气象灾害预警在数字城市中的对策研究

摘 要：当前，自然环境发生了巨大变化，这也使得城市建设中越来越关注气象灾害预警。在信息技术发展的推动下，数字城市的建设加快，为了满足数字城市安全运作需求，有必要采取针对性的对策不断改进与完善气象灾害预警系统。文章先简要概述了气象灾害预警的基本内涵，然后对预警有效性的实现进行分析，并提出了数字城市中气象灾害预警的有效策略，以供参考。

关键词：

中图分类号：P429 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170933212

引言

近几年，随着全球气候变化加剧，城市灾害频发，这使得城市减灾问题受到人们的广泛关注。而城市气象灾害预警作为城市减灾的重要举措，在当前数字城市建设中发挥着重要的作用。

1 数字城市中的气象灾害预警概述

气象灾害、次生灾害以及衍生灾害是当前城市自然灾害的重要组成。对城市气象灾害的特点进行分析，主要可以表现为以下几个方面。

1.1 危险性

城市气象灾害往往具有非常大的破坏及危险性，比如交通事件上升、电力线路安全性下降、房屋倒塌等，这会给城市居民带来巨大的安全威胁。

1.2 季节性

城市气象灾害往往随著季节的变化，呈现周期性及季节性的特征，比如在夏季，城市容易出现洪涝灾害。

1.3 连锁性

城市中的交通设施、供暖设施、供电线路、供水线路及供气线路等工程往往联系非常紧密，然而一旦出现城市气象灾害使其中的某一系统遭受损害，往往会产生连锁反应，使一系列衍生灾害发生。

1.4 密集性

城市人口密集，房屋也比较集中，如果发生较高等级的气象灾害，造成的损失远比周围地区要大得多。

1.5 扩散性城市气象灾害的影响往往不局限于发生源区域，而是会波及到社会各个生活层面。

气象灾害预警作为城市减灾的重要手段，通过预警信号发布气象灾害以及应急预案的行动指令，为城市防御气象灾害的威胁提供助力。用Koontz的管理学理论对气象灾害预警进行分析，对策目的具体指的是通过主体目标以及相关策略组成的系统，决定并传递一个概念，因此对策往往侧重于获取以及调度相应的人力、物力等资源。事实上，气象灾害预警是在灾害监测及预报的基础上，对危险性天气的威胁现状及延展趋势进行客观分析，并且向可能会受到灾害影响的地区发出相应的防御警告，以使相关区域作出积极性的防御动作。

数字城市主要以信息资源数字化、信息传输网络化以及信息技术的应用集中化作为整体格局，这也使得气象灾害预警的系统构成变得更加先进，还为个性化气象灾害预警的形成提供坚实的基础。

2 数字城市气象灾害预警有效性分析

进行气象灾害防御的主要目的是尽可能地将气象灾害对人员及财产造成的伤害降到最低水平。城市气象灾害防御往往涉及到各个方面的内容，如相关法律法规、现代科技、灾害管理、预警系统、公众教育等。城市气象灾害防御中，预警系统常常发挥纽带的作用，预警系统的有效运作，对气象灾害防御的有效性有非常大的影响。

气象灾害预警建设的主要目的是为城市减灾提供保障。因此在建设上，紧紧围绕“有效性”这一核心原则，因为只有有效的预警，才能够保证城市经济效益与社会效益的正常发挥。从气象灾害预警有效性角度分析预警系统的发展，大体可分成以下3个阶段：第1阶段（20世纪80年代以前），这一阶段的气象灾害预警比较重视形式，其核心在于技术规范的制定，在这一阶段关注的重点问题是如何将气象灾害预警信号发布与传播出去，而在法律法规以及技术上则主要是研究如何使预警系统能够正常运作；第2阶段（20世纪90年底初期）。这期间的气象预警信号在形式及内容上得到完善，开始定量及定性预测气象灾害可能带来的风险；第3阶段（20世纪90年代末），在这一时期，气象灾害预警更加重视实效性，并且核心发展理念是为城市提供个性化的服务。

2.1 目标及原则

数字城市中气象灾害预警目标为：在恰当的时机使用有效的方式向正处于危险中的人群或单位提供针对性的预警信息。

为了实现这一目标，气象预警系统有效性实现需遵循以下几个基本原则：风险对象原则。预警信息发布应针对当前正处于风险或者即将处于风险中的个人及单位才有效；信息传达原则。预警信息应及时向相关对象传达，并且尽可能覆盖全体对象；相应行动原则。气象预警信号发布后，相关对象应采取必要的行动去规避风险。

2.2 有效性判别方法

气象预警信号有效性的判别涉及到2个时间因素，即气象灾害有效预报时间（TE）与预警系统响应时间（TS），并且满足：TE>TS。这样才可以称作其灾害预警是有效性。

根据现阶段的科学发展水平，在不同的气象灾害预测上，准确性存在一定的差异。根据有效预警需求，对预警系统响应时间（TS）进行分析，其组成为：

TS=T0+Tf+Te （1）

式（1）中，T0指探测气象灾害花费的时间；Tf指预警信息制作所需时间；Te指预警信息传达所需时间。因此提高预警有效性的2种方法为延长TE；降低TS。

3 提高数字城市的气象灾害预警有效性的对策

数字城市气象灾害预警，其实就是以预警有效性为主要特征，在数字化、网络化及智能化基础上，建立天气监测实时化、预报预警精细化、传播渠道多样化以及信息服务个性化的高效气象灾害预警系统。

3.1 天气监测实时化

天气监测是预警的基础，探测要素可以从以下3个层面进行扩充：增加监测的物理量，在当前温度、雨量、风速、湿度、气压等要素上，还可以增加颗粒数、有害气体含量等；根据实际需求，增加特种气象观测内容，比如雷电定位网、卫星气象监测等；可以充分利用数字城市高速的宽带网络，通过开展多场景视频监视，使预报业务人员有身临其境之感。endprint

探测空间密度也是提高预警有效性的重要手段，可以通过以下2个途径实现：增加气象观测点，使观察网络更加密集，提高监测准确度；在同步观察的基础上，采取多种探测手段，如借助气象雷达、自动站联合反演来得出区域降雨量的具体情况。

探测时间密度的增加，可以为滚动式的预警服务提供有利依据，在数字城市背景下，可以利用无线局域网，使气象监测实时监测及连续监测成为可能。

3.2 预报预警精细化

气象灾害对城市的影响范围是有限的，以沿海城市为例，暴风、雷电以及大风等惡劣天气往往作用于城市局部地区，即便像台风这一大型气象灾害，也对城市不同区域产生大小不一的影响。因此，数字城市气象灾害预警，应做到个性化，做到既能够对区域发生或者即将发生的气象灾害进行预警，又不影响到城市其它区域的正常运作。

预报预警的精细化可以利用2种方法来实现：按照行政区域进行划分，可以细分到区，而对于一些比较小的气象灾害，甚至可以细化到镇或者街区；根据网格划分，细分到20km网格、10km网格、5km网格预警。2种细化方案都有潜在的优势，以行政区域划分为例，这种方案能够使市民产生积极响应，而网格细化则充分借用了熟悉城市网络化、智能化的特征。因此为了实现最大化的预警效益，可以将2种方法进行综合。

3.3 传播渠道多样化

预警信号传播主要是指将预警信息及时传输到对象中，以使对象作出针对性的防御。在数字化城市中，为了实现传播的有效性，需解决以下几方面的问题：传播渠道多样化问题。为了满足不同区域气象灾害信息的传输，应建立多条信息传播渠道，比如利用广播电视、户外媒体、手机信息等多个渠道及时发布预警信号；预警信息标准化。数字城市中信息传播方式非常多，尤其是在当前新媒体背景下，信息更是呈现爆炸式传递。而为了保证预警信息便于对象理解，应满足社会多元化需求，预警信息应使用简要明确的语言，可以恰当地结合图片、动画、文字、语音等将气象灾害即将影响到的区域、到达时间及地点描述给群众，告知他们相应的防御方法，不间断地提供滚动信息。充分利用各种定向发布技术；数字城市区域定位方式多样，一般由国家公布信息处理标准编码，以保证信息的权威性。依据现阶段的通信技术水平，可以在城市不同区域建立基站，每个基站距离应在10km以内，这样一旦某个基站附近发生气象灾害，就可以通过该基站小区广播功能，向区域全体手机用户发布气象灾害预警信息。

3.4 信息服务个性化

个性化服务为个人安全提供保障，如某人位于龙卷风附近，就能够收到1条预警信息：“警报，在您的西南方向5km处有龙卷风正在向您靠近，请您迅速向西北方向撤离。”这样可以使即将处于危险区域的人群及时撤离，使受气象灾害袭击对象的概率降低。

实现信息服务的个性化，应根据服务对象的不同对用户进行分析，并且提供相应的服务。不同服务对象的个性化服务如下：决策指挥人员。主要包括政府各级防灾指挥人员、各个单位的安全责任人以及生命工程重点防御单位值班人员，往往这部分人员需要获得准确、全面的气象灾害动态信息；灾害风险对象。主要是正处于或者即将处于风险中的民众或单位，信息服务凸显个性化；其它社会群众。主要包括电台、电视台、气象网站等服务人员，一般不需要提供个性化服务。

个性化服务的核心是在数字城市的整体框架下，建立一种全新的服务理念，为相应对象提供安全防护信息服务。

4 结语

在数字城市中，为了提高气象灾害预警的有效性，要求气象灾害预警具备天气监测实时化、预报预警精细化、传播渠道多样化以及信息服务个性化的基本特征，通过精准的气象预警，为数字城市居民的人身安全及财产安全提供重要保障。

参考文献

[1]郭进修，李泽椿.我国气象灾害的分类与防灾减灾对策[J]. 灾害学，2005（4）：106-110.

[2]邓红.提高气象灾害预警服务能力的对策[J].现代农业科技， 2014（13）：273-274.

[3]高艳伦.气象灾害预警服务工作存在的问题及对策[J].南方农业，2015（24）：226，228.

[4]毛夏.数字城市中的气象灾害预警对策[J].自然灾害学报， 2005（1）：110-115.

作者简介：王凤娟（1973-），女，山东东明县人，本科，东明县气象局，工程师，研究方向：气象科学。endprint