如今,全球变暖正导致一些地区暴雨、洪涝、台风、寒潮等极端天气气候事件频繁发生,作为气象灾害之一的「台风」,往往以不同的强度和频率摧毁着我们的家园,国内外的洪涝灾害新闻更是层出不穷。
前日,一个威力不容小觑的秋台风——“梅花”在浙江舟山普陀沿海一带登陆,又于昨日凌晨0点30分前后在上海奉贤沿海再次登陆,本次迎战台风过程中,各部门提前部署,作出及时的应急指挥工作,因此未造成明显伤害,但该台风带来的风雨影响远不止于江浙沪,风雨将波及台湾、福建、江西、安徽、山东、河北、河南(东部局地)等12个省市,影响范围大,时间长!
(图:来自中国气象台)
#台风梅花#台风登陆#台风上海 等词条纷纷登上微博热搜,台风轨迹的变化牵动着万千民众的心,相关部门也严阵以待。面对突发的、极端的自然灾害,“时间”与“数据”对于我们来说至关重要,如何运用科学的工具,在灾前做到“早预警、早行动”,于灾后更好地开展防灾、备灾和救灾工作是关键!
在工业互联网、5G、边缘计算、AR等技术发展背景下,基于数据可视化大屏,快速将大量数据转化分析并有效传达结果,尽最大可能减轻灾害损失。
迄今为止,易知微已经服务过金华、慈溪、宁波、德州等城市,打造出较完备的智慧水利解决方案。
方案通过EasyV数字孪生可视化平台,搭建出智慧水利可视化应用,帮助水利部门打造出可以实时监测调度的城市水务防汛大脑指挥中心。
同时,依靠袋鼠云自主研发的云原生一站式大数据开发平台 “数栈 DTinsight ”为基座,帮助水利部门建设自己的大数据共享服务中心,最终实现“ 1张水利物联网、1套水利数据中台、N个水利业务应用、1套水利防汛大脑指挥中心”的一站式智慧水利解决方案。
某市地处浙江中部、钱塘江上游,具有“七山二水一分田”的复杂地貌,全市有水库815座、山塘3500多座,分别占全省的1/5、1/4,集雨面积15平方公里以上的河流245条,每年汛期流域性洪水、小流域山洪、地质灾害、城镇内涝等灾害多发频发。
该市一直高度重视防汛防台信息化建设,不断探索利用信息化手段辅助防汛减灾指挥决策,为响应推进政府数字化转型工作要求,该市以“最多跑一次”改革为总牵引,聚焦“掌上办事之省”和“掌上办公之省”建设目标。
以一体化数据平台为关键支撑,以构建业务协同、数据共享两大模型为基本方法,全面推进监测预报预警、致灾风险评估、应急响应联动、抢险救灾指挥等防汛减灾业务数字化转型,打造整体协同、高效运行的防汛“大脑”,推进防汛减灾应急管理治理体系和能力的现代化。在2021年,该项目荣获智慧城市先锋榜优秀案例“三等奖”!在全国树立市级层面智慧防汛的标杆和旗帜
据悉,该项目在是实施过程中也遇到了诸多难点:
那么,如何冲出难题重围,易知微有方法,我们接下去看看!
易知微通过可视化应用的建设,打通该市已建成的多套防汛、预警、运管平台,与气象、水文、国土、民政等部门数据资源深度融合,分析研判汛情风险,预测灾害的发展趋势,进一步提高防汛指挥决策水平。
在暴雨洪涝、日常场景下,利用GIS相关可视化建设,融合气象网格精细化的预报成果,实现以降雨为核心的多源数据关联分析。
该系统集监测预警预报、灾害风险评估、应急响应启动、抢险救灾调度等功能为一体,大数据平台、PC电脑端与移动端平台(微信小程序、手机APP、钉钉用户端)三屏同步互动,纵连市-县-乡-村-网格员五级,横联防指各成员单位的“智慧防汛”指挥决策平台,实现防汛防台工作全过程周期性智慧化管理。
建设内容包括水情测报、闸泵站测控、工程安全监测、视频与安防监控。通过物联和视频实时数据,能及时、形象、有效、真实地反映被监视控制的对象,便于运行人员随时掌握各工程的运行状态并结合自动化控制系统,实现对闸门进行远程的控制和保护,及时协调和采取应对措施,以确保引水工程主要建筑物、关键设备、重要管理机构运行的安全,为工程安全运行提供重要的决策依据。
主要建设内容包括通信和计算机网络建设、计算以及存储资源建设、云平台建设、实体配套环境建设等。
基于云平台开放服务,将水利信息资源整合及贡献服务平台各个模块以及综合应用提供托管运行环境和公共的基础云服务实现各种IT能力资源的弹性扩展和持续供应,采用云计算技术实现和支撑水利信息资源整合以及共享平台的基础。
大数据平台可以对海量内外部异构数据资源的生成、存储、管理和应用提供支持的工具,实现异构数据的集中管理,并为上层应用提供大数据的使用机制和服务能力。最终实现“应用上云”,在水利云平台的基础上,通过使用公共应用平台提供的资源和服务同时进行,从而减少公用服务的充分建设。
建设内容包括数据统一采集与交换平台建设、数据资源平台建设、应用支撑平台的建设、大数据分析与应用建设,数据中心的建设实现水利基础信息的共享存储、集中交换和综合服务的重要信息基础设施,是水利信息资源综合开发和利用的基础,是水利信息化建设与发展的核心工程。
以水利地理信息服务系统为基础,通过及时获取测绘部门、自然资源局部门的最新高分辨率的影像图。
例如:卫星遥感影像图、无人机航拍影像图、数字高程模型以及公共基础信息等资料,依托GIS平台服务,采用二维GIS、三维GIS技术、B/S结构、遥感影像分析技术等,嵌入倾斜摄影3D建模模型支持同时支持BIM数据库检索导入展现。
结合该市最新的水利要素信息,构建各类水利专题地图服务,并对相关的地图服务进行发布,实现水利地理信息资源共享、使用、管理和更新,为水利综合信息展示提供可视化地图的支撑,可以理解为智慧水利的“一张图”应用。
为了解决不同系统入口多、登录烦、体验差、查找难,用户账号、身份认证、授权管理分散,一个用户有多套账号需要多次登录、用户未完全实名制、用户身份认证方式与安全等级不匹配、授权体系缺乏完整性和系统性等问题,亟需开展统一门户集成,对现有系统的用户、身份认证、权限管理进行整合。
该市智慧水利综合门户建设,就以门户平台技术为支撑,整合和集成不同架构的业务系统,实现各业务系统单点登录、数据的统一展现共享和信息的一站式查询,简化应用登录、充分挖掘已建成系统使用价值、实现在建系统及拟建系统的高效、便捷无缝集成。
对已建系统进行身份认证改造和用户管理改造,根据系统现状,完成与中心单点登录服务的对接,实现身份认证改造;根据系统现状,选择应用集成、界面集成或Web服务等方式进行用户管理改造。
基于数据中台的数据分析,上层的智慧应用场景很多,例如基础检测与控制场景,其内容包括闸泵站测控、水情测报、水质监测、工程安全监测、视频与安防监等场景。
此外,其他场景有防汛抗旱决策支持、水资源智慧调度、水利工程管理、水政执法监督、智能告警与智能分析交互、智慧党建、水利大数据信息服务等应用场景。
基于该市各防指成员单位的实时监测和预报信息,借助EasyV数字孪生可视化平台以数据可视化的形式展现监测预报预警信息,全方位掌控汛情发展形势,实现台风风险、降雨风险、山洪/地质灾害/城区内涝风险、应急响应各场景之间联动切换,展示台风、水位、雨量、山洪、物资、抢险人员等核心监控指标,为防汛调度和指挥决策提供有力抓手。
该套水利防汛大脑集成了水利、气象、自然资源、建设、交通、商务、旅游、电力、公安、教育、通讯等部门在防汛防台方面风险识别、风险排查、单一灾种风险图、监测预警、风险管控等各类专业数据和视频资源近3亿条,建立防汛防台“数据资源库”。
可实现实时监测危险区域人口热力分布,并向可能致灾区域内人口发送预警提示短信进行通知;同时构建了三维洪水淹没场景,构建三维模型,真实还原地形地貌,结合洪水淹没分析、风险评估数据等,构建符合人眼视觉的真实直观数据可视化大屏,实现监测预报预警“精准化”。
(降雨水位预测)
(台风风险预警)
该系统构建未来降雨、干流洪水、城区内涝、山洪灾害、地质灾害、台风风险六大场景的风险评估算法,分析评估降雨、洪水、内涝、山洪、地质、台风六类致灾风险,建立全市风险态势分布图,评估灾害风险等级,绘制各类灾害综合风险图,分区域划定风险类型、风险等级。
通过组织灾害形势分析、会商研判,形成风险提示单,并及时推送至该市各地各相关部门。实时监测风险区域内的人口热力分布,根据风险等级梯度转移人员,动态监测人员转移情况,实行闭环管理。
(未来降雨预测)
(山洪灾害预警)
根据实时监测数据和未来趋势分析,结合该市防汛防台应急预案,智能化分析并提示需启动的应急响应级别,动态跟踪市县两级应急响应状况,可向相关地区、部门和各类防汛防台责任人实时发送应急响应工作部署和指示,确保上下级、成员单位之间及各类救援队伍的应急响应协调联动。与水利工程巡查、基层治理四平台等协同联动,实时监测基层网格员巡查及灾情、险情在线上报情况。
(城区洪水淹没分析)
(风险应急响应分析)
实时掌握受灾地区电力、通信、交通等基础设施损坏以及人员伤亡和经济损失情况,通过平台智能辅助分析,推荐可调用应急资源,结合专家意见,形成抢险救援队伍、应急物资装备等调度方案。实现从指挥大屏到手机终端的一键联通指挥通讯系统,与浙政钉等移动端可视化连线现场指挥部和相关责任人,实时了解并指挥现场处置情况,实现直达末端的高效指挥。
基于该市现有的水利工程基础信息,降水、台风等实时外界数据,实现全局可视、全面监控、智慧防涝,帮助政府部门科学、迅速指挥调度,为安全度汛提供支撑。
(抢险救灾指挥)
(应急响应指挥)
“过去评估山洪是否暴发依据是实测降雨,但往往转移人员时山洪已经暴发了。防汛大脑’通过融合实测降雨和短临预报,将预警时间提前0.5至3个小时,为实施人员转移争取黄金时间。去年以来,某市共发生60多起小流域山洪,因及时预判预警、提前转移,没有发生一起人员伤亡事故。”
——某市防汛抗旱应急管理中心
未来,易知微期待能与您携手,依托数字孪生技术,以多维度、多时空的智慧可视化场景模拟,搭建具有预报、预警、预演、预案功能的智慧水利体系,以科技赋能防汛抗台,通过科技的力量筑牢城市安全网与城市治理能力!