广西地质灾害业务平台的设计与开发

基于中尺度自动气象站雨量资料和广西气象台雨量预报等资料,利用C#、SQL和MeteoInfo类库技术,建成了一个集广西气象雨量实况和预报信息的直观显示、广西地质灾害预警的制作及会商等功能于一体的图形信息平台.平台精确到地质灾害隐患点制作地质灾害气象风险预警,推进了广西地质灾害精细化预报的进程.平台的组建方式和信息的图形直观显示方式可简化工作流程,提高预报质量和工作效率.     

台风"鲇鱼"强降水引发的地质灾害气象风险预警检验与分析

2016年9月28日,台风"鲇鱼"造成的强降水在浙江和福建引发多起地质灾害,造成严重人员伤亡和财产损失。利用中国气象局气象灾害管理系统和中国地质环境监测院提供的灾情资料,结合加密自动站降水观测、多源降水预报、承灾体脆弱性和暴露度等信息分析致灾因子,定量检验中央气象台地质灾害气象风险模型性能,并对格点化定量降水预报产品使用进行了讨论。结果表明:降水是本次地质灾害过程的主要致灾因子;国家级地质灾害气象风险预警产品命中率和漏报率分别为67.8%和11.1%,各项定量检验指标均优于客观模型;第二代中央气象台地质灾害气象风险模型预报命中率高于第一代模型的原因可能是其引入了高分辨率的地理学信息,第一代模型在地质灾害易发区出现特大暴雨时,有直接预报最高风险等级的缺陷,此外两代模型均存在明显空报现象;格点化定量降水预报产品能定点、定量地预报降水,相比主观降水等级落区预报更适用于地质灾害气象风险预警业务,但使用时需要注意其可能在一些地形复杂区域存在局限性。本检验结果只是针对一次台风过程得出的,还需要更多的个例分析和统计检验以确定结论是否具有普遍规律。     

地质灾害精细化气象临近预警系统的设计与实现

介绍了杭州地质灾害精细化气象临近预警系统设计思路和功能特点。在地质灾害隐患点普查基础上,应用足够密度、实时传输的雨量观测资料,综合分析各隐患点地质稳定状况、前期有效降雨量、临近降雨强度对滑坡、崩塌等地质灾害影响,运用统计方法建立了地质灾害气象临近预警模型,在此基础上采用资料细网格插值、阀值自动判别、预警实时发布等技术,构建了全自动化运行的地质灾害精细化气象临近预警系统,将地质灾害预警精细到村、信息实时发布到责任人。该系统运行稳定,投入业务运行以来应用效果良好,在防灾避灾和提高防治工作效率等方面发挥了积极作用。     

区域站降水量在汉中地质灾害预报中的应用

通过对汉中2000—2008年地质灾害个例和气象站、区域站降水量统计分析,建立以前期雨量和当日雨量为综合判别指标的地质灾害预报模型。用工具软件VB 6.0、Serfur8.0开发了汉中地质灾害预报系统,自动读取区域站降水量并显示,随时监测地质灾害重点隐患区的降水情况;用前期雨量、未来24 h预报雨量和各县的逐日降水影响系数,计算地质灾害发生气象条件等级,制作汉中地质灾害气象等级预报。     

巴中地区强对流天气预报方法研究

利用1987-2017年高空观测资料、地面观测资料,以及巴中市国家气象站、区域气象站资料,雷达资料,灾情资料,EC细网格预报资料,采用中尺度分析方法分析,总结了巴中地区强对流天气的四种概念模型、分类预报方法和地面要素临近预警指标。并基于EC细网格历史资料,采用主成分分析方法筛选物理量因子,通过配料法建立了巴中地区雷暴大风预报方程,实验表明当雷暴大风预报方程预报值大于60%时,巴中地区发生雷暴大风的概率很大,具有很好的指示作用。     

兰州有限区域中尺度数值模式业务系统及应用

以国家气象中心数值T213资料为基础,结合业务和服务的实际需要,建立了基于MM5的兰州有限区域中尺度数值模式业务系统,该系统前后处理程序成熟,每天都能提供大量的数值预报产品,已经成为预报业务和服务的重要参考依据,在精细化预报、暴雨等灾害性天气预报和地质灾害气象等级预报中发挥了重要作用.     

云南滑坡泥石流灾害精细化气象预警系统

通过开展低纬高原地区MM5 V3不同参数化方案降水模拟试验,建立了基于SGI O350小型机的MM5中尺度数值模式业务系统.使降水预报输出产品时间分辨率小于等于60 min、水平距离分辨率小于等于10 km;对雷达、卫星降水反演资料与气象站及加密雨量站的实测资料用权重法集成为精细化实况降水场;基于滑坡泥石流灾害发生的天气气候背景和不同地质地貌条件下滑坡泥石流与降水的关系研究,采用PP-ES模式,建立了以时间分辨率为12 h、水平距离分辨率为30 km的滑坡泥石流灾害气象等级预报产品为主要内容的云南省精细化滑坡泥石流灾害气象监测预警系统.     

宁波桃树花期预报方法

以宁波奉化桃花为例,应用区域中尺度自动气象站的逐时资料,分析前期光、温、湿条件的变异系数及这些要素与花期的相关系数得出:时积温(度·时)相对日积温(度·日)更能体现其与花期的内在关系,根据变异系数和相关系数的极值来确定预报因子。在此基础上利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)细网格资料的中期预报产品,采用BP神经网络,建立花期精细化预报模型,应用于实际预报。结果表明,利用中期数值预报产品和适当的预报模型进行花期中期预报是可行的,取得了较好的预报效果,提高了气象为农业服务水平。     

承德市地质灾害气象预报方法初探

分析承德市1954~2003年地质灾害资料及对应的降水资料,初步揭示了承德市地质灾害发生规律,找出了地质灾害发生与降水的关系。结果表明:局地强降水是诱发地质灾害的主要因素。由于不同地区具有不同的地质结构,根据地质灾害的区划、当日降水强度以及前期降水情况划分了承德市发生地质灾害的3种降水类型:前期饱和型、未来触发型和降水集中型,并确定了3种有利于地质灾害发生的大气环流形势及影响系统,为做好地质灾害气象等级预报预警打下了基础,据此建立的地质灾害气象等级预报预警系统于2005年投入业务使用,应用效果显著。     

桂西山地灾害的监测、预测及其对策

通过收集大量的地质灾害资料和气象资料,运用天气学、数值预报产品的物理量场、MOS法等,结合卫星探测资料,建立各种地理环境和地质特征条件下山地灾害预警的气象模型和各种灾害等级的预警指标,并就山地灾害的监测与对策提出了一些建议和措施.     

四川公路地质灾害特征及气象危险性评价

利用四川省2007～2013年的公路地质灾害资料和30年气候整编的雨量资料对四川公路地质灾害的基本特征进行了分析,建立了四川公路地质灾害危险性评价的指标体系。主要结论:影响四川省公路安全的主要地质灾害有泥石流、崩塌、滑坡和洪水,近7年来,四川公路因降雨引发地质灾害的断道、封路等灾害次数呈逐年上升趋势。公路地质灾害发生数量与四川逐月降雨量有很好的对应关系,7月发生最多,8月次之,说明降雨量的季节变化决定了公路地质灾害的季节变化。灾害主要发生在09～10时和15时左右。选取年平均灾害次数,5～10月降雨量,日最大降雨量,5～10月暴雨日数,年降雨量这五个因子,采用主成分分析法,开展了公路地质灾害气象危险性评价。      

北京“7·16”暴雨诱发地质灾害成因分析

从2018年7月16日北京暴雨过程雨情和地质灾害灾情出发,介绍了此次过程的地质灾害气象预警及检验;并基于北京区域地质灾害易发度信息,结合多源融合定量降水估测(QPE)驱动CREST水文模型模拟径流量与土壤湿度特征、过程雨强特征,分析了北京本次地质灾害气象成因。结果表明,北京北部和西部处于地质灾害中、高易发区,区(县)小时累计面雨量达到50 mm以上易发生灾害,降水持续24 h后是地质灾害的高发时段,灾害常发生于雨强较大峰值后的15 h内;基于雨强-降水持续时间推求的地质灾害致灾临界雨量阈值对北京地区地质灾害气象预警有一定的借鉴意义;基于水文模型的北京区域径流量、坡面径流深、土壤湿度等水文过程要素模拟对预警也有较好的指导意义。     

地质灾害气象风险预警实时检验客观工具关键技术及应用

中国气象局灾害管理系统中地质灾害关键词和灾害发生时间具有多种组织结构的信息特征，灾害信息分析依赖于人工，不利于地质灾害气象风险预警检验的实时性和客观化。本文结合灾情信息特征和中文自然语言处理软件包Jieba研发了地质灾害多元灾情信息智能分析技术，开发了地质灾害气象风险预警实时检验客观工具。检验工具集成了多元灾害信息智能分析，业务检验方法为主检验主客观预警，检验结果产品自动化输出等功能，可实现预警检验全部流程。2015—2019年地质灾害气象风险预警检验应用表明，实时检验客观工具提取灾害信息准确率达到97%，检验效率高，实时性和集成化优势明显。     

台风强降雨诱发地质灾害的雨量特征分析

台风的特大暴雨可以引发山体滑坡和泥石流等地质灾害,造成严重的人员伤亡.高分辨率资料的应用是地质灾害精细化预报的基础.选定频繁遭受台风袭击,同时受地质灾害影响严重的浙江乐清市作为研究区域,利用雷达联合雨量计估计降雨技术,以0414台风云娜、0505台风海棠和0509台风麦莎导致的群发性地质灾害为例,研究雷达估计降雨在监测地质灾害方面的适用性以及台风降雨和地质灾害发生之间的关系.结果表明,雷达估测降雨较好地反映地质灾害触发雨量特征.台风诱发地质灾害需要的持续时间短,有效雨量更小,临界雨强大.     

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。     

西南地区不同地质灾害影响区的降水阈值研究

根据1961~2010年西南地区(四川省、云南省、贵州省、重庆市)重大地质灾害资料和全国重大地质灾害年鉴资料统计不同地质灾害(滑坡、坍塌、泥石流)事例,确定其影响区域。利用西南地区77个气象观测站逐日降水资料,根据降水阈值的定义和计算方法,运用线性回归法研究西南地区各灾害影响区的降水阈值。结果表明:我国西南地区是地质灾害多发的地区;1961~2010年西南地区重大滑坡、泥石流灾害具有密集成群、成片或成带的规律,有明显的稀疏区和密集区;且主要发生在6~9月,其中7月份发生最多,与降水的时空分布具有很好的一致性,降水是诱发地质灾害的主要因素。西南地区不同区域内诱发重大滑坡、泥石流灾害的降水阈值存在差异。西南地区的重大滑坡灾害主要是持续性强降雨型的。      

降雨型地质灾害预报方法研究进展

开展降雨型地质灾害预报是减少灾害损失的有效方法。该文在讨论降雨型地质灾害预报相关概念的基础上,结合国内外已有的研究成果,系统总结了隐式统计模型、显式统计模型和动力模型等降雨型地质灾害预报模型的特点和适用条件。近几年区域降雨型地质灾害的预报技术研究有以下新特点:统计模型简单实用,目前已经由单一考虑降雨特征的第1代隐式统计模型,进一步发展为考虑地质、地貌等静态因子的显示统计模型;动力模型逐渐由基于垂直入渗理论的边坡稳定性模型开始向基于水土耦合机制的复杂预报模型发展;降雨型地质灾害业务预报预警的核心是地质灾害预报模型的本地化运行,我国已经基于统计模型搭建了服务于不同区域的业务预报预警系统。结合多源预报降雨资料,搭建基于水土耦合机制的降雨型地质灾害集合预报预警系统是未来可能的发展方向。     

基于加密降水资料的贵州地质灾害概率预报模型

运用信息量法进行了地质灾害易发性评价,将全省划分为3个易发等级。利用贵州省2009—2014年的地质灾害和降水数据,分析了每个等级中地质灾害概率与有效降水量之间的关系。在此基础上,利用概率论方法将动态临界雨量引入预报模型,建立了基于动态临界雨量的地质灾害概率预报模型。结果表明:对于任意的易发区划等级,诱发地质灾害的临界雨量并不是静态的,而是分布在一个非常大的区间上;当有效降水量为该区间上一个特定的值时,用相应的概率来描述地质灾害发生可能性的大小,而不是地质灾害一定发生更为恰当;在2015年的检验中,模型预报准确率超过80%,说明该概率预报方法具有实际应用价值,能起到良好的预报预警作用。     

基于Logistic回归的区域地质灾害综合气象预警模型

应用Logistic回归拟合地质灾害发生概率,建立了区域地质灾害综合气象预警模型,实现了降雨引发地质灾害发生概率的动态预报。降雨观测和数值降雨预报作为模型的动态输入,利用信息量模型集成地学因子得到的总信息量作为模型的静态预报因子。预警模型在栅格点上预报降雨引发地质灾害的发生概率,并以等级形式发布预警。用2004年实际观测对预报进行检验,结果表明当年80%的灾害都达到了预警发布的标准。2006年汛期的业务运行对台风碧利斯引发的地质灾害做出了较准确的预报预警。说明模型能满足预警业务的要求,是提高地质灾害气象预警水平的有效途径。     

河北省山区地质灾害气象预警系统

介绍了国内地质灾害预报预警方法研究及系统开发现状,阐述了河北省山区地质灾害气象预警系统的设计思路、系统构成、主要功能及特点.该系统利用河北省地质灾害区划信息、地理信息、气象观测和探测信息(稠密区域气象观测站降水、多种多普勒雷达产品、卫星云图、闪电定位等资料)、数值模式降水预报产品等,采用数理统计、天气动力学方法及计算机应用技术,可以方便快捷地生成预报预警产品.经2007年汛期业务应用证明,该地质灾害气象预警系统可以对地质灾害预报进行及时订正,减少空、漏报率.