宁蒗县区域自动气象站站网布局研究设计方案

宁蒗县区域自动气象站站网布局研究设计方案摘要：宁蒗受独特的地理环境和气候因素影响，雷电、大风、冰雹、暴雨等局地性强对流天气频发、易发、多发，滑坡、泥石流、洪涝等气象衍生灾害给全县人民生命财产造成了极大的损失，气象灾害严重影响全县经济社会发展。加强气象监测预报预警能力建设，科学防范气象灾害工作极为重要。关键词：区域自动气象站；布局；建设需求引言气象监测是气象工作的基础，有了精密的监测，才会有精准的预报和精细的服务，气象监测系统需重点规划建设。在地面区域自动气象站点建设方面，宁蒗县目前建有28个气象监测站，其中1个国家级监测站，11个6要素区域自动站（包括永宁、战河、红桥、翠玉、金棉红星、新营盘、跑马坪、永宁坪、西川、宁利、石格拉），12个两要素区域自动站（包括拉伯、金棉、烂泥箐、蝉战河、永宁坪、大兴红旗、西布河、翠玉宜底、烂泥箐水草坝、紫玛街道岔河社区、紫玛街道羊窝子），4个单要素山洪雨量监测站（包括白草坪、拉都河、梨园、白旗），没有专业的农业气候观测站点。县内气象监测站数量偏少，且普遍集中分布于各乡镇政府附近，数据缺乏整体代表性，对农村农业气候监测无法起到有效的数据支撑作用，且部分站点观测要素仅限温度和雨量，缺乏对光照条件、湿度、风速风向等要素的监测，直接导致全县整体气象数据的不足和缺失，特别在我县局地性、立体性气候显著的特征下，无法科学支撑经济社会发展各类气象保障服务。一、宁蒗县区域自动气象站布局规划（一）总体思路1.需求为导向区域气象观测站的建设应以区域性气象服务为导向，以需求为目标，以合理为前提，根据气象防灾减灾、专业气象服务等不同的监测需求，确定区域气象站点的位置布局，同时最大限度的兼顾对天气系统的监测和预报需求。2.突出重点宁蒗县受地理环境和气候因素影响，局地性强对流天气频发、易发、多发，滑坡、泥石流、洪涝等气象衍生灾害给全县人民生命财产造成了极大的损失，秉承“人民至上、生命至上”气象防灾减灾服务理念，结合宁蒗县实际情况，宁蒗县区域气象观测站站网布局主要研究宁蒗县人口密集区、山洪灾害隐患点、地质灾害隐患点、宁蒗县近几年暴雨高发区、高原特色农业产业分布区和烤烟种植区、旅游气象、交通气象等方面的服务需求。3.立足长远全球气候变暖背景下，天气气候异常复杂，气象灾害的多样性、突发性、极端性、不可预见性日益突出，山洪地质灾害事件频发，在此过程中，针对局地气象服务的局限性，暴露了宁蒗县气象防灾减灾体系中针对局地气象保障服务的不足。从长远考虑，本方案对今后宁蒗县区域气象观测站站网布局，提供了参考依据，对站网布局更有针对性，对今后进行宁蒗县区域自动站站网布设具有很好指导意义。同时提高气象预报预警能力，满足气象高质量发展精密监测系统建设需要，从而避免或减少气象灾害对经济社会造成的损失，为宁蒗县经济社会建设保驾护航。（二）技术方法根据最理想化的布局规则，不考虑其他因素影响的情况下，在宁蒗县的行政区域图上按照东西横距和南北纵距的距离，等比例的在宁蒗县的地图上将其按照纵横每10平方千米网格化，每个东西横距和南北纵距交叉的格点即满足“自动气象站达到100站/万平方公里”要求。在考虑布局气象观测站布局时，主要考虑防灾减灾气象服务需求和专业气象服务需求，再在网格点内对站点进行适当减少和增密，最后完成宁蒗县区域自动气象站点布局。宁蒗县在东经100°22′29″～101°15′51〞，北纬26°34′54〞～27°55′34〞之间，测算出东西横距可画8条线段，南北纵距可画13条线段，所交汇的点代表在宁蒗县辖区内可以布局56个气象观测站点，如图1理想化宁蒗县区域自动气象站站网布局图所示：图1理想化宁蒗县区域自动气象站站网布局图根据上图所示，首先考虑目前我县已有的28个气象观测站点，在图中网格点内黄色三角形代表现有的28套区域气象观测站，与这28套气象观测站点相邻的网格交叉点不再进行区域气象观测站点布局；其次，考虑防灾减灾气象服务需求和专业气象服务需求，根据收集整理的人口密集区、山洪灾害隐患点、地质灾害隐患点、宁蒗县高原特色农业产业区和烤烟种植区、泸沽湖景区位置、宁蒗县交通主干道等相关数据，画出相关密度分布图，分析区域气象观测站点的布局需求，用密度图结合网格化的格点图，确定区域气象观测站点，即根据不同需求的密度区靠近哪一网格交叉点就确定一站点布局，重复区域只取一站点，在剩余格点的基础上逐一按气象服务需求确定站点，并用阿拉伯数字标号。先考虑完成防灾减灾气象服务要求所需站点，再考虑专业气象服务所需站点，并标号完成。与现已有站点和相同位置不同气象服务需求的站点，不再重复标号，用同一个站点即可完成所有需求。根据不同气象服务需求布点完成区域气象观测站后，若有网格交叉点未布局区域气象观测站，说明该网格交叉点无防灾减灾及专业气象服务需求。此时可适当考虑我县气候特征等因素，适当在其网格交叉点加密布局区域气象观测站点，以最大限度的兼顾对天气系统的监测和预报需求，起到更好的气象监测及预警作用，综合完成宁蒗县的区域站点布局。根据图1理想化的宁蒗县区域自动气象站站网布局图可知，图中标记的1-56个网格交叉点，每个网格交叉点都可确定位置和所属乡镇，以及每个点的经纬度。具体如下表1所示：表1宁蒗县各乡镇区域自动气象站规划网格点统计表序号网格交叉点序号网格交叉点位置所属乡镇可布局气象观测站网格点可布局个数备注12.5.6.9.14拉伯乡2.5.6.9.1456、14属于两个乡镇边界格点21.3.4.6.7.8.11永宁镇1.3.4.6.7.8.1176、11属于两个乡镇边界格点310.14.15.16.19.20翠玉乡10.15.19.204格点14、16舍弃，附近已建站点；14属于属于两个乡镇边界格点411.12.13.17.18.21红桥镇11.12.13.17.18.21611属于两个乡镇边界格点；13属于宁蒗县边界格点524.29金棉乡241格点29舍弃，附近已建站点625.26.31宁利乡25.26.313727.32大兴街道321格点27舍弃，附近已建站点；32属于两个乡镇边界格点822紫玛街道0格点22舍弃，附近已建站点923.28.33.34.40烂泥箐乡23.34.403格点28.33舍弃，附近已建站点；1030.35.36.41西川乡35.412格点36舍弃，附近已建站点；1137.42.43.47.48西布河乡42.43.483格点37.47舍弃，附近已建站点；1232.38.39新营盘乡38.392格点32舍弃，附近已建站点；1343.44.51跑马坪乡43.512格点44舍弃，附近已建站点；1445.46蝉战河乡451格点46舍弃，附近已建站点；1549.50.52.54战河镇50.52.543格点49舍弃，附近已建站点；1653.55.56永宁坪乡53.55.563综上所述，网格点14、16、22、27、28、29、33、36、37、44、46、47、49舍弃（共13个格点），暂时不考虑布局气象观测站，原因是这几个网格点附近已建有区域气象观测站，剩余的43个网格点根据不同的气象服务需求完成布局。（三）研究目标本项目主要研究人口密集区、山洪灾害隐患点、地质灾害隐患点、宁蒗县近几年暴雨高发区、高原特色农业产业分布区和烤烟种植区、旅游气象、交通气象等防灾减灾和专业气象服务需求，根据需求分析布局区域气象观测站，最终形成一套宁蒗县区域自动气象观测站站网布局建设方案。二、区域自动站建设需求分析（一）防灾减灾气象服务需求分析1.人口密集区气象监测服务需求根据调研，宁蒗县一共有16个乡镇（街道办），总人口28万人，其中，宁蒗县人口主要集中分布在大兴街道北部、紫玛街道南部、永宁镇东部（泸沽湖景区）、战河镇北部；人口分布次密集区为战河镇东北部、大兴街道南部、紫玛街道北部、红桥镇北部、永宁镇中部、拉伯乡西南部、金棉乡西部、永宁坪乡西南部等。可适当根据人口密集分布情况在战河镇东北部和北部、永宁镇东南部、红桥镇北部、拉伯乡南部、金棉乡北部、永宁坪乡西南部等位置增加自动气象站，进一步达到防灾减灾的目的。按照宁蒗县区域气象站站点布局规则，结合宁蒗县人口分布密度图，绘制出宁蒗县人口分布密度网格点图2。大兴街道（网格点27）和紫玛街道（网格点22）为人口密集区且网格点附近已经建有区域气象观测站，暂不考虑在其网格点布局气象观测站；其余人口密集区的乡镇区域气象站点布局需求统计表2如下：图2宁蒗县人口分布密度格点图表2人口分布密集区气象观测站点布局规划表序号人口分布密集区乡镇（街道）可布局气象观测站网格点布局个数1战河镇5012永宁镇4、7、833红桥镇12、1724拉伯乡2、5、935金棉乡2416永宁坪乡55、5622.山洪灾害隐患点气象监测服务需求根据调查统计，宁蒗县辖区内山洪隐患点个数共有236个，其中，有42个为重点防治区域，194个为一般防治区域，共涉及16个乡镇（街道办），70个村委会（社区），236个村组。宁蒗县山洪灾害隐患点密集区主要分布在紫马街道、大兴街道、金棉乡、西川乡、跑马坪乡、西布河乡、新营盘乡、拉伯乡等区域。可以适当在西川乡西部、西川乡东南部、跑马坪乡北部、西布河乡中部、新营盘乡北部、拉伯乡中部等位置增加自动气象站，进一步提高防灾减灾能力。按照宁蒗县区域气象站站点布局规则，结合宁蒗县山洪灾害隐患点密度图，绘制出宁蒗县山洪灾害密度网格点图。大兴街道（网格点27）、紫玛街道（网格点22）、金棉乡（网格点29）、跑马坪乡（网格点44）、西布河乡（网格点37）为山洪灾害隐患点密集区且网格交叉点附近已经建有区域气象观测站，暂不考虑在其网格点布局气象观测站；其余山洪灾害密集区的乡镇区域气象站点布局需求统计表3如下：表3山洪灾害隐患点密集区气象观测站点布局规划表序号山洪灾害分布密集区乡镇（街道）可布局气象观测站网格点布局个数1金棉乡2412西川乡3513西布河乡4214新营盘乡3215拉伯乡513.地质灾害隐患点气象监测服务需求根据调查统计，宁蒗县辖区内地质灾害隐患点个数共有329个，主要灾害类型为泥石流、滑坡、崩塌和地面塌陷，地质灾害隐患点共涉及16个乡镇（街道办）。其中，全县泥石流隐患点有121个，滑坡隐患点有188个，崩塌隐患点有19个，地面塌陷隐患点有1个。宁蒗县地质灾害隐患点密集区主要分布在拉伯乡、翠玉乡、金棉乡、大兴街道、紫玛街道、新营盘乡、西川乡、西布河乡、战河镇、永宁坪乡等区域。可以适当在拉伯乡北部和中南部、翠玉乡西部和东部、金棉乡南部、新营盘乡北部、战河镇北部和东南部、西布河乡西南部等位置增加自动气象站，进一步提高防灾减灾能力。按照宁蒗县区域气象站站点布局规则，结合宁蒗县地质灾害隐患点密度图，绘制出宁蒗县地质灾害密度网格点图。大兴街道（网格点27）、紫玛街道（网格点22）、翠玉乡（网格点14和16）、金棉乡（网格点29）、西川乡（网格点36）、战河镇（网格点49）为地质灾害隐患点密集区且网格交叉点附近已经建有区域气象观测站，暂不考虑在其网格点布局气象观测站；其余地质灾害密集区的乡镇区域气象站点布局需求统计表4如下：表4地质灾害隐患点密集区气象观测站点布局规划表序号地质灾害分布密集区乡镇（街道）可布局气象观测站网格点布局个数1拉伯乡2、522永宁镇1、1123翠玉乡15、1924红桥镇12、1725金棉乡2416新营盘乡32、38、3937西川乡3518战河镇50、52、5439宁利乡26、31210永宁坪乡55、5624.宁蒗县各乡镇近几年暴雨高发区建站需求暴雨灾害是宁蒗县主要气象灾害之一，根据云南省暴雨灾害风险区划分，宁蒗属于中等风险区，暴雨突发性特征明显，致灾性强，经济损失大。根据宁蒗县气象局《宁蒗县暴雨时空分布特征及暴雨预警发布本地化指标研究》的课题研究结果：按照气象服务暴雨标准：1小时降水量≥15.0mm、3小时降水量≥20.0mm、6小时降水量≥25.0mm、12小时降水量≥30.0mm、24小时降水量≥50.0mm。2013年至2019年宁蒗县15个乡（镇）区域自动气象站自动观测逐小时降水量。根据近几年暴雨出现次数可知宁蒗县暴雨灾害高风险区主要位于永宁坪乡、蝉战河乡、大兴街道、西川乡和跑马坪乡等；较高风险区主要位于西布河乡、宁利乡、红桥乡、永宁乡、战河乡等；其他大部分区域为一般风险区。宁蒗县暴雨空间分布特征呈现出南多北少趋势，东南部最多，西北部最少，可适当增补宁蒗县南部、东南部的自动气象站，加强对区域强降水的监测。按照宁蒗县区域气象站站点布局规则，近几年宁蒗县暴雨出现次数统计表，宁蒗县暴雨灾害区域气象站点布局需求统计表5如下：表5暴雨灾害气象观测站点布局规划表序号暴雨灾害分布密集区乡镇（街道）可布局气象观测站网格点布局个数1永宁坪乡53、55、5632蝉战河乡4513大兴街道3214西川乡30、35、4135跑马坪乡43、5126西布河乡42、4827战河乡50、52、5438宁利乡25、26、313（二）专业气象服务需求分析1.高原特色产业气象监测服务需求宁蒗县为巩固脱贫攻坚成果，助理乡村振兴发展，有效的带动脱贫户增收致富，根据宁蒗县独有的气候特征，宁蒗县高原农业产业主要有：种薯“一县一业”、高原红米、荞（燕）麦、大（小）麦、苹果、花椒、江边干热河谷水果、中药材、黑绵羊、黑头山羊、肉牛、生猪、高脚鸡和烤烟种植等。目前，宁蒗县辖区内的28套区域气象观测站（含国家站）没有一套是属于高原农业气象站，这对宁蒗县专业气象服务工作是短板和不足，可适当考虑布局区域气象观测站时对高原特色农业气象业务服务发展需求，结合宁蒗县高原农业产业，在特色农产品主产区、特色养殖区增设自动化、智能化农业气象观测站，助力县委县政府“一县一业”创建和“绿色食品牌”打造及特色农业防灾减灾工作。宁蒗县高原特色产业区和烤烟种植区都分布都涉及各个乡镇（街道），按照宁蒗县区域气象站站点布局规则，宁蒗县高原特色产业和烤烟种植区区域气象站点布局需求统计表6如下：表6宁蒗县高原特色产业气象观测站点布局规划表序号高原特色产业和烤烟种植密集区乡镇（街道）可布局气象观测站网格点布局个数1拉伯乡512永宁镇413翠玉乡1514红桥镇1715金棉乡2416宁利乡3117新营盘乡3918西布河乡4219西川乡35110跑马坪乡43111蝉战河乡45112永宁坪乡5612.旅游气象监测服务需求泸沽湖位于云南省宁蒗县与四川省盐源县交界处，为川滇共辖，是高原断层溶蚀陷落湖泊，湖东为盐源县泸沽湖镇（原左所区），湖西为宁蒗县永宁镇，区域地理坐标介于北纬27°36′55″-27°47′2″，东经100°43′36″-100°54′20″之间

，中心坐标为东经100°45′～100°51′，北纬27°41′～27°45′。泸沽湖是目前世界上少有的至今仍保留着洁净、古朴风貌的处女湖，是云南九大高原湖泊之一，水体属Ⅰ类水质，是国家级风景名胜区、自然保护区和国家

4A级旅游景区。气象观测数据是做好景区天气预报和服务的基础。宁蒗县永宁镇乡政府内安装了一套6要素区域自动站，永宁镇安装的区域自动站点与泸沽湖景区相距76公里，在泸沽湖景区无气象观测站点，这充分体现了宁蒗县旅游气象服务工作的短板和不足，为做好宁蒗县泸沽湖景区旅游气象服务工作，可考虑在泸沽湖景区内安装区域气象观测站，满足智慧化旅游气象服务的需求。为提升宁蒗县旅游景区气象安全保障能力和旅游精细化气象服务水平，真正做到贴合旅游管理部门和游客需求。按照宁蒗县区域气象站站点布局规则，可在网格点8布局安装区域站点，满足泸沽湖景区的旅游气象服务需求，宁蒗县泸沽湖景区区域气象站点布局需求统计表7如下：表7宁蒗县泸沽湖景区气象观测站点布局规划表序号泸沽湖景区可布局气象观测站网格点布局个数1永宁镇813.交通气象监测服务需求加强道路交通气象灾害的监测、预报、预警工作，提高道路交通气象预报、预警气象保障服务工作，向交通部门提供道路交通气象灾害的预报服务，不仅是气象部门增强服务能力、拓宽服务领域、提高服务质量、发挥气象服务效益的重要途径，也是实现道路交通运输安全、畅通和高效的重要保障之一。目前