暴雨拷问下城市防汛信息化建设

1、暴雨拷问下城市防汛信息化建设2012年7月21日，北京遭遇了有气象记录以来的最大暴雨，随后,台风、暴雨、泥石流等自然灾害横扫我国多个城市，接踵而来的侵袭、内涝令中国城市基础设施建设经受了 前所未有的挑战。在“暴雨拷问城市良心”的质疑声中，城 市管理者们应进一步思考：如何利用信息化手段，为城市防 汛精细化管理提供有力支撑？7.21北京暴雨阴霾日渐远去，然而城市内涝所书写的长长的遇难者名单，已成为国人心中永远的痛。据相关管理部 门表示：北京的排水系统，建设于上世纪80年代，参照苏联等干燥国家的建设标准，设计基本上以13年一遇为考 量，对于目前北京气候而言可谓偏低。灾后，“城市基础建设要补上防汛这一

2、课”的呼声一浪高过一浪，而值得人们注意的是：无论新城规划，还是老城 改造，作为各项基础设施的神经中枢，信息网络是城市防汛建设的关键所在。拷问暴雨中漏洞百出的信息系统:各部门灾害预测预报信息和通讯指挥系统各成体系，未做到信息资源共享；已有 建设项目集成与系统化不够，缺乏防灾减灾科技平台的建 设；灾害的监测、评估缺乏统一标准，难以相互比较和分析;基础设施建设、科研设备购置、防灾减灾基础研究和先进技 术推广应用等多方面资金投入不足随着自然环境不断恶化，突发灾害性事件发生频率愈加 频繁，有远见的管理者已清晰意识到：灾害防治理念应向管 理、预防等“软性”因素一一信息化管理倾斜。数字化城市应对突发事件数字

3、城市技术是一种新兴发展起来的技术，它不仅可以 实现城市中各类信息资源共享，还支持各种应用模型。怎样 利用数字城市系统的信息资源和其先进的支撑技术？建设 城市的数字防灾减灾系统，应该也涵盖防汛的内容。数字城市付诸防汛的应用就是以数字地形图、卫星遥感 镜像、数字地形模型、景观模型为空间定位商务基础数据库, 结合汛期时我们所关注的地下管线、规划、土地、道路、房 地产、人口、商业、水利、电力、电讯、企业信息，建议专 项数据库，辅助监控、决策、指挥、发布系统，对城市信息 系统进行新建和再造，是实现信息快速收集、传播和交互的 it基础架构。数字化城市则是从更广意义上，为抢险救灾、 灾害评估和灾后重建规划提

4、供了及时有效的信息综合服务， 协调各部门的行动，来做到统一的信息共享和指挥，也为今 后综合减灾与风险管理提供了参考模式。面对防汛之类突发事件没有应急预案是十分可怕的，数 字化城市能够实现精确、高效、全时段和全方位的城市管理, 是城市管理机制的创新和突破，以其统一高效、数据全面、 综合分析、快速响应等特征全面满足救灾现场智能化管理事 前规划的需要。气象预报插上“云”翅膀天气预报数值化、精细化是气象预报发展的潮流，也是 信息技术能力的体现，最为显著的就是云技术的应用。随着 数值天气预报技术的不断发展，数值天气预报越来越需要大 量高性能计算资源的支持。云计算在分布式环境下，以资源 聚合的方式来增强气

5、象预报的时效性，在汛期显得弥足珍 贵。云计算在气象部门的有效运用，最直接的成果之一应当 是大幅降低终端用户的工作代价。气象部门最远端的业务用 户已完全没有必要为完成业务工作而在当地配置众多服务 器、存储设备，以及为维护这些设备而建立计算机房；在数 据处理方面，实现''云计算”可以完成对数据资源的集约 化，使得数据资源使用更为简捷，提高服务质量。特别是在 汛期这种“特发”状态下，最大限度地发掘并发挥出所有资 源的潜在价值，最大限度地提高资源的使用效率，从而提高 信息化建设的整体效益和效能，以工作环境的大幅改善及工 作代价的大幅降低来促进气象部门技术水平的提高、业务能 力的增强、管

6、理质量的提升，才能满足“防汛”核心业务目 标的需要。据称广州热带海洋气象研究所数值预报团队借助深圳云计算中心强大的计算能力，突破精细化数值预报计算瓶 颈，初步实现了数值预报水平分辨率从6公里提高到3公里, 预报时间从逐3小时提高到逐小时滚动预报。这种预报精度 对于“北京7.21暴雨”还是不够的，但我们相信随着云技 术的成熟和深入应用，汛期中的预报精度是有保证的。物联网令防汛救援有的放矢物联网是通过射频识别（rfid）、红外感应器、全球定 位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任 何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能 化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念，促进

7、了 信息在汛期中收集、分析、传播、使用的便捷性。物联网利 用前端的传感器、设备，能够把内涝灾情信息感知到，同时 通过不同层次的系统向数据系统，能够把灾害性信息实时地 通过不同的媒介，不同的介质进行传播，像传真，led大屏, 短信，大喇叭等等，能够告诉这个地方可能会发生内涝灾害。在救灾过程中，利用rfid对进入灾区现场的人员进行 有效管理无疑是个很好的方案。灾民身份的确定，伤势情 况的统计，灾民原有健康信息的记录管理，灾民位置移动和 跟踪，灾区现场救灾物资发放管理。从城市内涝防治的角度, 一个人通过手机、或者植入一个rfid芯片后可将一个人体 的健康信息、人的位置信息通过全球卫星定位系统传递给城

8、 市管理系统，特别是在城市内涝发生时，可以迅速的通过公 共管理指挥系统实施智能调度，便于政府实施灾情抢救、个 体自救、以及现场控制管理。从“5 12”汶川地震到玉树地震、舟曲泥石流，四川 等省市利用最新的物联网技术、地理信息技术和移动信息化 技术，开发出了 “灾汛预警通”系统，对各类地质灾害进行 监测预警，收到了较好的效果。遗憾的是，已应用于重大地 质灾害防治的物联网技术，在城市内涝防治领域没有得到很 好的应用。计算机仿真助力城市排涝针对汛情出现、城市排涝，相关部门需要对系统进行试 验，了解其运转状态，测试比较不同方案，找出最优解决方 案。然而，瞬息万变的水情容不得人们对排涝系统进行试验。 此

9、外，现实世界试验成本过高，或根本无法进行试验，也成 为相关部门不得不面对的问题。在这种情况下，人们从现实世界转向虚拟世界，在无风 险条件下对系统模型进行仿真实验，然后将得出的解决方案 映射到现实世界里。经过半个多世纪的发展，计算机仿真已经从纯数学仿真，实物在回路中的数学与实物混合仿真，发展到现在的人 在回路的智能化仿真。从仿真的深度和广度来看，计算机仿 真已从单系统单设备仿真，发展到多系统体系仿真和复杂系 统仿真。排涝系统是一个高度动态，高度变化的复杂系统，水情 分布永远在波动，排涝设备运行也不会一成不变，任何一个 环节的表现在很大程度上依赖于其他环节的表现。正如单方 面提升排涝设备运行的效率不足以应对，优化单一个环节未 必带来整体效率的提高，有时甚至会牺牲其他环节的表现水 准。因此，仿真技术将排涝系统作为一个整体系统来研究， 利用计算机技术实现可试验性、可量化性和快速性，使得仿 真技术有着比其他分析工具更强的说服力和直观性。中国21世纪初可持续发展行动纲要提出，把加强 灾害综合管理、提升防灾救灾的信息化水平纳入保障国家可 持续发展规划的战略中，防汛信息技术促进经济与社会的持 续发展的重要意义也是不言而喻的。目前，防治城市内涝的防汛信息化存在发展障碍，主要 源于两个方面：一为抱有侥幸心理，针对像北京这样降水量 一直