摘 要：當前，自然環(huán)境發(fā)生了巨大變化，這也使得城市建設中越來越關(guān)注氣象災害預警。在信息技術(shù)發(fā)展的推動下，數(shù)字城市的建設加快，為了滿足數(shù)字城市安全運作需求，有必要采取針對性的對策不斷改進與完善氣象災害預警系統(tǒng)。文章先簡要概述了氣象災害預警的基本內(nèi)涵，然后對預警有效性的實現(xiàn)進行分析，并提出了數(shù)字城市中氣象災害預警的有效策略，以供參考。

關(guān)鍵詞：

中圖分類號：P429 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170933212

引言

近幾年，隨著全球氣候變化加劇，城市災害頻發(fā)，這使得城市減災問題受到人們的廣泛關(guān)注。而城市氣象災害預警作為城市減災的重要舉措，在當前數(shù)字城市建設中發(fā)揮著重要的作用。

1 數(shù)字城市中的氣象災害預警概述

氣象災害、次生災害以及衍生災害是當前城市自然災害的重要組成。對城市氣象災害的特點進行分析，主要可以表現(xiàn)為以下幾個方面。

1.1 危險性

城市氣象災害往往具有非常大的破壞及危險性，比如交通事件上升、電力線路安全性下降、房屋倒塌等，這會給城市居民帶來巨大的安全威脅。

1.2 季節(jié)性

城市氣象災害往往隨著季節(jié)的變化，呈現(xiàn)周期性及季節(jié)性的特征，比如在夏季，城市容易出現(xiàn)洪澇災害。

1.3 連鎖性

城市中的交通設施、供暖設施、供電線路、供水線路及供氣線路等工程往往聯(lián)系非常緊密，然而一旦出現(xiàn)城市氣象災害使其中的某一系統(tǒng)遭受損害，往往會產(chǎn)生連鎖反應，使一系列衍生災害發(fā)生。

1.4 密集性

城市人口密集，房屋也比較集中，如果發(fā)生較高等級的氣象災害，造成的損失遠比周圍地區(qū)要大得多。

1.5 擴散性城市氣象災害的影響往往不局限于發(fā)生源區(qū)域，而是會波及到社會各個生活層面。

氣象災害預警作為城市減災的重要手段，通過預警信號發(fā)布氣象災害以及應急預案的行動指令，為城市防御氣象災害的威脅提供助力。用Koontz的管理學理論對氣象災害預警進行分析，對策目的具體指的是通過主體目標以及相關(guān)策略組成的系統(tǒng)，決定并傳遞一個概念，因此對策往往側(cè)重于獲取以及調(diào)度相應的人力、物力等資源。事實上，氣象災害預警是在災害監(jiān)測及預報的基礎上，對危險性天氣的威脅現(xiàn)狀及延展趨勢進行客觀分析，并且向可能會受到災害影響的地區(qū)發(fā)出相應的防御警告，以使相關(guān)區(qū)域作出積極性的防御動作。

數(shù)字城市主要以信息資源數(shù)字化、信息傳輸網(wǎng)絡化以及信息技術(shù)的應用集中化作為整體格局，這也使得氣象災害預警的系統(tǒng)構(gòu)成變得更加先進，還為個性化氣象災害預警的形成提供堅實的基礎。

2 數(shù)字城市氣象災害預警有效性分析

進行氣象災害防御的主要目的是盡可能地將氣象災害對人員及財產(chǎn)造成的傷害降到最低水平。城市氣象災害防御往往涉及到各個方面的內(nèi)容，如相關(guān)法律法規(guī)、現(xiàn)代科技、災害管理、預警系統(tǒng)、公眾教育等。城市氣象災害防御中，預警系統(tǒng)常常發(fā)揮紐帶的作用，預警系統(tǒng)的有效運作，對氣象災害防御的有效性有非常大的影響。

氣象災害預警建設的主要目的是為城市減災提供保障。因此在建設上，緊緊圍繞“有效性”這一核心原則，因為只有有效的預警，才能夠保證城市經(jīng)濟效益與社會效益的正常發(fā)揮。從氣象災害預警有效性角度分析預警系統(tǒng)的發(fā)展，大體可分成以下3個階段：第1階段（20世紀80年代以前），這一階段的氣象災害預警比較重視形式，其核心在于技術(shù)規(guī)范的制定，在這一階段關(guān)注的重點問題是如何將氣象災害預警信號發(fā)布與傳播出去，而在法律法規(guī)以及技術(shù)上則主要是研究如何使預警系統(tǒng)能夠正常運作；第2階段（20世紀90年底初期）。這期間的氣象預警信號在形式及內(nèi)容上得到完善，開始定量及定性預測氣象災害可能帶來的風險；第3階段（20世紀90年代末），在這一時期，氣象災害預警更加重視實效性，并且核心發(fā)展理念是為城市提供個性化的服務。

2.1 目標及原則

數(shù)字城市中氣象災害預警目標為：在恰當?shù)臅r機使用有效的方式向正處于危險中的人群或單位提供針對性的預警信息。

為了實現(xiàn)這一目標，氣象預警系統(tǒng)有效性實現(xiàn)需遵循以下幾個基本原則：風險對象原則。預警信息發(fā)布應針對當前正處于風險或者即將處于風險中的個人及單位才有效；信息傳達原則。預警信息應及時向相關(guān)對象傳達，并且盡可能覆蓋全體對象；相應行動原則。氣象預警信號發(fā)布后，相關(guān)對象應采取必要的行動去規(guī)避風險。

2.2 有效性判別方法

氣象預警信號有效性的判別涉及到2個時間因素，即氣象災害有效預報時間（TE）與預警系統(tǒng)響應時間（TS），并且滿足：TE>TS。這樣才可以稱作其災害預警是有效性。

根據(jù)現(xiàn)階段的科學發(fā)展水平，在不同的氣象災害預測上，準確性存在一定的差異。根據(jù)有效預警需求，對預警系統(tǒng)響應時間（TS）進行分析，其組成為：

TS=T0+Tf+Te （1）

式（1）中，T0指探測氣象災害花費的時間；Tf指預警信息制作所需時間；Te指預警信息傳達所需時間。因此提高預警有效性的2種方法為延長TE；降低TS。

3 提高數(shù)字城市的氣象災害預警有效性的對策

數(shù)字城市氣象災害預警，其實就是以預警有效性為主要特征，在數(shù)字化、網(wǎng)絡化及智能化基礎上，建立天氣監(jiān)測實時化、預報預警精細化、傳播渠道多樣化以及信息服務個性化的高效氣象災害預警系統(tǒng)。

3.1 天氣監(jiān)測實時化

天氣監(jiān)測是預警的基礎，探測要素可以從以下3個層面進行擴充：增加監(jiān)測的物理量，在當前溫度、雨量、風速、濕度、氣壓等要素上，還可以增加顆粒數(shù)、有害氣體含量等；根據(jù)實際需求，增加特種氣象觀測內(nèi)容，比如雷電定位網(wǎng)、衛(wèi)星氣象監(jiān)測等；可以充分利用數(shù)字城市高速的寬帶網(wǎng)絡，通過開展多場景視頻監(jiān)視，使預報業(yè)務人員有身臨其境之感。endprint

探測空間密度也是提高預警有效性的重要手段，可以通過以下2個途徑實現(xiàn)：增加氣象觀測點，使觀察網(wǎng)絡更加密集，提高監(jiān)測準確度；在同步觀察的基礎上，采取多種探測手段，如借助氣象雷達、自動站聯(lián)合反演來得出區(qū)域降雨量的具體情況。

探測時間密度的增加，可以為滾動式的預警服務提供有利依據(jù)，在數(shù)字城市背景下，可以利用無線局域網(wǎng)，使氣象監(jiān)測實時監(jiān)測及連續(xù)監(jiān)測成為可能。

3.2 預報預警精細化

氣象災害對城市的影響范圍是有限的，以沿海城市為例，暴風、雷電以及大風等惡劣天氣往往作用于城市局部地區(qū)，即便像臺風這一大型氣象災害，也對城市不同區(qū)域產(chǎn)生大小不一的影響。因此，數(shù)字城市氣象災害預警，應做到個性化，做到既能夠?qū)^(qū)域發(fā)生或者即將發(fā)生的氣象災害進行預警，又不影響到城市其它區(qū)域的正常運作。

預報預警的精細化可以利用2種方法來實現(xiàn)：按照行政區(qū)域進行劃分，可以細分到區(qū)，而對于一些比較小的氣象災害，甚至可以細化到鎮(zhèn)或者街區(qū)；根據(jù)網(wǎng)格劃分，細分到20km網(wǎng)格、10km網(wǎng)格、5km網(wǎng)格預警。2種細化方案都有潛在的優(yōu)勢，以行政區(qū)域劃分為例，這種方案能夠使市民產(chǎn)生積極響應，而網(wǎng)格細化則充分借用了熟悉城市網(wǎng)絡化、智能化的特征。因此為了實現(xiàn)最大化的預警效益，可以將2種方法進行綜合。

3.3 傳播渠道多樣化

預警信號傳播主要是指將預警信息及時傳輸?shù)綄ο笾校允箤ο笞鞒鲠槍π缘姆烙?。在?shù)字化城市中，為了實現(xiàn)傳播的有效性，需解決以下幾方面的問題：傳播渠道多樣化問題。為了滿足不同區(qū)域氣象災害信息的傳輸，應建立多條信息傳播渠道，比如利用廣播電視、戶外媒體、手機信息等多個渠道及時發(fā)布預警信號；預警信息標準化。數(shù)字城市中信息傳播方式非常多，尤其是在當前新媒體背景下，信息更是呈現(xiàn)爆炸式傳遞。而為了保證預警信息便于對象理解，應滿足社會多元化需求，預警信息應使用簡要明確的語言，可以恰當?shù)亟Y(jié)合圖片、動畫、文字、語音等將氣象災害即將影響到的區(qū)域、到達時間及地點描述給群眾，告知他們相應的防御方法，不間斷地提供滾動信息。充分利用各種定向發(fā)布技術(shù)；數(shù)字城市區(qū)域定位方式多樣，一般由國家公布信息處理標準編碼，以保證信息的權(quán)威性。依據(jù)現(xiàn)階段的通信技術(shù)水平，可以在城市不同區(qū)域建立基站，每個基站距離應在10km以內(nèi)，這樣一旦某個基站附近發(fā)生氣象災害，就可以通過該基站小區(qū)廣播功能，向區(qū)域全體手機用戶發(fā)布氣象災害預警信息。

3.4 信息服務個性化

個性化服務為個人安全提供保障，如某人位于龍卷風附近，就能夠收到1條預警信息：“警報，在您的西南方向5km處有龍卷風正在向您靠近，請您迅速向西北方向撤離?！边@樣可以使即將處于危險區(qū)域的人群及時撤離，使受氣象災害襲擊對象的概率降低。

實現(xiàn)信息服務的個性化，應根據(jù)服務對象的不同對用戶進行分析，并且提供相應的服務。不同服務對象的個性化服務如下：決策指揮人員。主要包括政府各級防災指揮人員、各個單位的安全責任人以及生命工程重點防御單位值班人員，往往這部分人員需要獲得準確、全面的氣象災害動態(tài)信息；災害風險對象。主要是正處于或者即將處于風險中的民眾或單位，信息服務凸顯個性化；其它社會群眾。主要包括電臺、電視臺、氣象網(wǎng)站等服務人員，一般不需要提供個性化服務。

個性化服務的核心是在數(shù)字城市的整體框架下，建立一種全新的服務理念，為相應對象提供安全防護信息服務。

4 結(jié)語

在數(shù)字城市中，為了提高氣象災害預警的有效性，要求氣象災害預警具備天氣監(jiān)測實時化、預報預警精細化、傳播渠道多樣化以及信息服務個性化的基本特征，通過精準的氣象預警，為數(shù)字城市居民的人身安全及財產(chǎn)安全提供重要保障。

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作者簡介：王鳳娟（1973-），女，山東東明縣人，本科，東明縣氣象局，工程師，研究方向：氣象科學。endprint