浙江山洪地质灾害防治气象保障工程Word文档格式.docx
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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。
3）实现气象、水文、环境等部门为主的实时监测数据和有关统计数据的综合显示，建立“实时监测一张图”；
4）与局气象综合业务平台及省、市气象预报预警产品库对接，实时发布本地区的气象预报、灾害预警信息的综合显示，建立“灾害性天气预报预警一张图”；
由于政务网与气象内网之间是独立网络，结合考虑数据交换和信息安全，需通过部署网闸，配置相关的协议和端口，使本系统和突发预警平台之间的数据互联。
（4）运行监控功能
数据监控
以图表等直观形式展示每类数据资料同步更新的情况，提供同步更新异常（如源端数据不存在、数据同步过程中网络错误等情况）的自动修复和手动修复功能。
对于同步错误信息，及时通过弹屏消息提示管理员，便于管理员时刻了解本地数据同步更新的实况及错误的处理。
网络监控
对系统运行涉及的主要网络运行状况进行监控，包括气象业务内网、互联网、电子政务外网，监测对象包括核心网络设备运行情况、网络流量、带宽使用等情况进行监测，并对监控信息进行图形和报表显示。
设备运行监控
对支撑系统运行的应用服务器、数据库服务器、信息发布设备（LED大屏、大喇叭、短信机等核心设备）进行监控，并对监控信息进行图形和报表显示。
（5）子系统建成后最终提供的清单
系统名称
建设内容及要求
云和本地化气象数据支撑子系统
（1）完成一个支撑云和县暴雨监测、预报和预警的标准的、统一的数据环境，作为省级CIMISS的应用加速节点；
（2）搭建本地化的分布式存储系统，与气象系统的现有业务系统MICAPS4.0无缝对接，开发基于CIMISS-ZJ（DRDS分布式关系型数据库、OTS表格存储）的预报、预警和服务系统，实现三者之间的无缝衔接。
按CIMISS数据服务标准，完成基于云和本地化气象数据支撑系统的数据服务接口，并统一纳入省级CIMISS管理，兼容MUSIC接口；
▲至少提供CIMISS-ZJ数据接口的三个案例，并加以说明；
提供对浙江省气象MICAPS4.0的服务地址及数据共享情况。
包括共享服务器IP及构成；
（3）实现精细化暴雨监测预报及风险预警系统处理生成的数据和本地化特色数据，需经过MUSIC接口全部回传至省级CIMISS数据环境；
（4）建立部门信息共享系统，依赖本地政务系统，实现气象、环保、水利、国土等多部门实况监测信息、暴雨预报预警和次生灾害风险预警信息共享与应用WEB平台；
（5）通过风险普查和地理信息系统的二次加工，提供满足暴雨监测预报预警系统的云和县乡镇、村、小流域、山洪沟等地理信息；
（6）完成系统运行监控功能，以图表等直观形式对业务系统进行数据、网络、设备运行情况等进行监控展示并报警。
3.2突发暴雨监测子系统
（1）实时监测数据采集和质量控制
建设内容
建设内容包括：
实况区域自动气象站数据、城市暴雨监测网水深（雨量、视频）数据、相关部门数据的采集和处理；
气象资料质量控制；
实况监测降水面雨量分析；
对超阈值情况进行屏幕、电话等告警。
主要建设目标
主要建设目标包括：
实现自动站1分钟资料上传、收集、分发等功能或同步省级数据库，同时实现自动站资料2分钟内、专项建设观测站、雷达资料省内3分钟、省际共享5分钟到达数据环境支撑系统。
对数据环境支撑系统中的本地专项建设内容如积水水深等数据进行质量控制，同时完成相关的面雨量计算。
预期实现的主要功能
a实况数据的采集和处理
1）在本地的数据支撑环境中，需对接实况自动站雨量暴雨积涝网水深、视频等监测数据的采集和处理；
2）对于基本常规的气象自动站观测数据和非常规的观测数据如：
雷达、卫星、风廓线雷达、闪电定位仪、大气电场仪等资料收集和处理，直接读取省级CIMISS接口；
b实况面雨量分析
1）过程面雨量分析
2）指定区域、流域、山洪沟、主要库区等面雨量分析
c气象数据质量控制
1）疑误数据处理
2）资料质量检验评估
d监测报警
针对云和县辖区内的自动站、乡镇面雨量，对于10分钟、1小时、3小时、6小时之内降水在后台进行滚动累积计算，并设定一个阀值，当降水量超过这个阀值时，系统直接通过大屏幕或手机发送相关报警信息至业务人员，同时在值班人员的电脑上通过弹框方式和声音进行警示，阀值可以通过用户自行设置。
（2）监测产品的客观分析
建设内容主要包括：
雷达、卫星反演估测降水技术；
实时监测数据的客观分析；
资料同化模块；
风场动力降尺度模块；
改进和建立尺度分辨率为1km、时间频次间隔5min的气象环境要素资料场，并结合雷达卫星的反演技术，实现气象要素的网格化分析产品，进一步提高资料的质量和及时性；
建设可扩展集成多种目的的监测网络系统，设计多源资料同化模型和风场动力降尺度模块，为暴雨预报提供更精细化的客观分析初始场。
预期实现的功能
1）利用雷达、卫星等资料反演估测降水
2）对气象观测数据进行客观化分析，并融合反演技术提供天气现象网格化产品
3）设计资料同化模型，为暴雨预报的计算提供更精细的分析场
4）实现风场动力降尺度模型，满足快速同化更新系统更精细的需求
（3）暴雨计算模型和相态判别
基于雷达反演和融合预报技术，深入分析省台定量降水客观预报技术，重点是探索研究适合云和县的暴雨模式计算模型，并融合双偏振雷达的历史观测资料和地面雨滴谱观测资料，分析云和最优的降水粒子相态参数，反演降水粒子相态信息，形成逐10分钟更新，空间分辨率为250mx250m的高时空分辨率相态识别产品。
以模式区域内站点和网格的降水概率预报结果作为统计对象,建立针对云和县的暴雨模式计算模型，并对Rank法的试验结果进行TS评分。
同时结合多源探测资料作综合分析与应用。
融合双偏振雷达的历史观测资料和地面雨滴谱观测资料，分析云和最优的降水粒子相态参数，反演降水粒子相态信息，形成逐10分钟更新，空间分辨率为250mx250m的高时空分辨率相态识别产品。
以模式区域内站点和网格的降水概率预报结果作为统计对象,对Rank法的试验结果进行TS评分，数值预报的技巧评分。
暴雨模式计算通过web可以管理启动、停止和定时设置，主要计算参数调整等，可以通过web清理历史计算数据，通过web可以查看计算进程。
利用省级C波段双偏振雷达的反射率因子参量,ZDR参量,KDP参量和相关系数参量等,将云系中空中的降水粒子的相态划分为小雨，中雨,大雨，暴雨，冰雹，软雹（霰），湿雪，干雪，冰晶等类型。
根据省级反演的云和天气现象信息验证评估分析双偏振雷达的相态识别结果；
根据雷达回波演变和移动趋势，结合地面站的温度、湿度、压强和风等观测要素，对双偏振雷达资料识别得到的暴雨，冰雹，雹，湿雪和干雪的落区和发展演变趋势进行分析诊断，提示短时强降水、冰雹、降雪等短时临近预警信息，自动生成预警信息草稿。
（4）子系统建成后最终提供的清单
突发暴雨监测子系统
▲
（1）实现云和县实时数据的采集、传输和质控模块，并结合自动站（雨量站）观测数据、雷达QPE计算不同时段的全县各乡镇、县各流域、山洪沟、主要水库库区等范围的（面）雨量，并提供计算方法；
（2）利用周边和上级下发的资料客观化分析，生成云和本地化网格化的天气现象监测产品，并提供相应的生产算法；
▲（3）生成雷达估测、预测的云和本地化降水产品，卫星降水估测的云和本地化降水产品，并提供相应的生成或研制算法；
（4）设计多源资料同化模型，为云和本地化暴雨预报的计算提供更精细的分析场；
（5）结合云和县地形地貌，设计本地化的风场动力降尺度和2米温度分析模型，满足快速同化更新系统本地化释用更精细的需求，
（6）结合雷达回波强度、液态水含量、回波顶高等数据，设计雷达台风暴雨临近预报预警、风暴追踪等模型；
▲（7）设计本地化暴雨计算模型和相态判别，能实时判别雪、冰雹、强对流等相态。
（8）大型库区气象服务分析，建立紧水滩水库等大型库区和水上交通线路气象影响指标，同时融合Gis的空间展示功能，实现气象实况条件预警预报展示；
（9）云和梯田气象服务分析，建立云和梯田景区气象影响指标，同时融合Gis的空间展示功能，实现气象实况条件预警预报展示。
3.3暴雨次生灾害风险预警和评估子系统
（1）暴雨风险预警
针对暴雨引发的次生灾害包括中小河流洪水、山洪及地质灾害等，建立次生灾害的分析和预报模型，由短时临近和中短期预报系统提供的降水格点产品和面雨量预报产品利用不同的预报模型，计算引发次生灾害的风险。
中小河流洪水、山洪沟预报模型主要利用分布式水文模型，研究动态临界雨量；
地质灾害点的预报模型主要基于前期灾害发生的历史资料，统计得到临界雨量。
最终分别建立次生灾害风险预警模型。
建立次生灾害的分析和预警模型，生成预警产品，并开展预警效果检验，建立次生灾害个例库的收集、上传平台，并通过次生灾害个例库不断检验修订本地临界雨量阈值，达到逐步提高次生灾害风险预报准确率的目的。
主要建设目标：
（1）中小河流、山洪沟、地质灾害点的普查信息的完善和基础地理信息数据的制作和加工，制作中小河流基础地理信息数据，完善小流域的划分、命名等基础信息；
和国土局合作，每年更新地质灾害点的基础信息；
（2）研究中小河流洪水、山洪、地质灾害的预报模型，得到动态临界雨量并开展试验。
（3）逐步开展县域范围内中小河流洪水、山洪、地质灾害等次生灾害的风险预警业务。
该模块在功能方面主要体现在后台搭建中小河流、山洪、地质灾害等预警模型，自动计算生成县域内中小流域，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，在此基础上实现人机交互式订正功能，不仅可以订正各个时效的格点定量降水产品，同时可以订正县、流域、山洪沟、主要水库库区的（面）雨量以及风险等级预警等二次产品。
提供图形文字等服务产品的生成功能，根据系统自动生成的预警预报客观产品和主观订正预报产品，针对不同用户对方和服务需求，制作针对性强的服务产品，并建立快速发送机制。
为了不断提高预报准确率，必须提供临界雨量的修订功能，涉及到全县每条小流域、每条山洪沟和每个地质灾害点的临界雨量修订，因此，修订接口必须实现与省、市连接，县级平台在功能方面需要重点突出服务预警功能，制作针对性强的服务产品，并建立快速发送机制。
（2）暴雨次生灾害风险评估
对暴雨次生灾害进行风险评估，生成风险等级产品，对预评估风险等级较高的要进行预警，在灾害相关数据收集和处理的基础上，建立相关的灾情数据库和历史灾害案例资料库,并建立灾情统计分析系统。
建设目标主要有：
建设暴雨次生灾害风险评估系统，定期生产风险等级产品，建设灾情数据库，实现上报国家灾情直报系统；
建设历史灾害案例资料库，用于历史个例的模型反演和查询统计；
建立灾情统计分析系统，实现不同暴雨次生灾害类型的灾情查询、统计；
检验评价每次风险预警产品，包括检验灾害风险的预估能力，检验灾害风险预警的准确率、预警提前时间量和预警服务效果，并将作为灾害案例存入数据库。
灾情数据库:
建立本地灾情数据库，其中乡镇报气象局采用互联网传送，由气象局汇总录入气象部门灾情上报系统。
灾情上报按照固定格式，内容主要包括影响气象要素及影响程度，人员伤亡信息、分行业经济损失数据、灾情图片或视频等。
历史灾害案例资料库：
历史暴雨次生灾害灾情案例库和历史个例模拟反演。
实际出现的雨情、水情、灾情、淹没以及城市积涝的区域、范围和时间段；
水深资料、主要水库水位、受洪水（滑坡/泥石流）影响的村庄和发生积涝的城市区域（水深）、道路、照片等。
灾情统计分析系统:
实现不同暴雨次生灾害类型、随意时段、随意
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