惠州市龍門縣山洪等地質災害監測預警服務平臺簡介

[摘 要]：廣東省惠州市龍門縣山洪等地質災害監測預警服務平臺，是為了滿足惠州市龍門縣山洪等由于天氣導致的地質災害預報預警的需求而開發的。平臺在windows xp平臺上，實時顯示多普勒雷達的強度和速度資料和自動站資料，開發利用短時臨近預報系統（SWAN系統），采用人機交互的方法，實現對惠州市龍門縣山洪等地質災害監測預警服務。該系統操作簡便，基本能夠滿足該項業務的需要。

[關鍵詞]：山洪 地質災害 預報平臺 天氣學 龍門縣

引言

每年汛期，山洪泥石流地質災害發生頻繁，帶來重大人員傷亡和財產損失。2007 年國家頒布了突發事件應對法，將自然災害預警分為4 個不同的等級[1]。氣象部門積極響應，發布了國家暴雨預警標準[2]。許多山地省級氣象部門以國家標準為指導，制訂了地方暴雨預警標準[3][4]。由于國家尚沒有明確的山洪泥石流預警標準，國家暴雨預警標準和地方暴雨預警標準的不統一，造成同一紅、橙、黃、藍4 級預警分析圖中語義含混，為山洪泥石流預警氣象服務帶來困難。提出與國家暴雨預警標準相一致，兼顧國家和地方標準的山洪泥石流預警計算方法研究，可以充分發揮自動氣象站雨量資料的作用，從宏觀上把握山洪泥石流的發生發展趨勢，為山洪泥石流客觀分析和自動預警奠定基礎。

1惠州市龍門縣山洪等地質災害監測預警服務平臺的研究內容

隨著我國社會經濟發展，人民經濟活動的逐步增大，山洪等地質災害出現的頻率和造成的損失近年呈增大趨勢。影響山洪等地質災害的因素主要包括三個方面。

第一是降雨。造成山洪等地質災害的客觀原因是降雨強度大，范圍集中。降雨特別急和特別大的地方可能形成積水、山洪，泥石流等地質災害。天氣類型主要是持續性強降水和暴洪。

持續強降水主要是有系統型天氣系統影響，天氣形勢較清楚。在雷達和衛星圖上，比較清晰。預報經驗比較充足，服務比較到位。

暴洪是只強降水在短時間內（不超過48小時）造成的局地洪水[3]。她取決于兩方面的條件，一是短時間內較大的降水量，另一個是相應流域的水文條件，也包括地形、地表類型、過去的降水情況等。在氣象方面，暴洪主要指在短時間（48小時內）內出現較大的累積雨量，即短時暴雨。

新一代天氣雷達對暴洪預報有重要的作用：主要體現在雷達強度圖上，一般說來反射率因子越大，雨強就越大[3]。在速度圖上：暴雨產生的條件之一是要有充分的水汽供應，而低空急流是為暴雨輸送水汽的通道?？梢酝ㄟ^多普勒天氣雷達徑向速度圖監視低空急流的變化，同時與其他條件相結合，可以判斷降雨是否會繼續。

第二是地形地貌。地勢比較高的地區不容易形成積水，建設用地選擇什么樣的地形地貌非常重要，如果選擇在低洼地或是滯洪區，那降雨積水和山洪等地質災害的可能性就非常大。

第三有些地區環境破壞嚴重，水土流失情況嚴峻。有的地方排水設施不健全，不完善，排水系統建設滯后是造成山洪等地質災害的一個重要原因。

考慮這些問題，結合龍門縣具體實際，根據目前的工作情況，第一部做以下跟氣象有關的工作：

1惠州市龍門縣持續性強降水進行分析；在形勢圖，系統型強降水在華南地區分為三類暴雨：A兩脊一槽型；B兩脊一槽；C 中緯度多波型。

2惠州市龍門縣暴洪進行分型和雷達資料進行分析；

在雷達強度圖上，一般說來反射率因子越大，雨強就越大。（2）在速度圖上：暴雨產生的條件之一是要有充分的水汽供應，而低空急流是為暴雨輸送水汽的通道。

3利用歷史資料，對山洪等地質災害進行預警分級，同時確定惠州市龍門縣進行山洪地質災害進行風險區規劃；

考慮實際情況，山洪等地質災害預警分為四級：（1）一級（大雨，降水30厘米以下）；（2）二級（暴雨，降水50厘米以下）；（3）三級（大暴雨，降水100厘米以下）（4）四級（特大暴雨，降水100厘米以上）。同時利用惠州市龍門縣山洪等地質災害實況，對惠州市龍門縣不同區域山洪等地質災害情況進行分級評估，進行惠州市了龍門縣山洪等地質災害風險規劃。

2建立山洪等地質災害預報預警的工作模式

提取下午日常預報的前48小時的降水預報，如果量級在大雨以上時候，平臺將自動發短信給相關單位的同志，提醒他們注意做好防御城市山洪等地質災害的準備工作，同時和氣象臺一起加強值守班工作。

完善新一代天氣雷達強度報警系統和利用短時臨近預報系統SWAN產品，建立預報和報警短信系統；

當降雨臨近時，啟動雷達和SWAN系統，同時提起雷達強度圖和SWAN系統產品的1小時內的預報產品，對山洪等地質災害進行預報，向氣象臺領導、預報員和相關單位值班人員發短信，提請注意短時強降水的量級、區域及預警。

綜合上述系統和分析，建立具有地方特色的惠州市龍門縣山洪等地質災害監測預警服務平臺，力爭解決像龍門這樣小型城市的山洪等地質災害問題。

2.重點解決的關鍵技術問題

從圖像處理的角度出發，運用模式識別與計算機視覺的方法對新一代雷達的強度圖和徑向速度圖進行研究；同時對SWAN系統的降雨產品進行分析，并在平臺中加以處理和運用。工作主要涉及：對圖像進行預處理。區域裁剪限定了圖像處理的范圍（惠州市龍門縣），并提取SWAN系統的同一區域的預報數據，并根據強度圖對應的徑向速度圖的信息，結合SWAN產品，嘗試對惠州市龍門縣進行預報；最后對實驗結果進行了驗證。

該系統采用的是B/S結構。

3小結

在基于雷達和SWAN等山洪地質災害防治預報平臺的基礎上進行二次開發，建設中小河流域山洪地質災害監測預警平臺，集成山洪溝、地質隱患點、水庫基礎地理信息，提供氣象精細化監測、預報、報警產品服務，具有產品顯示、自動報警和預警制作功能，為預報員開展精細化的山洪地質災害防治氣象業務及服務提供技術支撐。在市氣象局下屬縣氣象局推進中小河流域山洪地質災害精細化預報預警服務業務化，充分發揮氣象風險預警服務業務在實時氣象災害防御中的作用。

參考文獻：

[1]姜海如.關于實施公共氣象服務體系戰略任務的思考[G].氣象軟科學，2004（4）：22-23.

[2]劉英金.中國氣象事業發展戰略研究[M].北京：氣象出版社，2005（1）：10-11，43-15，77-78，66-67，109-112.

[3]俞小挺，吳洪，周小剛，等.多普勒天氣雷達原理與業務應用[M].北京：氣象出版社，2006：170-171.

[4]中國氣象局《綜合氣象觀測系統保障規劃》，2009年6月.

[5]石碩.計算機組網技術[M].北京：機械工業出版社，2001.