安徽省農村基層防汛預報預警系統設計與分析

商笑妍

（安徽?。ㄋ炕春铀瘑T會）水利科學研究院 合肥 230088）

1 安徽省農村基層防汛預報預警系統總體框架設計

安徽省農村基層防汛預報預警系統在充分立足于現有防洪工程體系的基礎上，著力加強非工程措施建設，在防汛雨水情數據采集方面，通過自動監測采集的應用，改變原有人工觀測的模式，實現水雨情信息的自動采集和傳輸，以提高水雨情信息采集的數量、質量和傳輸速度；通過新技術、新產品的應用以最簡單、最全面、最清晰的方式為基層防汛工作者和決策者提供數據服務，以便隨時掌握防汛信息。

安徽省農村基層防汛預報預警系統總體框架圖參見圖1 所示。

圖1 安徽省農村基層防汛預報預警系統總體框架圖

自動水位監測站、視頻監測站實時采集相關水位、視頻數據，采用無線公網或有線專網將采集到的監測數據傳輸至數據存儲管理中心。數據中心主要用于分類、存儲各類數據，為應用邏輯平臺提供數據服務。應用邏輯平臺則為數據邏輯處理、各子模塊數據交換共享等提供支持。監測預報平臺展示處理各種信息和功能，為信息查詢、預警展示、預警信息發布和系統管理等提供平臺。

2 安徽省農村基層防汛預報預警系統功能設計

安徽省農村基層防汛監測預警體系以計算機網絡專線為基礎，建設必要的硬件、網絡和軟件環境，整合省內已有各類資源，通過權限劃分使用省級開發的農村基層防汛預報預警多級通用軟件，實現對雨水情、水利工程基礎數據的實時查詢和歷史檢索功能，并實時監視雨情、水情，對可能發生致災的汛情進行預警，主要功能模塊圖如圖2 所示。

2.1 監視預警

監測預警是系統的核心功能，主要實現雨水情監測，關聯預警閾值自動預警，向相關責任人和社會發布預警信息，人員轉移安置等行動的反饋等。

（1）雨水情監測：實時監視、查詢任意時段雨水情。

（2）預警監視：監測分析雨水情數據超過預警閾值，系統通過手機短信自動向有關人員發送內部預警信息，并在地圖上自動顯示預警信息、發送聲音提醒；或根據天氣預報、工情變化、上級命令等，手動發送預警信息。

（3）預警處置：根據內部預警信息進行研判，關閉內部預警或發布外部預警。

關閉內部預警：填寫原因，結束預警流程。

發布外部預警：系統發送加強戒備、準備轉移、立即轉移等三類預警信息。

加強戒備：通過系統以手機短信方式，通知縣、鄉鎮、行政村等相關責任人到崗到位、密切關注天氣和雨水工情變化。

準備轉移：通過系統以手機短信方式，通知縣、鄉鎮、行政村、網格等相關責任人做好群眾轉移準備；啟動無線預警廣播等向群眾播放預警信息。

立即轉移：通過系統以手機短信方式，通知縣、鄉鎮、行政村、網格等相關責任人和危險區群眾按照預案立即轉移；啟動無線預警廣播等向群眾播放警報信息。

（4）行動反饋：縣級防辦在系統內填報責任人到崗到位、下派工作組、人員轉移安置（轉移人數、安置方式）等行動信息。

（5）解除預警：危險區人員已安全轉移或汛情穩定，適時解除預警，填寫洪澇災害發生情況。

2.2 群測群防

匯總、統計影響區域內防汛責任人、預案、培訓演練等信息，實現圖、表展示和查詢。

（1）責任人：收集內容為責任人姓名、單位、職務、手機、責任行政區域或工程對象等信息。收集范圍為網格責任人（包保責任人），行政村、鄉鎮、縣、市級防汛行政責任人，技術責任人；水利工程行政責任人、技術責任人、管理責任人等。

（2）預案：收集縣、鄉鎮、村及責任網格預案及相關批文。

（3）培訓演練：收集市、縣、鄉鎮、村等各級培訓演練內容、場次、人數和現場圖像、視頻等相關資料。

2.3 設備監視

在地圖上實時監視無線廣播、雨水情站、視頻圖像站和網絡設備運行狀態。

圖 2 安徽省農村基層防汛監測預警體系軟件功能結構圖

2.4 輔助決策

匯總歷史預警信息、調查評價成果、設施設備、山洪溝等農村基層預報預警體系非工程措施建設成果和水利工程相關信息，可分類、匯總查詢并在地圖展布。

2.5 監督評價

對預警處置反應速度、系統使用頻率、預警準確率、預警效益等進行統計分析，評估應用系統處置預警的能力；對相關信息完整性、設備在線率、設備管理規范性等進行統計分析，評估管理水平；修改完善預警規則配置。

2.6 值守管理

實時掌握縣級防辦值班動態，并建立通訊錄，實現在線短信發送。

3 安徽省農村基層防汛預報預警系統數據庫建設

安徽省農村基層防汛預報預警系統數據庫主要包括防汛業務數據庫、防汛預案數據庫、非工程措施數據庫、防洪工程數據庫、防汛調查數據庫、涉河工程數據庫、空間數據庫等。

3.1 屬性數據庫

屬性數據庫包含防汛業務數據庫、防汛預案數據庫、非工程措施數據庫、防洪工程數據庫、防汛調查數據庫、涉河工程數據庫等，按照各類數據資源存儲內容、結構與功能要求建設數據庫。

（1）防汛業務數據庫：對防汛業務數據中涉及到防汛業務內容進行數據庫表設計，主要包括調查評價業務、防汛業務中涉及的內容。

（2）防汛預案數據庫：預案基礎名錄數據結構包括：預案編碼、預案名稱、附件、所屬單位/工程編碼、所屬單位/工程名稱、編制單位、預案類型、所在市/縣/鄉鎮/行政村、預案所屬年度等。

（3）非工程措施數據庫：通過對信息展播終端、設備二維碼等表結構的設計，預警廣播、視頻站、圖像站、水位站和雨量站等表結構屬性的擴充，建設非工程措施數據庫。

（4）防洪工程數據庫：安徽省境內河流信息，湖泊信息，全省大型、中型、小型水庫信息，全省大、中、小型閘壩信息，全省水利大、中、小型堤防信息以及排澇涵基礎信息等。

（5）防汛調查數據庫：調查區域基礎信息、歷史洪水信息、居民戶基礎信息、區域河流堰壩基礎信息等。

（6）涉河工程數據庫：針對重點橋梁、堰壩、排澇涵相關專題進行數據庫設計，建設涉河工程數據庫。

3.2 空間數據庫

空間數據庫主要包括各類對象對應的空間信息、屬性信息（指與空間數據存儲在一起的空間對象的屬性項信息）和關系信息。

4 農村基層防汛預報預警系統實現

4.1 數據匯集系統

4.1.1 雨水情監測數據共享匯集

按照“充分共享”的原則，根據防汛預報預警需要，對水文、氣象部門已建的水雨情自動監測站點開展數據共享建設。根據水文、氣象部門信息管理平臺庫表結構及水文信息采集相關技術標準，采用中間件技術，開發數據制式轉換軟件，實現水位監測數據到省監測預警平臺的數據同步及共享。雨水情監測數據共享流程圖如圖3 所示。

圖3 雨水情監測數據共享流程圖

4.1.2 基礎數據共享匯集

安徽省農村基層防汛預報預警基礎數據的共享匯集可通過發布專門的數據上傳頁面，縣級防汛部門用戶采用固定的文件格式打包整體發送，由省級平臺自動解析、入庫。

4.2 防汛預報預警系統功能

通過農村基層防汛預報預警系統用戶可完成所有的操作，如數據信息的查詢展示、監測預報預警以及系統管理等。農村基層防汛預報預警系統的預警發布與執行由無線預警廣播功能模塊與基層信息展播功能模塊實現完成。

4.2.1 無線預警廣播功能模塊

無線預警廣播是一臺無線預警接收機，可以實時發布來自手機（短信或語音）、監測預警平臺、固定電話、話筒的預警信息?？h級防汛指揮部門通過監測預警平臺產生內部預警、發布預警信息，各鄉（鎮）政府接收縣級防汛部門下發的預警信息，傳輸給村、組、戶響應啟動。信息接收人可通過無線預警廣播發送預警信息并及時反饋給縣級防汛指揮部門響應結束。緊急情況下縣級防汛部門可通過無線預警廣播直接對村、組發布預警信息。

4.2.2 基層預警展播功能模塊

基層防汛信息展播是以RCU 主控單元為核心，根據安裝環境的不同配置相應顯示設備（室內液晶顯示屏或者室外LED 顯示屏）、遙控器等，縣級水利管理人員通過在監測預警平臺定制當前預警、雨水情、視頻/圖像、水利宣傳等頻道，并將頻道發布到各個鄉鎮RCU 主控單元，鄉鎮水利管理人員便可通過遙控器以類似切換電視頻道的方式簡單獲取轄內相應實時預警、雨水情、視頻/圖像、水利宣傳等信息，也可以通過手機發送短信實現日常通知的發布。

基層防汛信息展播主要技術路線如圖4 所示

圖4 基層防汛信息展播設備技術路線圖

省、市、縣用戶通過各級農村基層防汛監測預警平臺實現對防汛信息展播設備的管理和信息發布，鄉鎮用戶通過手機短信實現本級通知、宣傳信息的發布。

5 結語

近年來，安徽省廣大農村地區的財產和人身遭受洪澇災害的危險，本文立足于實際，根據用戶需求及相關水利管理部門對農村基層防汛預報預警系統的建設要求，開發并實現了安徽省農村基層防汛預報預警系統。安徽省農村基層防汛預報預警系統的建成，將進一步提高安徽省洪澇災害預警預報防御精細化管理水平，全面提高防汛預警預報防御能力和山丘區基層防洪指揮決策水平，受災害威脅的人民群眾生命財產將得到更加有效的保護，有利于維護安徽省社會穩定，促進社會發展