防汛减灾应急管理平台的设计与研究

文｜ 中国航天科技集团有限公司 唐辉 钟加德；中国航天系统科学与工程研究院 贾之楠

1 引言

随着全球性的气候和环境变化，各种自然灾害事件频繁发生，特别是洪涝灾害，给广大人民群众的生产生活带来了诸多问题，甚至影响到部分地区的城镇化进程。十八大以来，我国坚持以防为主，注重防抗救相结合，不断加强防汛减灾风险管理与应急处理能力，取得了显著的工作成效。当前，随着信息技术的飞速发展，迫切需要运用信息化手段，构建防汛减灾综合应急管理体系，将洪涝灾害预警信息发布、指挥调度、应急抢险等各个环节进一步有机整合，以大幅提升防汛减灾能力，保障人民群众的生命财产安全。

2 现状分析

洪水灾害是20世纪造成经济损失最为严重的一种自然灾害，包括中国在内的世界上许多国家，都面临着严峻的洪水风险。在我国大约有三分之二的国土面积都存在着不同类别和程度的洪涝灾害。面对洪涝的威胁，我国不断完善防汛减灾方面体制机制，大力开展包括修筑河道堤防、灾害预警等内容在内的工程措施和非工程措施建设，持续开展孕灾环境、致灾因子、承灾体和防灾力的研究，有效防范了多个地区的局部严重洪涝、山洪泥石流、城市内涝等自然灾害。但我们也不得不承认，在我国迅猛发展的城镇化进程中，防洪排涝基础设施建设明显滞后，特别是多区域、跨部门的防灾应急统一指挥、资源调度、协调联动的机制不够健全，导致防汛减灾体系建设与经济社会快速稳定发展的环境保障需求之间的矛盾日益突出。因此，需要运用信息化技术手段，结合灾害预警预测、洪水风险图、防洪风险管理等工作，建设防汛减灾应急管理平台，以建立科学、高效、协同的综合防汛减灾应急管理体系，促进防灾减灾工作迈上新台阶。

3 设计思路

深入贯彻落实习近平总书记关于防灾减灾救灾“两个坚持”、“三个转变”重要指示，按照防汛减灾应急管理的工作要求，以系统工程思想为指导，以“全面掌控、预防为主、及时响应、合理处置、快速联动、智慧安全”为设计理念，以多源数据融合为技术基础，建立防汛减灾应急管理平台。推进防洪工程基础信息和水情信息全方位监测，多维度感知、区域化防控；构建智能化的信息共享机制，搭建全面支撑数据综合应用的安全可靠的大数据体系；建立全面的综合应急管理业务服务系统，进一步促进防汛减灾工作流程规范化、业务协同高效化。从而实现防汛减灾应急管理的监测多维化、灾情预警科学化、应急管理网格化、应急决策智慧化，切实有效应对洪涝风险。

4 总体架构

防汛减灾应急管理平台从完善前端感知入手，通过整合接入构建全面准确、及时可靠的洪涝灾情险情及日常监控体系；建立完善的信息化基础设施、先进的大数据综合服务平台以及健全的数字化、可视化应用系统，实现对各部门应急保障的日常管理以及各类事件应急响应、处置与指挥救援的支撑服务。具体包括综合展现、业务服务平台、大数据平台、基础设施、标准规范体系和信息安全体系。如图1所示。

5 平台组成

5.1 综合展现

综合展现是各类用户访问防汛减灾应急管理平台的统一入口，根据应急处置、日常管理、领导决策、集体会商和公众监督等方面的使用需求，提供指挥中心大屏、桌面终端、移动终端等方式对平台进行访问。

5.2 业务服务平台

（1）灾情预报警监控系统

图1 防汛减灾应急管理平台总体架构图

进一步开展大江大河主要支流和中小河流以及重点区域排涝情况的实时监测，与气象部门协作，实现实时雨量、雷达测雨及降雨预报信息的充分共享，并加强水库、堤防、河道等防洪工程运行状态的监测，完善重点地区洪水风险图，加强防洪风险管理，制定预警发布流程，进一步优化预警对象及范围；在洪涝灾害发生时对易涝区域及城市排水管水位、路面积水、雨情等信息进行动态感知监测，为防洪减灾的科学合理调度决策提供数据支撑。

（2）指挥调度系统

构建包括指挥调度、救援任务管理、资源调度跟踪、救援情况监控、事故情况报告及应急通信集成主要功能在内的现代化指挥调度系统，实现对洪涝灾害受灾区域的地理信息与灾情信息及时掌握、快速响应和科学处置。通过视频、电话会议等多种形式，与上级部门以及公安、消防、交通、医疗、安监、环保等相关单位建立高效可靠的应急指挥信息通道，协助现场应急处置。

（3）应急决策支持系统

综合气象信息、水雨情信息、河道水库堤坝信息、蓄滞洪区信息、应急资源信息和灾险情信息等各类数据，并结合水文、气象、地理、人口和经济等数据，建立洪涝灾害评估与风险分析模型。结合灾情现场的实际情况，采用模拟仿真技术计算灾情的后果和影响范围，并根据灾害评估结果（性质、环境、影响等）推荐相应的应急预案，同时可根据灾情所造成的危害转化、蔓延、衍生等未知状况，进一步优化应急预案，从而为应急处置提供决策参考。

（4）移动应用服务系统

在灾情预报警监控系统和指挥调度系统的基础上，采用手持终端或App等方式，建立应急管理与指挥救援移动应用服务系统，实现洪涝灾害事件通知与上报，以及协助各级指挥部、救援队伍快速、准确地掌握应急处置过程中现场动态、应急资源使用情况及其它突发事件,从而加强前后方联动，对灾情进行实时研判，更加高效、科学、动态地实施应急处置方案，将灾害损失降到最低。

（5）应急资源管理系统

将应急队伍、应急装备、救援物资、专家等应急资源进行分类管理，根据洪涝灾情的态势和救援工作的进展，实现动态配置相关应急资源的使用状态，包括应急队伍的人员配备及职责分工；应急装备的种类、数量、空间分布、运行状况；救援物资的库存、使用情况；应急管理专家的姓名、联系方式和专业等，并可基于GIS实现对应急资源的直观展示。同时，在应急资源储备不足时，系统自动提醒。

（6）应急预案管理系统

结合洪涝灾害应急管理机构的组织和职责、技术装备、救援物资、救援指挥与协调等要素，提供应急预案编制与修改、应急预案使用管理、应急预案模版、应急预案查询与统计等功能，为应急处置的指挥、决策及演练提供辅助支持。

（7）应急培训演练系统

根据典型灾情事件建立三维模型，可动态部署灾情类别、人员、装备、物资等，支持相关部门灵活创建、修改、发布应急演练场景，并提供应急演练的跟踪记录功能，实现对应急预案推演执行过程的考核与评价处理。从而提高各类人员的事故处置能力，特别是相关部门的应急指挥能力。

5.3 大数据平台

围绕防汛减灾应急管理的各项具体业务，构建全面支撑数据综合应用的安全、可靠的大数据平台。采用先进的分布式计算与存储技术和差别化数据安全防护技术，充分利用各部门已建的应用系统，以智能化的信息共享机制和安全可控、可扩展的统一交换接口规范，对各相关部门在防汛减灾方面的业务信息、感知数据、视频数据等进行有机集成，搭建业务共享数据库体系和管理数据库体系。以面向综合分析、数据挖掘、综合服务的基础服务为手段，支撑跨应用、多维度、多层次的防洪减灾大数据服务，为应急抢险、预警监测及日常管理提供有力的数据综合服务。

5.4 基础设施

进一步完善已有的信息化硬件基础，构建先进、可靠、安全的基础设施环境，主要包括：全面感知、基础网络、云计算中心等。全面感知是各类应用系统的前端接入设备，对各类水情、河流及灾情态势、防洪工程（设施、设备）等方面的状态进行智能监测；基础网络是搭建高效畅通数据传输体系，涉及监测物联网、政务外网、互联网、视频专网和通信网等。云计算中心是整个应急管理平台的硬件资源服务与管理的核心，提供统一的网络资源、计算资源、存储资源，并对安全进行集中管理。

5.5 标准规范体系

立足于应急管理平台的统一访问、系统互通和数据的共享与综合应用，对相关系统的数据格式、数据编码、接口方式、运行环境等进行约定和约束，建立科学合理的标准规范体系。

5.6 信息安全体系

为应急管理平台提供可靠的安全保障，符合国家信息安全等级保护要求，信息安全体系包括物理环境安全、链路和网络安全、计算机系统安全、应用安全、数据安全以及安全管理等。

6 结束语

我国是洪涝灾害频发的国家，且具有范围广、频次多、破坏力强等特点。自古以来，防汛减灾就是我国社会进步过程中的一项重点难题，新中国成立以来，通过大量工程措施和非工程措施，我国的防汛减灾工作卓有成效。但随着城市化进程的快速发展，防汛减灾工作带来了新的问题，特别是在应急管理方面，迫切需要运用信息技术的手段，不断加强监测预警、防控风险和应急处置能力建设，全面、精确、实时地掌握各类水灾风险动态，提高预防、控制可能发生的洪涝灾害事件的能力，减少人民的生命及财产损失，保障国家经济社会稳定发展。