風(fēng)暴潮漫灘預(yù)報系統(tǒng)建設(shè)需求

風(fēng)暴潮漫灘預(yù)報系統(tǒng)建設(shè)需求（一）項目概述基于基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，充分考慮氣壓場、風(fēng)應(yīng)力、天文潮、徑流的影響，建立具有國內(nèi)先進(jìn)水平的精細(xì)化風(fēng)暴潮預(yù)報系統(tǒng)，預(yù)報要素包括沿岸天文潮水位、風(fēng)暴潮、以及重點(diǎn)區(qū)域（鰲江兩岸）淹沒范圍和淹沒水深，并能在臺風(fēng)期間實現(xiàn)市59個鄉(xiāng)鎮(zhèn)級岸段的風(fēng)暴潮和高潮位預(yù)警和可視化展示。（二）工作內(nèi)容1、總體設(shè)計（1）系統(tǒng)總體框架系統(tǒng)總體框架主要分為三個部分：基礎(chǔ)資料處理、風(fēng)暴潮漫灘數(shù)值預(yù)報系統(tǒng)建設(shè)、風(fēng)暴潮漫灘預(yù)報可視化界面建設(shè)。（2）漫灘系統(tǒng)設(shè)計市重點(diǎn)區(qū)域鄉(xiāng)鎮(zhèn)街區(qū)尺度風(fēng)暴潮漫灘預(yù)報模型確定鰲江中下游兩岸為風(fēng)暴潮漫灘模型的重點(diǎn)區(qū)域；為保證計算的時效性，項目采用嵌套的方式進(jìn)行模型搭建，以水深地形數(shù)據(jù)、海岸帶高密度數(shù)字高程數(shù)據(jù)DEM、遙感影像資料等數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建覆蓋我國海域的風(fēng)暴潮數(shù)值模型，構(gòu)建覆蓋重點(diǎn)區(qū)域鄉(xiāng)鎮(zhèn)街區(qū)尺度高分辨風(fēng)暴潮漫灘模型，漫灘模型最小空間分辨率為不大過30米。覆蓋我國海域的大范圍風(fēng)暴潮數(shù)值模型為街區(qū)尺度高分辨率風(fēng)暴潮漫灘模型提供風(fēng)暴增水邊界條件，街區(qū)尺度漫灘模型采用風(fēng)暴增水邊界條件，結(jié)合當(dāng)?shù)卣{(diào)和分析天文潮，開展重點(diǎn)區(qū)域風(fēng)暴潮漫灘模擬。模型可輸出單站風(fēng)暴增水、總潮位以及重點(diǎn)區(qū)域街區(qū)尺度漫灘淹沒結(jié)果。（3）可視化界面可視化界面系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)是集成風(fēng)暴潮預(yù)報模型、天文潮預(yù)報和風(fēng)暴潮漫灘預(yù)報模型，建立交互性好、可操作性強(qiáng)的風(fēng)暴潮漫灘預(yù)報的風(fēng)暴潮漫灘預(yù)報可視化界面。系統(tǒng)利用WebGIS、三維GIS可視化技術(shù)，集成風(fēng)暴潮預(yù)報模型、天文潮預(yù)報和風(fēng)暴潮漫灘預(yù)報模型，實現(xiàn)一張圖上集成展示風(fēng)暴潮預(yù)報相關(guān)信息，并提供數(shù)據(jù)管理、查詢和分析功能。提供風(fēng)暴潮預(yù)報模型、天文潮預(yù)報和風(fēng)暴潮漫灘預(yù)報模型的模型參數(shù)界面可視化配置。實現(xiàn)市主要潮位測站、59個鄉(xiāng)鎮(zhèn)級岸段的風(fēng)暴潮高潮位預(yù)警信息和鰲江兩岸漫灘可視化展示。2、功能模塊（1）海面風(fēng)場計算模塊：風(fēng)暴潮數(shù)值模式的大氣強(qiáng)迫場由臺風(fēng)預(yù)報強(qiáng)度、路徑等參數(shù)通過模型風(fēng)場計算提供并利用個例檢驗建立適用于沿海的海面風(fēng)場計算公式；可接入中尺度大氣模式的風(fēng)速、氣壓數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品，滿足不同輸入強(qiáng)迫場的數(shù)值模擬需要。（2）風(fēng)暴潮數(shù)值計算模塊：該模塊是風(fēng)暴潮預(yù)報中重要的功能，該模塊的功能對流體運(yùn)動學(xué)方程進(jìn)行數(shù)值計算，同時考慮臺風(fēng)強(qiáng)迫場和陸海邊界條件等對數(shù)值模型的作用。（3）潮汐水位數(shù)據(jù)計算和生成模塊：該模塊的主要功能是通過在風(fēng)暴潮數(shù)值模式中加入天文潮邊界條件，實現(xiàn)計算研究區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)的天文潮潮位和總潮位。（4）漫灘參數(shù)設(shè)置模塊：漫灘參數(shù)設(shè)置模塊的主要功能是根據(jù)陸上地物的不同地物測試不同的底摩擦系數(shù)及風(fēng)拖曳系數(shù)對風(fēng)暴潮漫灘的敏感性，據(jù)此合理設(shè)置各參數(shù)。（5）漫灘計算模塊：該模塊主要功能是利用風(fēng)暴潮數(shù)值模式對水流動邊界的處理能力進(jìn)行漫灘計算。（6）模式檢驗?zāi)K：模式檢驗?zāi)K的主要功能是選取典型的災(zāi)害性的風(fēng)暴潮天氣過程，通過模式計算進(jìn)行風(fēng)暴潮漫灘的后報；后報結(jié)果與歷史實測資料的對比分析；調(diào)整參數(shù)化方案，使數(shù)模結(jié)果和實測數(shù)據(jù)更為接近。（7）可視化模塊：該模塊的主要功能是對高分辨率風(fēng)暴潮漫灘預(yù)報結(jié)果進(jìn)行實時展示，能夠清晰的分辨出風(fēng)暴潮過程期間可能影響的街區(qū)等小尺度地物的淹沒過程。3、技術(shù)指標(biāo)（1）風(fēng)暴潮數(shù)值計算模塊利用不少于40站次歷史風(fēng)暴潮過程資料進(jìn)行模型的檢驗，平均最高水位相對誤差應(yīng)小于10%或0.4米，平均最大增水誤差小于20%或0.3米；（2）重點(diǎn)區(qū)域鰲江兩岸10km范圍內(nèi)漫灘模型計算，漫灘最小空間分辨率不大于30米；（3）72小時風(fēng)暴潮漫灘計算時間不超過5分鐘；（4）實現(xiàn)市沿海主要潮位測站和59個鄉(xiāng)鎮(zhèn)岸段風(fēng)暴潮增水和總潮位輸出； （5）海洋預(yù)報國產(chǎn)化模式計算效率提升≥100%，海洋預(yù)報國產(chǎn)化模式耗能減小≥60%；（6）動態(tài)可視化采用B/S架構(gòu)地理可視化瓦片形式展示，風(fēng)暴潮模擬區(qū)域瓦片級別≥11級；（7）通過國家信息系統(tǒng)安全等級保護(hù)測評（二級）。4、部署要求（1）硬件設(shè)備風(fēng)暴潮漫灘系統(tǒng)安裝部署于服務(wù)器，CPU總核數(shù)不少于32核，GPU顯存24GB，GPU加速頻率2.52GHz。（2）軟件環(huán)境支持Linux或Windows操作系統(tǒng)，具備GPU或CPU并行計算能力。調(diào)用GPU并行計算需安裝相應(yīng)的顯卡驅(qū)動和Anaconda、python3等相關(guān)應(yīng)用軟件程序。調(diào)用CPU并行計算需要安裝Fortran編譯器、mpi并行環(huán)境、Python等應(yīng)用環(huán)境。三、提交成果風(fēng)暴潮模型1套、可視化平臺1套（含系統(tǒng)源代碼），驗收報告1份，二級等保測評報告1份。四、工期及進(jìn)度要求（1）2024年8月完成項目實施方案，經(jīng)專家評審?fù)ㄟ^。（2）2024年9-10月完成模型和可視化平臺構(gòu)建；（3）2024年11月完成初步驗收，運(yùn)行測試；（4）2024年12月30日止完成并通過最終驗收。五、售后維保要求項目通過驗收結(jié)束后，承擔(dān)單位需繼續(xù)維護(hù)系統(tǒng)功能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，售后維保的服務(wù)期限為3年。維保期間需檢查系統(tǒng)中各項功能是否正常