一種基于融合定量降雨預報算法的山洪預警平臺及預警方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種山洪預警平臺及預警方法，具體是一種基于融合定量降雨預報算 法的山洪預警平臺及預警方法，屬于長江流域地質(zhì)災害防治預警應急技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，長江流域因強降雨引發(fā)的山洪災害事件增多且頻繁，造成社會和經(jīng)濟損 失巨大，山洪災害不僅對當?shù)厝嗣袢罕娚拓敭a(chǎn)安全造成損害，同時還嚴重阻礙山洪災 害防治區(qū)的經(jīng)濟和社會發(fā)展。因此，開展山洪災害防治的預警技術(shù)等應用研究，是當前長江 流域防洪減災工作中亟待解決的突出問題。
[0003] 目前，國內(nèi)開展山洪災害預警模式大多采用的是基于對實測降雨量的監(jiān)測，對比 所擬定的臨界雨量值，從而開展預警；由于當前定量降雨預報還存在一定的不確定性，有的 地區(qū)暫不具備獲取實時定量降雨預報信息等，基本上在山洪預警實際工作中較少定量考慮 未來一定預見期降雨預測信息。但很明顯，上述預警機制或方案存在較大的弊端，一方面， 因不考慮未來預報降雨信息，往往可能會出現(xiàn)較多的漏報現(xiàn)象，另一方面，僅主要基于實測 降雨信息開展預警，即使發(fā)布的山洪預警信息準確可靠，但所提供的預警響應時間遠遠不 夠，人員來不及安全轉(zhuǎn)移，達不到山洪預警最終目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在問題，本發(fā)明提供一種基于融合定量降雨預報算法的山洪 預警平臺及預警方法，提供以實際山洪防治工作中所需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題為研究目 標，提出以當前先進的天氣雷達和中尺度數(shù)值天氣模式技術(shù)為基礎(chǔ)，在山洪災害預警中引 入預報降雨量信息，將氣象預報引入山洪預警中，提高山洪災害臨近和短期降水預報預警 技術(shù)能力，并根據(jù)預報閾值建立聯(lián)動預警方案進行響應。
[0005] 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的：一種基于融合定量降雨預報算法的山 洪預警平臺，所述山洪預警平臺包括：
[0006] 關(guān)注區(qū)背景模塊，用于了解關(guān)注區(qū)背景信息；
[0007] 實時信息模塊，用于查詢各個雨量監(jiān)測站的雨情信息，各個河道監(jiān)測站的水情信 息，查詢衛(wèi)星云圖、雷達信息及天氣狀況的氣象信息；
[0008] 氣象預報模塊，所述氣象預報模塊包括數(shù)值模式預報和雷達估測兩部分；
[0009] 系統(tǒng)配置模塊，設(shè)置系統(tǒng)的基本配置、管理用戶、密碼修改及權(quán)限和查看系統(tǒng)日 志；
[0010] 預警分級子系統(tǒng)，結(jié)合山洪預警實際工作特點，充分考慮現(xiàn)有的降雨預報的技術(shù) 條件或現(xiàn)狀，進行預警分類；
[0011] 預警發(fā)布模塊，用于查詢未結(jié)束的預警信息、校核已生成但未發(fā)布的預警信息，確 認發(fā)布對象后發(fā)布預警信息、查詢預警信息的反饋信息及響應情況、預警聯(lián)系人管理。
[0012] 進一步，所述預警發(fā)布模塊包括預警列表子模塊、預警信息發(fā)布子模塊、預警反饋 子模塊，以及預警聯(lián)系人通訊錄管理子模塊。
[0013] -種基于融合定量降雨預報算法的山洪預警平臺的預警方法，所述預警方法包括 如下步驟：
[0014] 1)考慮數(shù)值模式預報未來一天定量降雨的預報信息，特別是預報未來一天可能發(fā) 生強降雨過程，其中若數(shù)值模式預報該分區(qū)24小時降雨預報值超出24小時臨界雨量閾值或 24小時內(nèi)出現(xiàn)1至6小時不同歷時雨量超過相對應時段臨界雨量閾值，預警平臺內(nèi)部發(fā)出關(guān) 注提示信息，并提醒專業(yè)技術(shù)人員需要關(guān)注并加強實時監(jiān)測和預測分析；
[0015] 2)預警區(qū)域已開始了降雨，并且已經(jīng)監(jiān)測出明顯的"雨峰"現(xiàn)象，在此條件下，若已 出現(xiàn)的實況降雨值，與未來2至5小時內(nèi)某個時段降雨預報信息的滑動累計值，超過相應時 段臨界雨量閾值，則應該準備轉(zhuǎn)移山洪預警；
[0016] 3)在已發(fā)生降雨期間，基于所獲取的逐小時實測雨量的統(tǒng)計信息，分別與相應時 段的臨界雨量閾值比較。
[0017] 所述步驟3)中，若出現(xiàn)不足1小時的實測雨量累計值已超過對應的1小時臨界雨量 閾值，或出現(xiàn)1至5小時內(nèi)不同歷時的實測雨量值，再考慮未來1小時的降雨預報值，超過相 對應時段的臨界雨量閾值，則確定為立即轉(zhuǎn)移預警。
[0018] 所述步驟3)中，基于前期影響降雨量，按動態(tài)臨界雨量法計算逐時動態(tài)臨界雨量， 其對應的實測lh以內(nèi)的降雨量與基于雷達估測的Ο-lh降雨預測值的累加值，與動態(tài)擬定的 1小時臨界雨量進行比較，若超過所計算的動態(tài)臨界雨量值，則此種情況下確定為立即轉(zhuǎn)移 預警。
[0019] 本發(fā)明的有益效果是:該山洪預警平臺及預警方法，將現(xiàn)有的氣象定量降雨預報 技術(shù)納入山洪預警應用方案中，并且考慮到現(xiàn)有不同預見期降雨預報的不確定性，并且在 平臺中設(shè)置針對山洪災害防治的三級預警應用方案，能夠準確發(fā)布山洪預警信息，并且提 供足夠的預警響應時間，保證人員安全轉(zhuǎn)移，達到山洪預警的目的。
[0020] 在氣象降雨預報模塊中，數(shù)值模式預報是實現(xiàn)定點定量的最有效途徑，并將數(shù)值 模式逐小時及24小時數(shù)值降雨預報成果作為山洪預警短期降雨預報的主要輸入數(shù)據(jù)，利用 數(shù)值預報模型成果進行一天預報的實時地圖顯示和降雨預報成果的查詢，并對比預警指標 閾值進行報警。通過數(shù)值模式預報和雷達估測，能夠避免運算時間過長，降低預報誤差的效 果和作用。
【附圖說明】
[0021] 圖1為本發(fā)明基于融合定量降雨預報算法的山洪預警平臺的處理流程示意圖；
[0022] 圖2為本發(fā)明山洪預警分級流程具體設(shè)計框圖。
【具體實施方式】
[0023] 下面將結(jié)合本發(fā)明的實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描 述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明 中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施 例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0024] -種基于融合定量降雨預報算法的山洪預警平臺，所述山洪預警平臺包括：
[0025] 關(guān)注區(qū)背景模塊，用于了解關(guān)注區(qū)背景信息。其中包括:查詢市、縣及鄉(xiāng)村的基本 信息、查詢縣及鄉(xiāng)村的基本信息、查詢該縣各個小流域及其所對應的社會經(jīng)濟信息、查詢河 流、水庫、堤防等相關(guān)的工情信息、國土資源局提供的山洪泥石流滑坡信息。
[0026] 實時信息模塊，用于查詢各個雨量監(jiān)測站的雨情信息，各個河道監(jiān)測站的水情信 息，查詢衛(wèi)星云圖、雷達信息及天氣狀況的氣象信息。
[0027] 氣象預報模塊，所述氣象預報模塊包括數(shù)值模式預報和雷達估測兩部分。
[0028]系統(tǒng)配置模塊，設(shè)置系統(tǒng)的基本配置、管理用戶、密碼修改及權(quán)限和查看系統(tǒng)日 ν·、ι、〇
[0029] 預警分級子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)是本平臺的核心，預警分類的優(yōu)劣直接影響到預警發(fā) 布模塊。
[0030] 結(jié)合山洪預警實際工作特點，充分考慮現(xiàn)有的降雨預報技術(shù)條件或現(xiàn)狀，在擬定 致災臨界雨量閾值的基礎(chǔ)上，將氣象定量降雨預報技術(shù)納入山洪預警應用中，同時，考慮到 現(xiàn)有不同預見期降雨預報(數(shù)值模式預報的1-2天定量降雨預報和基于雷達測雨估測技術(shù)） 的不確定性，提出針對山洪災害防治的三級預警應用技術(shù)方案，即重點關(guān)注、準備轉(zhuǎn)移和立 即轉(zhuǎn)移。
[0031] 預警發(fā)布模塊，用于查詢未結(jié)束的預警信息、校核已生成但未發(fā)布的預警信息，確 認發(fā)布對象后發(fā)布預警信息、查詢預警信息的反饋信息及響應情況、預警聯(lián)系人管理。所述 預警發(fā)布模塊包括預警列表子模塊、預警信息發(fā)布子模塊、預警反饋子模塊，以及預警聯(lián)系 人通訊錄管理子模塊。
[0032] -種基于融合定量降雨預報算法的山洪預警平臺的預警方法，所述預警方法包括 如下步驟：
[0033] (1)重點關(guān)注
[0034] 考慮數(shù)值模式預報未來1天定量降雨預報信息，特別是預報未來1天可能發(fā)生強降 雨過程。其中，若數(shù)值模式預報該分區(qū)24h降雨預報值超出24h臨界雨量閾值或24h內(nèi)出現(xiàn)1-6h不同歷時雨量超過相對應時段臨界雨量閾值。則確定為重點關(guān)注，即預警系統(tǒng)平臺內(nèi)部 發(fā)出關(guān)注提示信息，但暫不升級到預警，僅作為提醒專業(yè)技術(shù)人員需要關(guān)注并加強實時監(jiān) 測