4月22日夜間,天津出現雷雨大風等強對流天氣,市區(qū)多路段、涵洞出現明顯積水。當晚23時左右,交管部門通過天津市城市自動化積水監(jiān)測預警系統(tǒng)監(jiān)測到河西區(qū)、南開區(qū)、河北區(qū)多個易積澇點出現5厘米至9厘米積水,立即增派人員前往各嚴重積水點位排查隱患,對危險路段實行交通管控,全力保障道路通行安全。
這個起關鍵作用的“天津市城市自動化積水監(jiān)測預警系統(tǒng)”是由天津市突發(fā)公共事件預警信息發(fā)布中心(以下簡稱“預警發(fā)布中心”)自主研發(fā)的一項創(chuàng)新技術。近年來,預警發(fā)布中心深入挖掘“數據要素×氣象服務”應用場景,以推動氣象數據要素高水平應用為主線,通過強化“防內澇”場景需求牽引,自主研發(fā)積水監(jiān)測設備、深度預測等新產品,為推動城市內澇風險預警高質量發(fā)展提供數字化支撐。
深耕自主研發(fā)沃土,助力大城市“智”防內澇
2017年起,預警發(fā)布中心就開啟了城市自動化積水監(jiān)測預警服務,歷經7年探索創(chuàng)新,在硬件、算法、平臺服務等方面實現新躍升。其中,新一代水位預警監(jiān)測設備的研發(fā),集成了窄帶物聯網技術,進一步降低能耗、擴大監(jiān)測設備的使用范圍,其供電方式經過三代更新,已采用新型鋰電池供電,適用于橋梁、涵洞、山區(qū)等多種復雜環(huán)境的水位監(jiān)測需求,數據采集頻率最高可達5分鐘/次,測量精確度達0.1厘米,可同時滿足山洪水位和城市積水監(jiān)測需求。
預警發(fā)布中心將新一代水位預警監(jiān)測設備采集到的積水深度實況數據與氣象大數據云平臺中降水實況數據、智能網格預報預測等產品相融合,創(chuàng)新研發(fā)積水深度預測分析模塊,并運用人工智能技術、神經網絡算法,快速計算降水強度和積水深度之間的相關性,采用“多情景模擬+快速判斷+自主學習”的方式,與相關數據信息疊加,可預測未來一小時內的積水深度,生成城市積水分布圖和分鐘級積水預測產品,預估災害程度。
此外,預警發(fā)布中心研發(fā)優(yōu)化城市內澇監(jiān)測預警服務平臺,構建氣象信息可視化圖層服務,融入涵蓋精細化格點預報、城市積水監(jiān)測數據、內澇風險預警產品、全?。ㄊ校┳詣诱緦崨r、衛(wèi)星云圖、雷達圖、降水實況、降水預報等在內的多種數據圖層,并對接全要素網格、街道、社區(qū)及城市信息數據,以及應急管理、水務等相關部門與城市內澇有關的應急預案等數據,進一步實現多源異構數據的綜合應用。
推動成果示范應用,積水監(jiān)測技術落地生花
預警發(fā)布中心積極推動“數據要素×氣象服務”行動,充分運用各類數據提升氣象服務質量,特別是將積水深度預報服務信息精準、靶向送至用戶手中,為全面提升大城市氣象服務水平提供重要支撐。
依托該技術成果,天津市氣象局運用市突發(fā)事件預警信息發(fā)布系統(tǒng),向決策用戶提供積水片區(qū)風險區(qū)劃圖,為城市排水、交通管制、搶險救災等提供決策依據;利用天津氣象App、天津天氣微信公眾號等平臺,向公眾提供基于用戶所在位置的積水實況及預測數據查詢。2023年7月27日23時,受臺風“杜蘇芮”影響,天津地區(qū)出現暴雨天氣,河西區(qū)萬象城附近積水最深達到54厘米左右。市水務局及時通過天津市城市自動化積水監(jiān)測預警系統(tǒng)獲知該情況,迅速部署排水工作,1個小時內將積水排出,保證了市民出行安全。
預警發(fā)布中心還將該服務成果延伸到基層防汛工作,在薊州區(qū)建成8套山洪溝水位監(jiān)測試驗站,開發(fā)了山洪溝水位監(jiān)測信息顯示平臺,實時收集分鐘級山洪水位數據,形成水位監(jiān)測數據集,同時搭建山洪地質災害預警信息發(fā)布與傳播大數據可視化平臺,通過突發(fā)事件預警信息發(fā)布系統(tǒng),為影響區(qū)域的應急責任人和社會公眾靶向開展早期災害風險提示、臨近災害風險預示和實時災害風險警示。
未來,天津市突發(fā)公共事件預警信息發(fā)布中心將深耕災害風險預警領域,以數據為核心,探索出數據驅動發(fā)展的新路徑,為做好城市內澇風險預警服務提供強有力支撐。
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