凉山山地强降雨型泥石流灾害雷达短临预警技术研究

基于2006~2011年的泥石流灾害案例、强降水观测资料、GIS技术及对应的雷达回波信息,研究了凉山地区基于强降雨型雷达回波信号的泥石流灾害的短时临近预报预警技术,根据群发、大型、中型、小型泥石流灾害级次的最强回波强度、回波高度、强降水回波持续时间信息,结合下垫面地质灾害隐患点信息,提出了凉山地区泥石流发生的短临预警指标;依托雷达回波对降水云团信号的显著性、连续性探测显示特征以及GIS技术,建立了凉山地区泥石流灾害短临预报预警系统,极大地增强了凉山地区防灾减灾应急处置能力,对凉山地区地质灾害防治工作具有重大意义。      

基于AHP的天津泥石流灾害评估

利用天津市蓟州区降水、地形地貌、人口、地质灾害、DEM数字高程数据等资料,以天津北部蓟州区为研究对象,采用无结构不规则网格设计方法对研究区域进行网格划分,应用层次分析法（AHP）确定直接雨量和间接雨量、水流流速、地形地貌、人口密度、发生频率等泥石流危险因子权重,建立天津泥石流危险度评估模型。利用模型对蓟州区2011-2018年11次强降雨过程进行泥石流危险度评估。结果表明：过程降雨量最大、降雨最为集中的2016年7月20日泥石流危险度最高,雨势平稳的2018年8月12-14日危险度最低;蓟州区2012年7月22日出现的双安泥石流以及2018年7月24日出现的小型山体崩塌,在模型对应的区域内均显示有泥石流风险存在,表明模型对泥石流具有较好的评估能力,可应用于业务和服务中。采用广义极值分布函数计算了蓟州区不同重现期1 h和12 h雨量,利用泥石流危险度评估模型模拟不同重现期雨量的泥石流风险,研究结果可为相关部门和行业提供决策参考。     

滑坡泥石流大尺度统计预报模型的实时检验

利用滑坡敏感性分布和降雨阈值公式建立了一个滑坡泥石流统计模型,该模型可以用于中国大尺度范围内的滑坡泥石流预警。使用CMORPH卫星降水驱动该统计模型,对2016—2017年的106起滑坡泥石流事件进行了验证分析。结果表明,该模型能较好地预警大多数滑坡泥石流事件,其中对72. 1%的雨季滑坡泥石流事件能较好预警,但对非雨季的事件只有35%能较好预警,对雨季的预警效果明显优于非雨季。由于滑坡泥石流主要发生在雨季,因此该模型总体上具有较好的效能。该模型对于强降雨引发的快速滑坡事件具有较好的预警能力,但对于由强度较小、持续时间较长的降雨引发的慢过程滑坡事件的预警效果有待提升。利用该统计模型以及CMORPH实时卫星降水产品,可以建立滑坡泥石流大尺度实时预警系统,对滑坡泥石流减灾防灾具有一定意义。     

浙江省滑波、泥石流多发区气象预警研究

在对浙江最主要的突发性地质滑坡、泥石流子体与降雨量的统计分析后,提出了有效降雨量概念,通过统计分析,获得了计算有效降雨量关系式和四个多发区的临界有效降雨量。针对滑坡、泥石流,应用MM5中尺度预报模式进行本地化,并结合卫星和雷达的客观雨量预报方法。三种客观预报雨量的方法互相补充。经2003年和2004年试报,对雨量预报和滑坡、泥石流预测有较好的效果。     

潮州市交通事故气象预警模型

利用2005年2月～2006年12月间发生在潮州市境内的7793个交通事故样本,计算了每日交通事故指数,并用其修正值与温度、湿度等气象因子的逐月相关系数进行聚类分析,把样本数据分成热季和非热季2类;利用Logistic回归分析方法,分别建立潮州市热季和非热季的气象预警模型,检验表明,热季的预报准确率为79．1％,非热季为65．3％。     

青海省三江源灾害性天气预警应急系统设计

针对青海三江源地区地形复杂、基础设施薄弱、公共通讯网络落后等问题及其对作业监测的制约,以工作流、软件度量和配置管理等技术为基础,利用面向CMM标准,设计和开发灾害性天气预警应急系统,实现信息安全高速传输,提高了灾害性天气预警应急水平.灾害性天气数据库的建立即是对各类灾害性天气(洪水、干旱、台风、风沙尘暴等)数据的管理实现电子化与智能化,为领导决策提供支撑保障和系统支持.系统与Internet实现无缝结合,可为项目信息管理提供图、文、表、管一体化服务.     

湖北省高速公路道路结冰预警模型

利用2013年以来建立的湖北省高速公路沿线的87个交通气象观测站每10分钟一次的气温及路面温度等实况资料,对各个高速路段的路面结冰频率随气温的变化规律进行了分析,发现均满足Logistic回归模型,但不同高速路段结冰对应的环境气温有差异。通过研究各个高速路段道路结冰的气温条件概率,计算得到湖北高速各个路段拐点气温,再结合路段降水情况,可以对湖北省高速公路结冰进行预警,从而为高速公路是否开展消冰措施、何时开展消冰措施提供建议。     

广东省气象预警服务质量的评估模型

基于2021年预警信号发布、应急响应启动以及预警信息发布数据，采用层次分析法和加权综合评价法，从服务量和影响程度两个维度入手，构建了包含预警信号指数、应急响应指数、预警信息指数、综合评估指数4项指标的广东省气象预警服务综合评估模型。通过历史案例对比分析表明：利用模型得出的预警服务指数与区域预警服务能力、过程影响情况有较高的一致性。证明该方法能客观、量化评价广东的气象预警服务水平。     

沪宁高速公路高温预警指标及预报模型的研究

利用沪宁高速公路实时监测数据,筛选出30个典型高温天气过程,应用WRF模式对其进行了数值模拟。在对输出结果作统计分析后,提取了沪宁高速公路高温天气的几个数值预警指标,建立了梅村、河阳两站的高温预报模型。研究表明:(1)利用WRF模式对沪宁高速公路沿线的高温天气过程进行模拟是可行的;(2)提取的沪宁高速公路高温数值预警指标有:前一日14时的地表温度Ts≥40℃、地面潜热通量Fl≥350 W.m-2、近地面相对湿度Hr≤60%、当日08时的地面感热通量Fs为负值且绝对值≥70 W.m-2、地面水平风速Vs≤3 m.s-1,当各项指标同时满足时,可预报当日会出现35℃以上的高温;(3)采用多元线性回归方法分别建立了梅村和河阳站的高温天气预报模型,经检验所建模型预报准确率较高。     

突发暴雨型滑坡泥石流地质灾害格点化预警方法

利用浙江省雷达、自动站等现代探测资料,结合数值预报等,形成连续滚动的高分辨(0.01经纬度格距)0~3 h网格化定量降水预报,通过G IS数字高程模型、遥感数据(地质、土壤、土地利用现状)的数据库分析获取浙江省境内地质灾害易发程度的分布数据,对传统的灾害预警模型以Logistic回归模型为基础进一步改进,再采用逐时滚动递进方式引入"前期有效累积降雨量"算法,应用网格化的处理方式,建立具有高分辨(约1 km×1 km)的强降雨诱发型滑坡、泥石流网格化的客观预报预警模型,期望探索和改进气象灾害的预报技术方法,尝试提高预报的精细化程度。     

基于WebGIS的祁县地质灾害预报预警系统研究

给出了山西省祁县地质灾害预报预警信息系统的实现方法。根据祁县国土局每年对本区域内各地质灾害发生点地质灾害要素的统计,以祁县县城及周边区域为研究对象,判定本区域内不同地段滑坡地质灾害发生的可能性,并分析地质灾害与对应的气象观测要素数据关系,根据当日强降水型和连续降水型方面的研究结果,将导致地质灾害发生概率的因素做分级量化处理,建立适合祁县本地区特点的地质灾害预报预警评估算法模型。在此研究基础上,构建地质灾害统计要素——气象观测要素数据库,设计并实现基于C/S与B/S相结合的Web GIS地理信息系统对地质灾害区域的实时监控,系统可对地质灾害的发生做出及时、准确的预警。通过调整完善气象观测要素影响值,修正预警区域和灾害等级计算方法,地质灾害点落入预报区比例从49%增加到69%,2011—2015年,系统对地质灾害的预报预警成功率达到了83%以上,满足了业务应用的需求。     

宁波市突发性地质灾害气象预报预警方法

地质灾害的诱发因素包括人为因素和自然因素,但在一定的地质结构及环境条件下,降雨是地质灾害发生的最主要诱发因素。基于人工神经网络系统(ANN)和地理信息系统(GIS),结合地面中尺度自动观测系统的雨量实况与高精度的WRF数值预报雨量格点产品,依托MICAPS系统,实现预报员的快速主观订正,建立的宁波市突发性地质灾害预报预警系统在业务运行中是高效可行的。     

基于卷积神经网络的雷电临近预警模型

从研究人工智能雷电临近预警模型的目的出发,以卷积神经网络模型为基础,结合多个时间序列的雷达产品(组合反射率、液态水含量、回波顶高)与闪电数据,对雷电临近预报方法进行基于卷积神经网络结构的应用,以福建省2017-2018年雷达、闪电数据为样本完成了模型的训练与预测研究.训练结果显示,15～30 min模型训练样本测试集准...     

中国降水型泥石流研究现状

在综合调研泥石流研究现状基础上,总结了降水型泥石流研究进展。从降水资料的使用、泥石流发生区域雨量的估算、分析降水与泥石流关系的模型、环境背景因子的考虑等四个方面分别进行了论述。目前加密雨量观测资料、卫星雷达资料的应用,提高了泥石流灾害所在小流域实况降水估算精度。由简单地考虑临界雨量发展到考虑前期间接有效雨量、前期直接有效雨量、激发雨强和历时,同时考虑降水类型对泥石流的影响。目前降水和泥石流的关系模型发展为确定性模型和概率性模型。环境因子的考虑向两个方向发展:一种倾向是针对环境背景数据开展更加精细的区划,针对每个区域单元所处的环境背景情况建立降水与泥石流关系模型;另一种发展趋势是利用信息量等模型将环境因子作为降水与泥石流关系模型中的变量。     

安徽省突发气象灾害预警信号制作系统

介绍了国内及安徽省预警信号发布制作工作的现状,阐述了安徽省气象台突发气象灾害预警信号制作系统的设计思路、流程结构和主要功能。该系统设计合理,并利用计算机软件编程技术完成人机交互的系统界面,可以方便快捷地生成图文并茂的预警信号发布内容,解决突发气象灾害预警信号制作工作的及时性、一致性、完整性问题。     

晴空回波在强对流天气临近预报中的应用

该文介绍了利用多普勒天气雷达资料判断环境风场辐合、辐散的两种方法:径向速度图像特征定性识别法和EVAD技术定量计算法,并结合2009年8月两次强对流天气过程详细介绍了两种方法的具体应用。统计分析了2005-2008年5-9月晴空回波特征以及不同高度散度和对流出现时间的关系,晴空回波出现在距离雷达中心50km范围之内,反射率因子多在10～20dBZ,径向速度大部分为-5～5m/s;强对流天气出现之前,对流层低层均会出现辐合,可以利用低层连续5个体扫出现辐合作为环境场具有辐合条件的指标。根据统计结果建立了强对流天气临近预警系统,该系统在2009年6-8月试运行,预警命中率为88.9%,虚警率为29.8%,临界成功指数为64.5%,辐合提前对流天气出现时间平均为7.1h,对降低强对流天气漏报率,提高强对流天气的临近预报水平有重要意义。     

冰雹云提前识别及预警的研究

利用雷达强回波45 dBZ高度和降雹日08时月平均零度层高度,对1991-2003年宝鸡雷达站观测的165 d 231块对流云数值拟合,得出了识别冰雹云的指标:处于发展中的对流云,雷达强回波45 dBZ高度大于或等于多年降雹日08时零度层月平均值的2.9 km,将有冰雹酝酿形成.对降雹造成灾害的雷达回波分析表明:雷达强回波的45 dBZ平均底部越高、提前识别的时间越长,顶部越高距离降雹时间越短,冰雹的形成是雷达强回波从云体的中部开始向上下扩展而成.该识别冰雹云方法对单体降雹平均提前识别12 min,而对超级单体平均提前识别18 min,对多单体、飑线中超级单体的降雹具有提前预警的作用,平均提前预警时间22 min.     

南四湖湖面大风预警系统的应用

为弥补采用传统预报方法漏报由中小尺度天气系统所产生的南四湖湖面大风的缺陷,充分利用南四湖周围加密自动气象观测站和常规地面自动气象观测站10 min加密观测资料,采用资料实时提取分析、绘制彩色等值线图、图像发布到网站、满足大风预设条件时声音报警等方法,实现了对南四湖周围大风分布进行实时监控,进一步提高湖面大风精细化预报预警准确率。试用表明,该系统人机界面好,移植性强,运行稳定,漏报率低,可在短时临近大风预警预报中发挥作用。     

基于北斗卫星的气象灾害预警发布系统设计和应用

北斗卫星系统是我国具有自主知识产权的第一代卫星导航定位系统,具有授时、定位、短报文的三大功能。介绍基于北斗卫星预警发布系统的应用需求分析、功能流程设计与实现、系统应用实验和效果检验。通过该系统的设计和应用,有效解决了偏远农村、山区预警发布"最后1公里"的瓶颈问题,扩大了预警发布的覆盖面;弥补了城市密集区预警信息手机短信发布延迟和信息阻塞的缺陷,极大提高了预警发布的时效性;实现了灾情实时上传,形成了发布、接收、反馈于一体的预警发布体系,为北斗卫星在我国应急体系建设中的应用提出了建议。