气象要闻_天津市气象局
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市气象局以“数据要素×气象服务”提升城市内涝风险预警能力
发布时间: 2024-04-30

4月22日夜间,天津地区出现雷雨大风等强对流天气,短时最大风力达7—8级,市区多路段、涵洞出现明显积水。当晚23时左右,市交管部门通过天津市城市自动化积水监测预警系统监测到河西区、南开区、河北区多个易积涝点出现5-9cm积水,立即增派人员前往各严重积水点位排查隐患,对危险路段实行交通管控,全力保障了道路通行安全。

这个起关键作用的“天津市城市自动化积水监测预警系统”是由天津市突发公共事件预警信息发布中心(以下简称“预警发布中心”)自主研发的一项创新技术。为加快释放数据潜能、筑基新质生产力,近年来预警发布中心深入挖掘“数据要素×气象服务”应用场景,以推动气象数据要素高水平应用为主线,以创新推进积水数据与气象数据交叉融合为重点,通过强化“防内涝”场景需求牵引,自主研发积水监测设备、深度预测等新产品,为推动城市内涝风险预警高质量发展提供数字化支撑。

深耕自主研发沃土,助力大城市“智”防内涝

天津北依燕山,东临渤海,中心城区部分区域地势低洼易涝。为此,天津预警发布中心在2017年便开展城市自动化积水监测预警服务,历经7年的探索创新之路,从硬件、算法、平台服务等方面均实现了新的跃升。

其中,自主研发新一代水位监测预警监测设备,集成了NB-loT窄带物联网技术,进一步减少能耗、扩大监测设备的使用范围,其供电方式由市政供电到太阳能电池板供电,再到新型锂电池供电,已更新至第三代,适用于桥梁、涵洞、野外山区等多种复杂环境的水位监测需求,数据采集频率最高可达5分钟/次,测量精确度达0.1厘米,误差在1厘米以内,可同时满足山洪水位和城市积水监测需求。

不仅如此,预警发布中心将新一代水位监测预警监测设备采集到的积水深度实况数据与气象大数据云平台中降水实况数据、智能网格预报预测等产品相融合,创新研发积水深度预测分析模块,并运用人工智能技术、神经网络算法,快速计算降水强度和积水深度之间的相关性,采用“多情景模拟+快速判断+自主学习”的方式,与内涝模型、雷达估算降水、分钟级降水预报等数据信息叠加,预测未来一小时内的积水深度,并生成城市积水分布图和分钟级积水预测产品,对灾害程度进行预估,切实服务政府部门和社会公众。

此外,预警发布中心针对搭建的城市内涝监测预警服务平台进行优化升级,构建了基于OpenGIS的气象信息可视化图层服务,融入涵盖精细化格点预报、城市积水监测数据、内涝风险预警产品、全省(市)自动站实况、卫星云图、雷达图、降水实况、降水预报等在内的多种数据图层,并对接全要素网格、街道、社区及城市信息数据,以及应急、水务等相关部门与城市内涝有关的应急预案等数据,进一步实现了多源异构数据的综合应用。

推动成果示范应用,推进积水监测技术落地生花

天津预警发布中心积极推动“数据要素×气象服务”行动,充分运用各类数据提升气象服务质量,特别是将积水深度预报服务信息精准、靶向送至用户手中,对天津市气象局全面提升大城市气象服务水平提供了重要支撑。

依托该技术成果,天津市气象局针对政府决策部门,高效使用市突发事件预警信息发布系统,向决策用户提供积水片区风险区划图,为城市排水、交通管制、抢险救灾等提供决策依据;针对社会公众,利用天津气象APP、天津天气微信公众号等平台,向用户提供基于用户所在位置的积水实况及预测数据查询。2023年7月27日晚23时,受台风“杜苏芮”影响,天津地区出现暴雨天气,河西区万象城附近积水最深达到54厘米左右。市水务局及时通过天津市城市自动化积水监测预警系统获知该情况,迅速部署排水工作,1个小时内将积水排出,保证了市民出行安全。

天津市预警发布中心还将该服务成果延伸到基层防汛工作,支持预警发布中心在蓟州区建成8套山洪沟水位监测试验站,开发了山洪沟水位监测信息显示平台,实时收集分钟级山洪水位数据,形成水位监测数据集,同时搭建山洪地质灾害预警信息发布与传播大数据可视化平台,通过突发事件预警信息发布系统,利用短信、大喇叭等发布渠道,为影响区域的应急责任人和社会公众靶向开展早期灾害风险提示、临近灾害风险预示和实时灾害风险警示。

“15时35分,关东河上游-船仓峪塘坝山洪监测站水位达到104.4厘米,请注意做好山洪灾害防御工作。”在2023年“杜苏芮”台风北上残余云系造成的暴雨过程中,蓟州区32名镇(乡)村级联络人收到市预警发布中心通过12379号段发来的山洪沟水位超阈值告警信息和风险提示信息,并通过微信公众号实时获取山洪沟水位信息,及时采取措施转移安置隐患点群众。

此外,预警发布中心强化相关技术成果的推广应用,目前在天津轨道集团9条线路地铁过渡段建设19套监测设备,实时开展水位深度监测,确保地铁安全运行;在南京市江宁区建设15套监测设备,并针对城市内涝积水监测预警平台进行定期优化升级,进一步完善数据采集、模型分析、业务管理等功能,为其开展网络化积涝风险预报提供技术支撑。

未来,天津市突发公共事件预警信息发布中心将继续深耕灾害风险预警领域,以数据为核心,探索出数据驱动发展的新路径,为做好城市内涝风险预警服务提供强而有力的支撑,助力天津全面建设社会主义现代化大都市。(郭玲 赵敏 霍凯)