河北省桃林口水库事务中心 河北秦皇岛 066001
摘要:态势指挥管理平台是融合水库数据资源,针对水库预报调度、防洪安全与经济效益,结合对水库监测、预报、调度、风险、应急、工程管理等业务的需求,搭建集监视预警、雨水情预报、库河联调、风险分析、综合管理为一体的综合性指挥平台。该平台以地图结合水文符号、管理符号构成的态势图来支持水利管理,态势图具有简单迅速、形象直观、概括力强、清晰易读的特点,可以表达文字、语音、视频等常规沟通手段不易说明的各种复杂情况。
关键词:态势指挥、新模式、态势图、协同
1、管理平台的组成
该系统建设包括以下几个方面:1)信息接收处理系统;2)实时监测与预警系统;3)气象数据应用系统;4)洪水预报系统;5)会商系统;6)防汛调度系统;7)灾害评估系统;8)信息服务系统;9)防汛抗旱管理系统。
2、管理平台系统的功能与应用
2.1信息接收处理系统
该系统的功能为接收来自全流域水情系统的各类雨水情、工情、险情、灾情信息,根据信息的不同性质采用不同的方式对数据进行预处理,经分类后存入各类数据库中,确保水库相关数据、资料全部纳入平台进行电子化管理,并能将有关信息及时转发,供其他应用系统调用。
2.2实时监测与预警系统
整合水库相关雨量站、河道站实时鱼水情及水库预报水情,要及时、准确地监测、收集流域内的雨情、水情、工情和灾情,结合预警指标体系实时生成水库预警信息,对防汛形势作出正确分析,对其发展趋势作出预测和预报,在显示的流域背景图上,对实时防汛信息进行监视和查询,如达到报警条件,则以系统自动或用户触发的方法,用声、光、闪烁等方式给出报警信息。
2.3气象数据应用系统
对气象部门提供的各类实时气象数据和历史气象再分析数据进行数据加工处理,结合防汛需求进行综合分析,进行降雨、大气监测预测、生产各类预报分析产品。
2.4洪水预报系统
根据实时降水信息和降雨预报过程,完成流域内主要河流、重点防洪地区、重点水库等不同预见期和预报精度的洪水预报,为防洪调度提供依据。
2.5会商系统
会商支持而向决策参谋人员和高层决策者,本部分的功能实际上是整个系统功能的综合体现。它以会商决策为主线,通过提供一个综合分析环境,对各具体分析结果进行筛选、重组和综合,形象、直观、简明地全而展示当前防洪形势和决策问题的宏观特征。
同时对防洪调度方案仿真和灾情评估结果进行综合评价,以支持决策参谋和高层决策者在防洪决策过程中的分析、综合、洞察和判断。为了支持群体决策和异地会商,还可通过视讯会议等方式为防汛会商建立协商环境和信息沟通渠道。
提供本地会商环境及进行异地会商的会商环境,在会商前为会商讨论和防洪形势分析提供全而的信息,在会商过程中对参加会议的人员、讨论的问题、决策的方案和意见等决策过程进行详细记录,在会商中对会商结果进行处理。
2.6防汛调度系统
通过对实时、预报和历史的水雨情信息进行分析,根据洪水预报成果和防洪工程运行状况,按照防洪调度规则,以人机对话的方式生成防洪调度预案和实时调度方案,进行方案仿真、评价和选择,灵活设定调度目标,基于耦合洪水演进模型实现水库与下游河道的洪水联调,供决策者参考。
2.7风险分析系统
实时分析不同泄流时下游河道可能产生的溃漫堤风险,计算风险影响范围,评估洪水损失,并采用模拟仿真和可视化洪水风险发生发展过程。
通过灾害性暴雨预测和洪水预报模型,结合防洪形势的数据挖掘分析,可以得到未来一定时段天气及水雨情变化的发展趋势,为防汛对策的制定提供依据。借助于防洪调度、洪水演进和灾情评估模型,对防洪调度方案进行蓄泄效果的模拟仿真,并实现洪水灾害的超前预估。
2.8信息服务系统
在综合数据库的支持下,以多媒体的方式快捷、准确地提供天气形势,实时雨、水、工、险、灾情资料和降雨、洪水预报结果,定时按报表或模板式要求,自动生成台账信息、防汛简报等。为平台提供水库、堤防、蓄滞洪区等防洪工程基木资料,防汛抢险物料和组织清况以及历史洪水背景资料等全面的信息服务。
2.9防汛抗旱管理系统
对防汛抗早业务有关的办公信息进行管理,包括防汛抗旱人员信息管理、防汛抗旱部门信息管理、防汛抢险队伍信息管理、防汛抗早文档管理、防汛抗旱物资管理、防汛抗旱组织管理、防汛抗早经费管理、工程管理和防汛值班管理等。
3、管理平台的技术特点与创新
防汛态势指挥管理平台既是一个计算机信息工程,更是一个防汛业务处理平台,该平台结合GIS、三维仿真等技术,实现了水库预警、水雨情、调度、风险、工程等信息的全方位、智能化、精细化的集中管理,因此要求防汛态势指挥管理平台能把计算机快速准确计算、有序的逻辑判断能力、高速度大容量的数据存储能力以及一系列的算法、工具和人的创造性,随机应变能力融为一体。为此,要求开发的平台有良好的灵活性和对决策者需求的适应能力,并且随着计算机技术的发展和决策支持需求的变化而不断更新。
该平台以支持防洪决策为出发点和落脚点,开发的系统必须与现行的防洪决策流程、防洪管理的运行机制,以及该领域的特点相适应。态势指挥管理平台建设的关键是支持,而不是代替决策或进行决策。支持的过程主要是提供信息,提供分析计算手段,提供历史范例和经验,启发决策者发现问题,寻求可能解决问题的途径,辅助决策者制订防洪方案,并对方案后果进行模拟仿真和评价。