要与云和县气象局现有系统进行有效集成，须满足如下几方面的要求：

需求符合度：

在充分了解现有系统实现的业务功能的基础上，结合当前以及未来暴雨防灾的实际需求，对基本满足需求的系统采用完善后推广的方式集成，对局部满足需求的系统采用数据库层面的集成方式；

可维护性：

现有系统有单位自建和第三方采购两种模式，从系统的可维护性角度考虑，对维护力量有保障的系统倾向于保留并实现集成，对维护力量基本没保障的系统倾向于重新开发；

健壮性：

健壮性是暴雨防灾平台重要的衡量指标，系统吞吐能力、网络负载、数据库负载、平台稳定性，都是影响未来暴雨防灾系统运行的重要因素，不能因为其他系统的健壮性差造成暴雨防灾系统运行不畅，在系统集成的时候也应综合考虑，以保证系统健壮性为原则；

可扩展性：

要求系统具备很好的扩展能力，以适用未来单位暴雨防灾业务完善和扩充的需要，所以，现有系统必须是在某业务领域具有良好的可扩展性才符合集成的基本要求；

投资保护：

相当一部分信息系统在建设过程中投入了单位大量的资源，是信息化建设的成果，在进行系统集成时应予以保护，尽可能充分利用现有信息系统资源，避免投资浪费。

3.1云和本地化气象数据支撑子系统

以省级CIMISS数据环境为基础，建立云和县本地化的应用加速节点，对于气象通用的基础数据和资料，通过MUSIC接口进行数据直接访问，对云和本地域生成的各类数据和产品按照CIMISS的标准和规范进行文件目录管理或数据库存储管理。

主要实现气象资料和业务产品的统一、高效和完整的存储、服务和管理功能，包括：

数据处理、产品加工、数据存储和数据服务等功能。

（1）标准化数据处理

围绕着气象数据生命周期主要环节，设计由数据收集、数据处理、产品加工、数据存储三个功能部件组成的标准化数据处理存储功能和业务流程，完成气象数据和产品的内部处理存储工作。

其中：

数据处理功能部件负责数据格式检查、格式转换、数据解码、质量控制等前处理，生成业务可直接使用的基本数据；产品加工功能部件负责进行基于标准数据统计方法和成熟业务产品分析加工算法的气象产品加工，以及标准数据集制作等；存储管理功能部件负责数据的存储结构管理、数据入库、数据安全备份和恢复、数据分级存储管理、存储资源管理等。

为满足数据传输与交换的需求，设计一个简化版的数据传输子系统，该系统应具有数据收集、分发、补调、系统管理功能。

其中：

a数据收集功能

收集本地的各类观测数据及需要向县级传输的预报、服务等数据。

能够根据预先设置的目录结构，接收并处理进入系统的各类气象资料和业务通知，包括资料文件的重复性检查、格式检查等。

b数据分发功能

基于分发策略通过多线程分发资料。

实现向地市和省级中心传输本地各类观测资料和预报产品，与同城用户传输交换数据等功能。

b数据补调功能

系统根据应收数据表定义和实际接收情况，对缺失的资料主动从省级或地市级数据共享服务系统补调数据。

e系统管理功能

实现系统内文件和目录命名的规范化，日志记录、分发文件和目录的维护和管理。

（2）数据存储和服务功能

数据服务子系统基于数据库子系统，为省级业务和科研用户提供各类气象数据和产品的综合数据共享服务。

数据服务子系统由全局数据访问视图、统一数据服务接口和气象业务内网组成。

气象数据具有结构化和非/半结构化的特征，根据不同的气象数据类型，采用不同的数据存储方式：

第一，针对结构化数据存储，采用分布式关系型数据库存储（如DRDS云平台分布式关系型数据库等）；第二，针对非/半结构化数据，采用分布式文件系统和NoSQL数据库两种方式存储（如OTS表格存储、OSS文件存储、气象部门自建的Micaps-Cassandra等）。

关系数据库系统主要采用DRDS云平台分布式关系型数据库，存储元数据信息和气象离散数据等。

分布式文件系统主要采用OSS文件对象存储平台，适用于各种气象数值预报等大数据文件、气象归档文件（包括历史文件）等冷数据存储。

NoSQL数据存储主要采用OTS表格存储，存储实时性要求比较高的热数据。

通过不同的存储方式的自动切换，实现数据由冷热切换，提高访问气象大数据的效率。

a全局数据访问视图

全局统一数据访问视图是气象数据的一个全局目录，即用户视角的气象数据，是业务和科研用户调取气象数据资源的统一数据入口和语义定义，由标准的气象数据科学分类体系、数据时空要素等多维度属性定义、气象数据的元数据描述信息、数据逻辑结构、气象数据元定义等组成。

通过访问解析映射处理算法，将全局统一数据访问视图映射为气象数据库中的数据存储对象，并获取数据。

b数据统一服务接口

数据环境的对外服务通过数据统一服务接口来实现。

数据统一服务接口是面向不同平台和接口协议（Webservice、多种语言API、文件共享）、由不同的气象数据访问参数和调取模板组合而成的一套数据读取/写入函数接口及脚本调用命令集，业务系统和用户通过输入访问参数并嵌入各数据服务接口或调用数据服务脚本命令，来获取省级数据环境中的气象数据和产品，或向省级数据环境直接写入数据。

数据统一服务接口具有多形式、可扩展、跨平台、网络化的特点。

此外，数据统一服务接口还提供算法插件及工具的服务。

数据环境系统数据存储的数据类型：

包括地面气象资料、高空气象资料、农业气象与生态气象资料、数值分析预报产品、云图、雷达、短临监测预警产品、SWAN推送产品、次生灾害产品、通过上级服务接口获得的定制数据文件，其他资料。

文件存储：

资料应该按照文件的使用划分不同的区域分别存储，大致可分为上级下发（广播接收、上级推送、补调数据、定制数据等）归为业务文件库、本地服务产品及行业交换的资料归为行业文件库。

文件清除：

为了保证有足够的磁盘空间存储最新的数据，保证系统的稳定运行，系统必须制定定时清除超出保存周期文件的策略，依据不同类型数据保存周期的不同而制定不同清除策略。

数据清除功能实现所存储管理数据、工作中间文件等的自动或触发式清除。

按照清除策略，定时或人工清除超出保存周期的文件。

（3）数据共享平台

建立部门信息共享系统，通过政务网络，实现气象、环保、水利、国土等多部门信息共享与应用。

通过该系统建设，实现对不同来源渠道的共享信息数据（水文、环境、农业、国土等跨部门横向共享信息；省、市、县三级跨区域的气象实况观测、精细化预报等信息的纵向共享信息）的共享，以及各类共享信息的处理、发布、显示、统计查询等应用，并向环保、水利、国土等政府部门提供一个通过政府内网可以访问的部门间共享平台。

部门信息共享系统实现气象灾害监测、预报、预警等防灾减灾业务信息的跨部门、跨地区抽取、处理和共享，并及时将气象防灾减灾综合应用系统产生的防灾减灾决策信息产品展示在共享平台，供政府及相关部门使用，为重大灾害过程政府决策指挥提供辅助参考。

系统主要建设内容包括：

1）与水利、环保、国土等部门数据实行对接，完成各类相关实时数据的自动汇集，系统通过对各种数据进行分析，按照不同数据来源设计相应的汇集录入工作流程，最大程度的实现数据汇总录入自动化。

2）建立包括气象数据、水利水情数据、环保数据等在内的气象信息综合数据库，为云和县气象数据共享平台提供信息支撑，能方便存储和管理云和县气象数据共享平台的各类监测数据，为云和县气象综合监测系统提供信息支持服务。