城市災(zāi)害預(yù)警信息融合與共享研究

城市災(zāi)害預(yù)警信息融合與共享研究

0生態(tài)災(zāi)害預(yù)測模型尚未建立目前，中國城市災(zāi)害專業(yè)服務(wù)的能力和水平仍與社會和行業(yè)用戶的需求相去甚遠(yuǎn)。主要表現(xiàn)在:跨災(zāi)害聯(lián)合預(yù)警制作發(fā)布能力與社會需求不平衡,預(yù)警信息的精細(xì)化不足;災(zāi)害預(yù)警信息共享機制不暢;與用戶的互動還不夠充分,產(chǎn)品的針對性還有待加強。其中一個突出的問題是跨行業(yè)災(zāi)害對彼此的影響機理分析研究不足,對可能產(chǎn)生的衍生或次生災(zāi)害信息模型沒有充分建立,以氣象部門為例,沒有建立起完善的氣象對交通、農(nóng)業(yè)、航空等各行業(yè)影響的客觀定量化評估模型,致使氣象專業(yè)服務(wù)仍延續(xù)著在常規(guī)天氣預(yù)報的基礎(chǔ)上進行定性的氣象影響評價的初級模式。在交通氣象服務(wù)中,交通管理部門迫切需要的致災(zāi)氣象條件的發(fā)生、發(fā)展、消亡的短時臨近預(yù)報、致災(zāi)氣象條件對交通的影響程度分析,以及采取何種防范措施的建議等內(nèi)容缺少相應(yīng)的預(yù)報服務(wù);在農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中,目前預(yù)報大多還是氣候?qū)W意義上的預(yù)報,與真正能夠指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)報還有差距。伴隨著城市化進程的加速發(fā)展,城市積澇、交通、影響人體健康的疾病、流行性疾病、食品安全、水電氣供給、大氣環(huán)境、污染擴散等互為關(guān)聯(lián)影響的災(zāi)害已成為城市應(yīng)急管理中的高概率事件。社會經(jīng)濟的發(fā)展已經(jīng)向城市災(zāi)害預(yù)測與發(fā)布服務(wù)提出了更高要求:必須不斷適應(yīng)社會需求的深刻變化,要更具準(zhǔn)確性、針對性和外延性,要更加精細(xì)化、個性化和多樣化。因此,研究與開發(fā)具有輔助多種災(zāi)害早期發(fā)現(xiàn)和防范功能的城市早期聯(lián)合預(yù)警系統(tǒng),具有重要發(fā)展前景和應(yīng)用價值。1信息模型建設(shè)系統(tǒng)以GIS(地理空間信息)、城市體征監(jiān)控數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ),依托城市“測、報、防、抗、救、援”應(yīng)急防災(zāi)體系,在整合城市多災(zāi)種早期預(yù)警數(shù)據(jù)的同時,面向城市管理決策和公眾用戶提供更加全面和更加高效的服務(wù),如圖1所示。系統(tǒng)設(shè)計主要包括以下四大功能。1)信息采集與處理主要負(fù)責(zé)收集各種城市災(zāi)害探測及監(jiān)控資料的實時傳輸信息,檢查資料的傳輸質(zhì)量,根據(jù)各類災(zāi)害監(jiān)測監(jiān)控的業(yè)務(wù)規(guī)則計算各類資料的傳輸時效性(及時/逾限/缺收),并將這些信息發(fā)送給信息處理模塊,信息處理模塊將收集到的這些信息按指定格式進行分類處理,錄入業(yè)務(wù)信息數(shù)據(jù)庫中,并進行信息數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的遷移、清除等維護工作。2)預(yù)警信息制作研判主要提供與直觀顯示各類災(zāi)害預(yù)警及次生、衍生災(zāi)害的預(yù)報預(yù)警產(chǎn)品研判信息,為多部門聯(lián)動提供依據(jù),系統(tǒng)改變傳統(tǒng)單一災(zāi)種預(yù)警信息制作研判模式,系統(tǒng)通過構(gòu)建多災(zāi)害信息模型,基于城市GIS(地理信息系統(tǒng))平臺實現(xiàn)城市實時監(jiān)測數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、災(zāi)情庫、案例庫、預(yù)報預(yù)警產(chǎn)品庫、應(yīng)急服務(wù)預(yù)案、服務(wù)流程、災(zāi)害應(yīng)對指引庫、發(fā)布用戶數(shù)據(jù)庫、發(fā)布反饋信息等關(guān)鍵應(yīng)用要素的集成管理和智能應(yīng)用。3)聯(lián)合預(yù)警發(fā)布根據(jù)國家突發(fā)公共事件預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)建設(shè)指導(dǎo)原則,系統(tǒng)依托聯(lián)合預(yù)警工作機制,建立“分層次、多手段、廣覆蓋”的城市預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng),系統(tǒng)以預(yù)警發(fā)布流程管理為主線,利用數(shù)據(jù)融合和新技術(shù)的應(yīng)用,實現(xiàn)信息接收對象分析管理、脆弱區(qū)域預(yù)警覆蓋、重點對象防御指引管理、接收信息反饋監(jiān)控四大應(yīng)用功能設(shè)計,建立城市精細(xì)化早期預(yù)警分發(fā)應(yīng)用格局。4)城市預(yù)警數(shù)據(jù)共享平臺建立城市多災(zāi)種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集,提供通用數(shù)據(jù)交換接口,根據(jù)多災(zāi)種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集的內(nèi)容、格式、信息量、使用頻率等特征,對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計、規(guī)范化處理、信息入庫。最終實現(xiàn)多災(zāi)種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、監(jiān)測、預(yù)報預(yù)警、預(yù)案法規(guī)、災(zāi)害鏈和服務(wù)產(chǎn)品等信息的快速檢索服務(wù)方便快捷、質(zhì)量可靠的調(diào)用。數(shù)據(jù)包括以下內(nèi)容。①城市體征實時監(jiān)測資料,整合城市跨部門聯(lián)合監(jiān)測信息和外部門共享信息。②歷史資料庫。整編城市區(qū)域長時間序列資料、極端災(zāi)害或相關(guān)環(huán)境事件信息,以統(tǒng)計的方法分析多災(zāi)種對應(yīng)關(guān)系。③預(yù)報預(yù)警產(chǎn)品庫。④發(fā)布用戶數(shù)據(jù)庫和發(fā)布反饋信息。⑤建立多部門數(shù)據(jù)接口和各類數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)。⑥建設(shè)災(zāi)害影響評估系統(tǒng)。建設(shè)城市或區(qū)域災(zāi)害影響評估系統(tǒng),以災(zāi)害評估指標(biāo)體系和評估模型為依托,計算災(zāi)害影響評估產(chǎn)品;繪制風(fēng)險地圖,評價不同區(qū)域的各類型災(zāi)害風(fēng)險等級;分析城市或區(qū)域事件變化關(guān)系,預(yù)估未來變化規(guī)律,以滿足決策需要和社會公眾的需求。城市多災(zāi)種早期聯(lián)合預(yù)警系統(tǒng)的“早期聯(lián)合”主要表現(xiàn)為在災(zāi)害對經(jīng)濟、社會造成的損失還未出現(xiàn)或者還未造成重大損失前,能采取必要措施,干預(yù)災(zāi)害的發(fā)生發(fā)展,減輕災(zāi)害造成的損失,是進行早期預(yù)警的目標(biāo),聯(lián)合是借助信息化及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),在城市或區(qū)域范圍內(nèi),依托統(tǒng)一發(fā)布流程與預(yù)報預(yù)警管理辦法,通過信息平臺和各類發(fā)布資源,實現(xiàn)預(yù)報預(yù)警的集中化、精細(xì)化和廣覆蓋。2應(yīng)急災(zāi)害預(yù)警1)通過部門、區(qū)域間聯(lián)合監(jiān)測,對災(zāi)害發(fā)展趨勢進行報警,實現(xiàn)“早發(fā)現(xiàn)”;通過部門間聯(lián)合制作預(yù)警產(chǎn)品,實現(xiàn)“早預(yù)警”;通過建立城市早期聯(lián)合預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng),增加預(yù)警信息發(fā)布能力,實現(xiàn)“早發(fā)布、精細(xì)化、廣覆蓋”。建立城市基礎(chǔ)災(zāi)害數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用接口,方便系統(tǒng)完善擴充。2)本系統(tǒng)在“測、報、防、抗、救、援”應(yīng)急防災(zāi)體系中實現(xiàn)信息充分共享,建立全程跟蹤保障機制。通過標(biāo)準(zhǔn)化的部門聯(lián)動體制,縮短應(yīng)對災(zāi)害的反應(yīng)和部署時間,實現(xiàn)“聯(lián)合發(fā)布、早聯(lián)動、早處置”。3)智能化應(yīng)用:系統(tǒng)可供一定的模型智能化計算次生災(zāi)害的概率。在出現(xiàn)新災(zāi)種后,系統(tǒng)能智能化地,以一定模型計算城市產(chǎn)生其他次生災(zāi)害的概率。4)城市預(yù)警信息全生命周期管理:以城市體征指標(biāo)預(yù)報預(yù)警為核心業(yè)務(wù),實現(xiàn)城市面災(zāi)害預(yù)警信息全生命周期管理,通過信息挖掘?qū)崿F(xiàn)預(yù)警信息