一、引言
水利與氣象緊密關(guān)聯(lián),對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活影響深遠(yuǎn)。水利工程的科學(xué)調(diào)度、水資源的合理利用以及洪澇干旱災(zāi)害的有效防御,都高度依賴準(zhǔn)確的氣象信息。當(dāng)前,隨著全球氣候變化和極端天氣事件的增多,水利氣象領(lǐng)域面臨著新的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。為提升水利氣象服務(wù)能力,實(shí)現(xiàn)水利與氣象的深度融合發(fā)展,特制定本兩重建設(shè)實(shí)施方案,旨在通過(guò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和技術(shù)創(chuàng)新體系建設(shè)兩個(gè)層面,多方面提升水利氣象領(lǐng)域的綜合實(shí)力。
二、建設(shè)內(nèi)容(一)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)
- 氣象監(jiān)測(cè)站網(wǎng)優(yōu)化
- 開(kāi)展實(shí)地調(diào)研,結(jié)合水利工程分布、流域地形地貌以及氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃,確定新增氣象監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的選址。優(yōu)先在大型水庫(kù)、水電站、重要堤防以及山洪災(zāi)害易發(fā)區(qū)建設(shè)站點(diǎn)。
- 選擇先進(jìn)的氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備,包括多要素自動(dòng)氣象站、雨量計(jì)、風(fēng)速風(fēng)向儀、能見(jiàn)度儀等,確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。同時(shí),配備數(shù)據(jù)傳輸模塊,實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳。
- 建立氣象監(jiān)測(cè)站點(diǎn)維護(hù)管理機(jī)制,定期對(duì)站點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行巡檢、校準(zhǔn)和維修,保障站點(diǎn)的正常運(yùn)行。制定設(shè)備更新計(jì)劃,及時(shí)淘汰老化、性能落后的設(shè)備。
- 水利工程氣象信息系統(tǒng)升級(jí)
- 對(duì)現(xiàn)有水利工程的氣象信息接收終端進(jìn)行多方面評(píng)估,根據(jù)實(shí)際需求和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),制定升級(jí)改造方案。升級(jí)內(nèi)容包括硬件設(shè)備更新、軟件系統(tǒng)優(yōu)化以及網(wǎng)絡(luò)通信能力提升。
- 開(kāi)發(fā)水利工程的氣象數(shù)據(jù)處理與分析軟件,能夠?qū)邮盏降臍庀髷?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理、統(tǒng)計(jì)分析,并生成直觀易懂的圖表和報(bào)告。軟件應(yīng)具備與水利工程運(yùn)行管理系統(tǒng)的接口,便于將氣象信息融入工程調(diào)度決策。
- 加強(qiáng)水利工程管理單位人員的氣象信息系統(tǒng)操作培訓(xùn),提高其使用技能和數(shù)據(jù)應(yīng)用能力。建立技術(shù)支持團(tuán)隊(duì),及時(shí)解決系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。
- 水利氣象數(shù)據(jù)共享平臺(tái)建設(shè)
- 搭建數(shù)據(jù)共享平臺(tái)的硬件架構(gòu),包括服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等,確保平臺(tái)具備足夠的計(jì)算能力和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量。采用云計(jì)算技術(shù),實(shí)現(xiàn)平臺(tái)資源的靈活調(diào)配和高效利用。
- 制定數(shù)據(jù)共享標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,明確水利與氣象數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲(chǔ)、交換格式以及數(shù)據(jù)安全管理要求。建立數(shù)據(jù)質(zhì)量控制機(jī)制,對(duì)共享數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格審核和校驗(yàn),確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。
- 開(kāi)發(fā)平臺(tái)的數(shù)據(jù)共享功能模塊,包括數(shù)據(jù)目錄服務(wù)、數(shù)據(jù)查詢檢索、數(shù)據(jù)下載上傳、數(shù)據(jù)接口服務(wù)等。通過(guò)可視化界面,方便用戶快速獲取所需數(shù)據(jù)。同時(shí),設(shè)置不同的用戶權(quán)限,保障數(shù)據(jù)安全。
- 建立平臺(tái)運(yùn)行維護(hù)團(tuán)隊(duì),負(fù)責(zé)平臺(tái)的日常運(yùn)行管理、數(shù)據(jù)更新、系統(tǒng)優(yōu)化以及安全防護(hù)等工作。制定應(yīng)急預(yù)案,應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的系統(tǒng)故障和數(shù)據(jù)安全事件。
(二)技術(shù)創(chuàng)新體系建設(shè)
- 精細(xì)化數(shù)值預(yù)報(bào)模型研發(fā)
- 整合水利與氣象領(lǐng)域的科研力量,成立聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊(duì)。團(tuán)隊(duì)成員應(yīng)包括氣象數(shù)值預(yù)報(bào)、水利工程以及計(jì)算機(jī)技術(shù)人員等。
- 深入研究流域氣象過(guò)程與水利工程相互作用的物理機(jī)制,將水利工程的地形地貌、水體分布、水流特性等因素納入數(shù)值預(yù)報(bào)模型中,建立適用于水利氣象領(lǐng)域的精細(xì)化數(shù)值預(yù)報(bào)模型框架。
- 利用大量的歷史氣象數(shù)據(jù)、水文數(shù)據(jù)以及水利工程運(yùn)行數(shù)據(jù),對(duì)模型進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化和驗(yàn)證。采用先進(jìn)的數(shù)值計(jì)算方法和數(shù)據(jù)同化技術(shù),不斷提高模型的模擬精度和預(yù)報(bào)能力。
- 建立模型評(píng)估與改進(jìn)機(jī)制,定期對(duì)模型的預(yù)報(bào)效果進(jìn)行評(píng)估分析,根據(jù)評(píng)估結(jié)果及時(shí)調(diào)整模型參數(shù)和結(jié)構(gòu),持續(xù)優(yōu)化模型性能。同時(shí),加強(qiáng)與國(guó)內(nèi)外先進(jìn)數(shù)值預(yù)報(bào)模型的對(duì)比和交流,吸收借鑒先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。
- 基于大數(shù)據(jù)、人工智能的災(zāi)害預(yù)警技術(shù)體系構(gòu)建
- 收集整理水利氣象領(lǐng)域的海量歷史數(shù)據(jù),包括氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)、水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、災(zāi)害事件記錄以及水利工程運(yùn)行數(shù)據(jù)等。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、標(biāo)注和預(yù)處理,建立高質(zhì)量的災(zāi)害預(yù)警數(shù)據(jù)庫(kù)。
- 運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù),挖掘數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的災(zāi)害發(fā)生規(guī)律和特征,建立災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型和預(yù)警指標(biāo)體系。通過(guò)對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析,快速識(shí)別災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。
- 引入人工智能算法,如深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)等,構(gòu)建災(zāi)害預(yù)警模型。利用歷史數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練和優(yōu)化,使其能夠自動(dòng)學(xué)習(xí)災(zāi)害發(fā)生的模式和特征,實(shí)現(xiàn)對(duì)洪澇、干旱、強(qiáng)風(fēng)等災(zāi)害的準(zhǔn)確預(yù)警。
- 開(kāi)發(fā)災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布平臺(tái),將預(yù)警結(jié)果以手機(jī)、電腦推送等多種方式及時(shí)傳遞給水利工程管理單位、相關(guān)部門以及社會(huì)公眾。同時(shí),建立預(yù)警反饋機(jī)制,根據(jù)用戶反饋不斷完善預(yù)警技術(shù)體系。
三、結(jié)語(yǔ)
水利氣象領(lǐng)域兩重建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,對(duì)于提高水利氣象服務(wù)能力、保障水利工程安全運(yùn)行、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。通過(guò)實(shí)施基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和技術(shù)創(chuàng)新體系建設(shè),將不斷提升水利氣象領(lǐng)域的綜合實(shí)力,為應(yīng)對(duì)氣候變化、防范氣象災(zāi)害提供有力支撐。各部門應(yīng)高度重視,密切配合,按照實(shí)施方案的要求,扎實(shí)推進(jìn)各項(xiàng)建設(shè)任務(wù),確保取得預(yù)期成效。在建設(shè)過(guò)程中,要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整優(yōu)化方案,以適應(yīng)水利氣象事業(yè)發(fā)展的新需求。
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