积水监测预警助力天津城市服务升级
来源:中国气象报   发布时间:2020-08-28
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中国气象报记者张妍 通讯员 梁好

  “保山道横江里北门当前积水39.6厘米,未来一小时积水预报43.2厘米。”8月1日晚,天津出现强降雨天气过程,打开天津市气象局官方微信服务号“天津天气”积水监测页面,手机屏幕上密密麻麻地显示着一百多个红点。点击任意红点,该点位积水深度实况信息和未来1小时积水深度预测信息即刻显现,为市民直观了解积水情况、提前躲避水深路段等提供了极大便利。这项服务,正是基于天津市气象部门开发的城市积水监测及内涝风险预警技术。

  天津市气象局率先在全国开展了城市内涝风险预警研究工作,建立城市暴雨内涝数学模型,不仅在天津防汛工作中得到有效应用,还在全国30余个省市推广应用。随着物联网、人工智能、大数据应用等不断发展,积水监测及内涝风险预警技术也在持续地迭代升级。

  从自主研发到推广应用

  2017年11月,天津市气象局自主研发了一套城市内涝监测预警服务技术,动态采集路面积水深度,利用神经网络算法,基于气象自动站降水实况数据、积水监测站积水实况数据以及分钟级雷达降水预报数据,建立了具有机器自学习能力的积水深度预报模型。该项技术的特点是实现了逐5分钟快速上传并滚动更新积水深度数据和未来1小时积水深度预测信息。

  2019年10月,天津市气象局研发了“城市内涝智能监测预报预警与应急响应平台”,整合了气象、水务、政府部门共计200余个物联网降水、积水监测站点数据和城市摄像头图像信息,融入图像识别技术,开展从10分钟到24小时的降水和积水实况信息监测以及城市内涝气象风险预警服务。

  两年间,天津市气象局先后凭借两项技术在中国气象局第一届和第二届气象服务创新大赛中,获得公共气象服务类一等奖、大数据算法与应用赛一等奖,而这两项技术不仅在工作中得到充分运用,还不断推广和延伸,获得社会公众和有关部门的高度评价。

  截至2020年8月,天津市气象局共在全市易积水片区建成181套自动化积水监测站,形成了中心城区全覆盖的自动化积水监测站网。此外,还在环城四区和武清区选取试点部署积水监测设备12套,探索开展面向中心城区以外10个区的积水监测预警推送服务。

  从预报预警到风险提示

  在积水监测预警技术的支撑下,天津气象部门不断推动服务由预报预警向风险提示转变,减少因暴雨内涝而带来的人员伤亡和财产损失。

  为助力各有关部门防汛调度,天津市气象局基于webGIS技术搭建了“天津城市内涝积水监测预警系统”,实现了城市内涝风险预警产品的自动化加工、内涝风险综合数据分析及基于位置的移动端积水信息显示查询,并将该系统与市政府应急值班室,以及应急管理、消防、武警、轨道交通等部门实现对接,便于其迅速反应,科学高效开展防汛应急抢险救援工作。

  今年7月,天津市气象局以积水监测预警服务为理念,进一步延伸服务“触角”,依托山洪地质灾害气象保障工程项目,应用物联网技术,在蓟州区建成山洪沟水位监测试验站8套,开展山洪沟水位监测采集试验,并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。该平台可根据山洪沟行洪特点与水务部门联合设定水位安全阈值,进而向山洪沟周边及下游影响区域的各级应急责任人发布山洪水位监测告警信息,为地质灾害防范和山区人员转移提供可靠依据。

  8月12日白天到夜间,天津出现入汛以来平均降雨量最大的一场降雨天气,特别是北部蓟州山区达到暴雨量级。8月13日清晨,蓟州北部山洪沟关东河下游主沟王家坎站水位达4级阈值,天津市气象局通过突发事件预警信息发布平台,向受影响区内所有应急责任人发布山洪水位监测提示短信,提醒山洪监测站水位达到171.3厘米,有一定山洪灾害风险,需注意做好山洪灾害防范工作。

  下一步,天津市气象局将应用神经网络算法建立山洪沟水位预警模型,针对试点地区研发山洪灾害风险预警服务产品,进一步提升山洪沟水位监测预警能力。

(来源:《中国气象报》2020年8月24日三版 责任编辑:王美丽)

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