中国地质灾害气象风险预警20年:2003-2022

地质灾害气象风险预警业务自2003年启动以来,对我国地质灾害防灾减灾起到了重要支撑作用。文章全面总结了预警工作20年的发展历程、预警技术方法和防灾减灾成效。(1)将预警工作历程分为启动推进(2003—2009年)、深化合作(2010—2017年)和改革提升(2018—2022年)三个阶段。(2)以24 h预警业务为主体,逐步形成了预测预报预警的递进式预警模式和较完善的预警业务系统。(3)逐步形成包括临界降水阈值模型、基于地质灾害危险性的阈值模型和动力预警模型等3套预警模型技术方法体系,2023年发布行业标准。(4)预警产品时空精度不断提高,国家级和26个省级预警空间精度高于5 km×5 km,以24 h预警为主,向72 h、中长期预测等尺度发展;超过8个省级和部分市县级开展了3 h短临预警,逐步形成支撑服务长期部署、中期防范和短临应对的业务体系。(5)有预警必有响应,2020年自然资源部将国家级预警作为启动防御响应的依据之一,18个省份在省级突发地质灾害应急预案中明确了预警响应联动工作机制。(6)多方联动防灾意识不断增强,收到预警信息后,加强巡查排查和组织人员撤离实现成功避险的案例不断增加,防灾减灾成效显著。20年来的预警工作总结,可为下一步推进地质灾害气象风险预警业务提供借鉴,支撑提升我国地质灾害防治工作能力和水平。

浙江省地质灾害气象风险预警一体化建设的探索与实践

地质灾害预报预警是有效防范地质灾害、减少人员伤亡的重要手段。自2003年开始实施以来,全国有80%的山区省、市、县开展了地质灾害气象预警工作。但这种省、市、县独立建设模式难以满足部省协同、市县联动、全域贯通的业务需求。文章介绍了浙江省地质灾害气象风险预警一体化建设:按照“省级预报到县、市级预报到乡、县级预警到村(点)”的工作原则,在趋势预测、每日预报、短临预报和实时预警与地质灾害防治业务一体化融合方面开展探索,初步建成了以“地灾智治”应用驾驶舱为可视化监管,以“地灾智防”APP为闭环手段的地质灾害全生命周期管控防治业务体系,形成了具有浙江特色的地质灾害预报预警数字化产品体系。

四川省地质灾害气象风险预警“省市县一体化”建设探索与实践

提升地质灾害气象风险预警预报能力是地质灾害综合防治体系建设的主要内容之一。四川省自2003年起率先开展地质灾害气象风险预警工作。在长期实践基础上,于2019年开始重点在预警模型分析和建立、系统设计与实现、分级预警运行模式等方面进行了研究,创建了地质灾害预警模型库、“省市县一体化”地质灾害气象风险预警互联系统及分级预警机制。基本实现了基于雨量数据传输、预警模型分析运算、预警信息发布等“省市县一体化”平台的互联互通及分级预警的闭环管理,初步解决了市县缺平台、缺经费、缺技术的三缺问题及多头发布预警信息对基层造成的干扰问题。2023年四川省成功避险的案例中地质灾害气象风险预警发挥作用的占86%,有效减少了地质灾害造成的人员伤亡和财产损失。

安徽省地质灾害气象风险预警系统方法研究

地质灾害气象风险预警是地质灾害防范的关键环节,对增强灾害防御能力,变被动救灾为主动防灾避灾具有重要意义。本研究采用确定性系数法和基于CF的权重确定方法,计算了各评价单元的潜势度。通过建立多元回归预测模型,将基于潜势度、预报雨量、有效雨量的气象风险预警系统方法应用于安徽省地质灾害气象风险预警工作中,并建立了一套完整的从数据准备、会商分析、预警制作、签批发布,到预警预报结果反馈信息收集的预警预报工作流程,取得了较好的效果。

2022年三明市地质灾害气象风险预警预报效果检验与分析

三明市域地处闽西北低山丘陵地区,每年因为滑坡、崩塌、坡面泥石流等地质灾害引发的地质环境问题层出不穷。2022年5-6月受多轮持续长时间强降雨影响,引发多起地质灾害,造成一定的财产损失。本文利用入汛以来的三明市地质灾害灾情险情资料,对2022年33期三明市地质灾害气象风险预警预报效果进行了检验。结果表明:地质灾害预报预警平台成功预报了“5.8~6.20”期间的地质灾害,预报准确率约48%,表明预警平台有很好的指导作用,以期更好地使用地质灾害气象风险预报,提高预警精确度。

台风“鲇鱼”强降水引发的地质灾害气象风险预警检验与分析

2016年9月28日,台风“鲇鱼”造成的强降水在浙江和福建引发多起地质灾害,造成严重人员伤亡和财产损失。利用中国气象局气象灾害管理系统和中国地质环境监测院提供的灾情资料,结合加密自动站降水观测、多源降水预报、承灾体脆弱性和暴露度等信息分析致灾因子,定量检验中央气象台地质灾害气象风险模型性能,并对格点化定量降水预报产品使用进行了讨论。结果表明:降水是本次地质灾害过程的主要致灾因子;国家级地质灾害气象风险预警产品命中率和漏报率分别为67.8%和11.1%,各项定量检验指标均优于客观模型;第二代中央气象台地质灾害气象风险模型预报命中率高于第一代模型的原因可能是其引入了高分辨率的地理学信息,第一代模型在地质灾害易发区出现特大暴雨时,有直接预报最高风险等级的缺陷,此外两代模型均存在明显空报现象;格点化定量降水预报产品能定点、定量地预报降水,相比主观降水等级落区预报更适用于地质灾害气象风险预警业务,但使用时需要注意其可能在一些地形复杂区域存在局限性。本检验结果只是针对一次台风过程得出的,还需要更多的个例分析和统计检验以确定结论是否具有普遍规律。

四川青川县区域地质灾害气象风险预警模型研究

降雨是诱发地质灾害的重要因素之一,中国大陆于2003年启动的区域地质灾害气象预警取得了较好成效,目前区域地质灾害气象预警业务逐步从地质灾害发生的"危险性"预警向"风险性"预警转变,开展区域地质灾害气象风险预警模型研究具有重要意义。本文总结提出了区域地质灾害气象风险预警概化模型及其计算方法,以四川省青川县为例,构建了青川县区域地质灾害气象风险预警模型,并以典型实例进行了预警效果校验。(1)区域地质灾害风险预警指数(R)可以概化为地质灾害潜势度(Q)、降雨诱发因子(T)和地质灾害承灾体脆弱性指标(V)三者的乘积,并分别给出了三者的计算公式。(2)构建了青川县区域地质灾害气象风险预警模型,给出了根据预警指数值划分区域地质灾害气象风险预警等级的依据,提出当Q、T、V中两项达到高等级(0. 8),一项达到较高等级(0. 6)时,为红色预警;当Q、T、V中两项达到较高等级(0. 6),一项达到中等级(0. 3)时,为橙色预警;当Q、T、V中一项达到较高等级(0. 6),两项达到中等级(0. 3)时,为黄色预警。(3)以2018年6月26日为典型实例,模拟了四川青川县区域地质灾害气象风险预警实况并进行校验,结果显示94. 1%的灾害点位于预警区范围内。

基于GIS空间分析技术的云南省地质灾害气象风险预警系统

本文分析了云南省地质环境条件、降雨与地质灾害的关系,将影响地质灾害的因素分为控制因素和诱发因素,并按地质环境背景条件差异将全省划分为11个预警区,建立了特定地质环境条件下地质灾害气象风险预警模型,使预警精度达乡镇级。在此基础上,应用GIS空间分析技术开发研制了云南省地质灾害气象风险预警系统,并于2014年汛期投入业务正式运行,结果表明该模型的应用极大地提高了云南省地质灾害风险预警水平。

汉中市地质灾害气象风险预警服务效益评估方法

在统计2011—2014年汉中市地质灾害气象风险预警产品、检验质量、跟踪服务效果的基础上,探讨定量评估地质灾害气象风险预警服务的方法,提取预报准确率、预报服务覆盖率、预报服务时效、可能预防能力4个评估因子建立评估模型。通过实例评估,得出汉中市气象灾害风险预警服务效益评估为72%,说明风险预警准确率和服务时效是提高地质灾害气象风险预警服务水平的两项重要指标。

重庆市地质灾害气象风险预警问题研究

利用重庆市2017年13场暴雨致灾事件,开展基于水土耦合机制的重庆市地质灾害气象风险预警,并从预警事件的准确率和预警区域的精确性两方面与实际灾险情进行了对比分析,指出当前重庆市地质灾害气象风险预警工作存在的不足,并提出了解决问题的相关建议,为地质灾害气象风险预警工作提供参考。

基于信息量法的地质灾害气象风险预警模型研究

目前地质灾害研究领域的难点是地质和气象灾害的风险预警工作,地质灾害严重的地区每年用于灾后重建的资金数目不小。如果能够建立有效的风险预警模型,就能减轻灾害给该区域人口造成的经济损失。因此提出基于信息量法的地质灾害气象风险预警模型研究。地质灾害气象风险预警模型建立首先要进行灾害评价分区的建立,将灾害的评价分区按照实际情况进行划分之后,就可以基于划分结果进行风险预警值计算,推导出风险预警值的计算公式,模型建立完毕。设计对比实验,对比传统常用的向量预警模型和神经网络预警模型与该模型的预警效果,实验结果证明该模型比传统模型的预警精度更高,耗费的预警时间也更短。

达州市“6.20-6.22”持续性强降水引发的地质灾害气象风险预警检验与分析

2019年6月20日到22日,达州市出现持续性强降雨,降雨引发多起地质灾害,造成一定的财产损失.本文利用达州市地质灾害环境监测站提供的地质灾害灾情险情资料,与基于概率分布的达州市地质灾害预报预警平台发布的地质灾害产品进行了检验.结果表明:准确的降水量级预报是地质灾害气象风险预警的基础.降水量预报偏小可能引起地质灾害气象风险预警平台预报等级偏低,导致地质灾害漏报;反之则可能引起空报.地质灾害预报预警平台成功预报了“6.20-6.22”期间的地质灾害,按照地质行业的《标准》预报准确率达到83.3%;按照中国气象局《规范》命中率达到61.1%.各项指标表明,预警平台有很好的指导作用.

地质灾害气象风险预警及气象格点数据在预警中的应用

为了有效预防地质灾害发生,减少地质灾害造成的损失,2003 年以来中国各省(市)相继开展了地质灾害气象风险预警。以山西省地质灾害气象风险预警工作为例,对地质灾害风险预警等级划分、预警方法、预警发布等相关内容进行了介绍,在此基础上,为了进一步提高地质灾害预警的精度,对最新采用的气象格点数据在预警中的应用也进行了相应介绍。通过对地质灾害气象预警方法的研究,对于了解和从事地质灾害气象风险预警工作者有一定的借鉴性,为今后进一步做好地质灾害气象预警工作起到了抛砖引玉的作用。

对汉中市地质灾害气象风险预警服务的思考

指出了随着经济增长和社会发展,暴雨诱发的山洪地质灾害带来的损失越发严重和致命,开展地质灾害气象风险预警,科学、准确地为政府和公众提供服务,保障人民生命财产安全、促进社会经济发展乃至稳定和谐等方面都有着非常重要的作用。总结了汉中市地质灾害气象服务预警服务的特征,提出了改进服务的方法,不断提升预警产品的质量,从而为政府及相关部门应急决策管理提供科学的依据,为防灾减灾工作提供科学支持。

江苏省突发地质灾害气象风险预警模型优化与应用

本文紧抓影响滑坡、崩塌地质灾害的主要影响因素——地质环境条件和人类工程活动特征,通过调整易发度判别因子及其权重,建立基于有效降雨量和预报雨量的临界降雨量判据,实现江苏省突发地质灾害气象风险预警模型的优化。2013年汛期实践结果表明,效果良好,预警精度有较大程度提高。

基于信息量法的地质灾害气象风险预警模型：以甘肃省陇南地区为例

地质灾害气象风险预警是目前地质灾害防治研究领域的难点和热点。陇南地区是中国地质灾害造成人员财产损失和受灾害威胁最严重的区域之一,为精细化和准确化预报陇南地区地质灾害风险,在ArcGIS平台将研究区划分为250m×250m的栅格单元,使用信息量法选取9个影响因素进行地质环境敏感性评价,结合有效降雨量构建地质灾害气象风险预警模型;该模型通过6次历史降雨事件引发的156起地质灾害验证,预报准确率为83.42%,提高了研究区内地质灾害风险预警精度。该研究基于信息量法的地质环境敏感性分区客观合理,综合考虑下垫面和气象要素的第二代预警模型在类似地区的应用,有较高的准确性和适用性。

做好地质灾害气象风险预警 确保防灾减灾效果

地质灾害防治已成为地方政府防灾减灾的一项重要工作,而地质灾害气象风险预警占有很重要的位置。本文从气象方面阐述做好这项工作的几点看法。

地质灾害气象风险预警实时检验客观工具关键技术及应用

中国气象局灾害管理系统中地质灾害关键词和灾害发生时间具有多种组织结构的信息特征,灾害信息分析依赖于人工,不利于地质灾害气象风险预警检验的实时性和客观化。本文结合灾情信息特征和中文自然语言处理软件包Jieba研发了地质灾害多元灾情信息智能分析技术,开发了地质灾害气象风险预警实时检验客观工具。检验工具集成了多元灾害信息智能分析,业务检验方法为主检验主客观预警,检验结果产品自动化输出等功能,可实现预警检验全部流程。2015—2019年地质灾害气象风险预警检验应用表明,实时检验客观工具提取灾害信息准确率达到97%,检验效率高,实时性和集成化优势明显。

基于机器学习的滑坡崩塌地质灾害气象风险预警研究

在划分气象风险等级时,传统地质灾害气象风险预警方法忽略了承灾体脆弱性因素,且气象风险预报等级整体偏高,导致高等级风险区空报率较高。基于此,提出基于机器学习的滑坡、崩塌灾害气象风险预警方法。利用信息量法,分析气象因素影响程度。选取坐标点、降雨量、易发生等级,将其作为机器学习人工神经网络的输入节点,判断是否发生崩塌、滑坡灾害;针对地质灾害区域,根据影响程度计算气象引发因子指数,结合滑坡、崩塌灾害潜势度G和承灾体脆弱性M,确定气象风险预警指数R,划分预警级别,完成滑坡、崩塌灾害气象风险预警。实验结果表明,设计方法有效降低了三级预报和四级预警空报率,提升了预警精细化程度。

西藏中小河流洪水和山洪地质灾害气象风险预警系统

西藏地势由西北向东南倾斜，地形复杂多样，气候的区域差异十分明显，年降水量70～900mm，分布极不均匀，西藏的南部和东部是地质灾害发生的高发区。每年汛期受强降雨影响，中小河流和山洪地质灾害灾害频次高、危害重、影响大，是自治区政府关注的重点，也是西藏气象服务的首要任务之一。突发性强降水是诱发山洪地质等灾害的直接因素和激发条件，大多在中小尺度天气系统里生成。为提高气象防灾减灾能力，增强防汛气象服务的针对性和实用性，西藏基于国家气象局推广的短时临近预报平台（swan）进行二次开发，建立了更适合西藏本地的中小河流洪水和山洪地质灾害气象风险预警系统，以期最大限度减少洪涝灾害损失。