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数据要素×气象服务典型案例⑤天津:推进跨部门数据融合 提升内涝风险预警能力

发布时间:2024年05月14日 来源:中国气象报社

4月22日夜间,天津出现雷雨大风等强对流天气,市区多路段、涵洞出现明显积水。当晚23时左右,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厘米至9厘米积水,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。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,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

2017年起,预警发布中心就开启了城市自动化积水监测预警服务,历经7年探索创新,在硬件、算法、平台服务等方面实现新跃升。其中,新一代水位预警监测设备的研发,集成了窄带物联网技术,进一步降低能耗、扩大监测设备的使用范围,其供电方式经过三代更新,已采用新型锂电池供电,适用于桥梁、涵洞、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,可同时满足山洪水位和城市积水监测需求。

预警发布中心将新一代水位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,与相关数据信息叠加,可预测未来一小时内的积水深度,生成城市积水分布图和分钟级积水预测产品,预估灾害程度。

此外,预警发布中心研发优化城市内涝监测预警服务平台,构建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,以及应急管理、水务等相关部门与城市内涝有关的应急预案等数据,进一步实现多源异构数据的综合应用。

2022年9月,天津市突发公共事件预警信息发布中心与天津轨道交通集团合作,为9条地铁线路安装19套积水监测设备,守护地下空间安全运行。赵敏 摄影

推动成果示范应用,积水监测技术落地生花

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,为全面提升大城市气象服务水平提供重要支撑。

依托该技术成果,天津市气象局运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;利用天津气象App、天津天气微信公众号等平台,向公众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。

台风“杜苏芮”影响期间,天津市城市内涝积水监测预警系统开展积水实况监测。赵敏 摄影

预警发布中心还将该服务成果延伸到基层防汛工作,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,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。

未来,天津市突发公共事件预警信息发布中心将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有力支撑。

(作者:郭玲 赵敏 霍凯 责任编辑:张林)

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