信息技术在气象防雷减灾中的应用研究

摘 要：随着信息技术高质量发展，各类现代技术相继出现，给气象防雷减灾等工作带来了强有力的支撑，使其能够有效地监测、传播气象信息，从而提高气象服务水平。从当前气象防雷减灾实际现状出发，深入剖析了信息技术在气象防雷减灾中的应用意义，探讨了信息技术在气象防雷减灾中的应用，并提出了优化气象防雷减灾工作建议。

关键词：信息技术；气象防雷减灾；气象信息

中图分类号：P429 文献标志码：B 文章编号：2095–3305（2024）11–0-03

近年来，信息技术逐渐应用于气象防雷减灾系统，将信息技术真正转变成气象防雷减灾的作战能力，但也对技术、硬件和软件等方面提出了新的要求。为了使信息科技更好地服务于气象防雷减灾工作，避免出现安全事故，增强气象防雷减灾效果，针对这一问题进行专门的研究。

1 信息技术在气象防雷减灾中的应用意义

1.1 确保雷电天气预测准确性

天气预测是整个气象系统集成服务中的重要组成部分，其预测精度显得尤其重要。随着网络信息技术的快速发展，气象部门已经开发出全新的、以计算机系统为基础的天气预测分析系统，人机互动能力较强，并且可以用可视化的图形形式向预测者展示各种气象元素和信息。通过建立各种模型操作，可预测较长时间的气象情况，为雷电气象预报的科学化、精确性提供有力支持。基于天气预测的精准性开展气象防雷减灾工作，既能使防雷减灾工作更具针对性，又能有效提高防雷减灾工作效率。

1.2 提升雷电天气信息处理效能

以往通过人工方式分析处理气象信息存在一定误差，且效率需要进一步提高。随着信息技术的广泛使用，气象信息数据采集与处理方法也发生了巨大的变化。在气象部门资料处理过程中，由以往的人工处理资讯模式逐步转变为电脑搜集与处理的模式，实现对雷电气象信息的精准分析和处理，为开展防雷减灾工作提供了准确、即时、有效的数据参考[1]。

1.3 加快雷电天气信息传输

通过宽带网络，各级气象机构可以更好地完成雷电天气信息传输。现阶段，省和地区之间网络联系大部分为数据光纤，并且气象部门内部也存在着特殊的虚拟网络，若宽带网线路出现问题，可以通过虚拟专网确保信息实时传送。在气象工作中，利用视讯会议系统和信息办公系统，可以明显提升信息传输效率。基于气象信息的高速率传输，能够及时将雷电天气预测信息传达到各个区域，提醒当地气象组织、公众等做好防雷防护。同时，基于气象信息的高速率传输，也能够帮助各区域相关部门快速建立联系，确保救灾及时有效，将雷电灾害所造成的损失降至最低。

1.4 优化卫星数据信息处理功能

卫星数据信息作为重要的气象信息来源，其信息完备与否直接关系到雷电天气预测精度。但卫星数据资料类型繁多，呈现出海量特性，若采用手工方式进行采集与处理，则会带来极大的困难。在信息技术支持下，能够快速整合、处理相关数据，并且能够针对具体的状况，提供精确、科学、合理的雷电气象预报与预警，为防雷减灾工作争取时间。

2 信息技术在气象防雷减灾中的应用

2.1 建立基于ADTD的气象防雷预警系统

建立基于ADTD的气象防雷预警系统，利用ADTD

雷击探测器和雷电收集线路，实时监控装置区域的空气电场，针对雷电出现之前的空气中的电荷积累情况进行早期警告，并对闪电出现的时间、地点、强度、极性等信息进行分析，为进一步部署防雷减灾工作措施提供方向。

基于ADTD的气象防雷预警系统包括ADTD雷击探测器、数据处理中心、图像展示3大模块。ADTD雷击探测器可按照被测区域的地理条件和地形特点，布置在不同的地理区域内，测量范围120 km，采用2个以上的设备，形成雷击探测定位网络[2]。该探测器可以在雷电出现时监测雷电空间分布，记录雷电出现的时间、定位。但需要注意的是，在设置时要综合多种因素，确保系统的准确定位，消除各种干扰，选取合适的通信环境，还要扩大探测器覆盖范围，多个探测器交汇结果偏差要小于2个探测器交汇结果偏差，因此，该探测器一般呈正三角形或正四边形排列。数据处理中心包括中央数据处理器、SQL数据库服务器、ORACLE服务器3种类型的服务器。中央数据处理器主要完成对雷击探测器传来的信息进行采集，监测ADTD雷击探测器运行情况，并及时报警气象条件。SQL数据库服务器和ORACLE数据库服务器用于存储雷击探测器所传送的数据，并为其提供Web服务，通过互联网与中央数据处理器实现信息传送，从而达到气象信息资源共享。此外，该系统使用第五代通信技术，并与地理信息系统相连接，将雷电探测器传送过来的信息以图像方式展现，对雷电气象资料进行分析，从而做出精确的防雷警告。

2.2 开发应用相应气象软件和通信系统

第一，开发应用手机气象软件。以往手机运营商使用的无线通信大多局限于防雷减灾期间的信息传送，经过不断完善与科技更新，当前已有许多手机气象软件能够用于气象防雷减灾工作。手机气象软件服务有2个部分，即Web浏览器数据检索、手机软件上进行开发。在Web浏览器方面，使用者可以打开网页浏览雷电天气灾害预警信息，搜寻相关资讯，认识并获得所需的资料。与浏览器相比，通过天气应用程序查找雷电气象资料更加便利，呈现的数据更加清晰，并且信息数据的多样化也可以更好地适应不同使用者的需要。当前，微信公众号、微博等网络平台兴起，也使得手机软件发展与应用受到越来越多的重视。通过手机，用户可以在任何时间、任何地点查询雷电气象资料，使得获取天气信息更方便有效。

第二，开发应用Wi-Fi无线通信系统。通过Wi-Fi无线网络高效地控制气象机构天气预报会商平台，可以很好地弥补现有有线气象视频会商体系的不足[3]。在遇到雷电天气时，通过Wi-Fi无线通信技术，能够快速获得准确的气象应急指挥部的灾情现场信息，为下一步救灾减灾工作顺利进行打下良好的基础。此外，也可以为灾害监测、应急指挥和气象资源共享创造良好的会商平台，通过建立无线网络，迅速实现省、市、县三级联网，利用视频联络会商进行雷电灾害防灾救灾布置和应急处理等工作安排，从而提升气象防雷减灾工作效能，促进气象服务高效化。

2.3 建立气象防雷减灾信息化监管系统

气象防雷减灾信息化监管系统在B/S体系结构基础上，利用分布式数据库、微服务和Vue等网络技术，为监管部门提供年度安全检测、检测机构检测服务、随机检查、质量考核、信用评价、行政执法、雷灾鉴定等业务。该系统主要由监管对象信息上报系统、检测服务信息上报系统和气象局防雷减灾保护监管信息系统三大子系统组成。

监管对象信息上报系统具体功能表现如下：（1）各防雷设备年度安全测试数据上报至重点监管对象单位，提交年度监测结果，气象局监测机构在接到该数据后，将其进行审核归档，并将其上传至全国防雷监管平台。（2）监管对象信息集成检索，该系统可完成对各检查单位随机抽查情况、行政处罚信息、检验机构诚信状况查询。当被随机或双随机的方式进行抽查时，可以使用有关功能查询检验结果资料，若发现有不符合的地方，则可以采取相应的措施予以纠正。若有违法行为，可以通过有关功能查询惩罚结果，并加以纠正。此外，可以查询各测试组织的信誉状况和基础资料，以协助选定测试单位对防雷设备进行每年安全测试。

检测服务信息上报系统具体功能表现如下：（1）检验服务事先注册。测试人员可以上传自己单位的测试计划，并填写项目名称、被测试单位名称、所属地、具体地址、计划安排的测试人员、计划开始时间、计划结束时间、测试人员的联系人和联系方式等，并向气象局监督人员进行备案。（2）检验服务报告，测试组织对防雷设备进行测试，生成测试结果，并将测试数据输入该系统，改变之前通过气象主管部门收集测试报告后输入的情况，提高检测服务报告效率[4]。（3）信用评估申请，测试机构的信用评级有时间限制，需要通过该体系申报信用评级，然后由信用评估部门对其进行资料审查和核准。

气象局防雷减灾保护监管信息系统具体功能表现如下：（1）提交信息审查，通过该系统，气象监管部门对各主要监管测试机构提交的资料进行审查和归档，若发现有错误，将其返回，并将信息及时同步至全国防雷监督管理平台。（2）品质考评，组织质检人员对入选的项目进行质检工作，并将质检结果输入该检测体系中，以便每年对质检工作进行抽查。（3）随机抽查，该系统支持不定时地对主要监管目标或是测试组织进行不定期的随机抽查和双随机抽查，防雷安全装置检测结果，并将其记录，对于不符合要求的，则由该系统告知相关组织进行改正，对有违法和违规行为给予行政处罚。（4）信用评估，利用该平台审查申报资料，评估和确定检测机构信用等级，并及时更新其资信状况。（5）查询统计，检验机构检索，可根据检验机构的名称、所在地和信用评级，查找被检验机构的具体情况。每年进行防雷设备安全测试数据统计，根据年度、区域等条件，汇总各区域内的重点监测对象已完成年度测试和尚未完成年度测试的数据，查询尚未完成年度测试的组织信息。按照统计类别、年度和区域等条件，统计目标区域内各组织检查结果，其中包括检查通过和不合格的统计结果，不合格整改率统计结果。（6）雷电灾害鉴定，通过对雷电灾害的调查和评估，将雷电灾害的基本资料、调查结果、评估结果和附件等信息录入系统，为后续的气象防雷减灾工作提供权威数据参考。

3 优化气象防雷减灾工作建议

3.1 构建健全的安全保证体系

地方政府和有关部门可以通过建立安全保证体系，提前做好风险评价等工作，将雷电灾害造成的损失降至最低。在气象防雷探测前，构建完整的安全保障体系，并在特定的条件下执行相应的紧急应对措施，并对该体系进行周期性的检查，以减少因系统脆弱性而造成的安全风险。在安全检查的过程中，需要对金属装置进行接地，对非金属装置进行雷电防护，并记录出现不正常的部位，以便及时提醒技术人员进行维修[5]。有关部门也要针对气象防雷减灾工作特性，进一步健全相应的法律法规，使得该领域的管理工作有章可循。在此过程中，加强执法机构与其他部门的配合，尤其是安全检查和消防等方面，建立起长效、高效的协作机制，加快各部门应对雷电灾害的响应速度。

3.2 建立健全的雷电防御体系

地方政府应充分认识到信息技术在气象防雷减灾工作中所起到的重要作用，持续增加对其的投资力度，建立观象台、综合观察基地、实习基地等。构建健全的雷电防御体系，及时更新雷电防护技术和设备，加速网络监测服务发展，及时监测各乡镇气象自动站和气象雷达等监测设备工作状况，为防灾减灾工作提供有力的数据和技术支撑。发挥遥感技术和自动化技术优势，提高监测精度，推广使用雷电定位探测网和激光雷达等装备。同时，组建专业的防雷减灾检查队伍，对从业人员进行日常的雷电观察、防雷减灾分析能力和责任心等方面训练，培育出能够满足气象防雷减灾服务需要的高素质人才。

此外，加强风险评价工作，结合本地实际对雷电出现可能性进行调研，并按照这些资料对气象台被雷击可能性进行统计，以便及早采取预防措施。对已制订的计划进行多次优选，根据实际条件优化防雷减灾中心监控装置布置，对防雷减灾安全体系进行全面风险评价，派出专人对有关问题进行汇总分析，提出合理、高效对策。针对偶然遭到雷电袭击的观测站，可对其所产生的损害进行危险评价。根据雷电灾害案例，不断改进防范措施，尽量减少防雷观测站遭到雷电袭击的可能性。

3.3 加强气象防雷减灾宣传教育

首先，提高公众对气象防雷减灾宣的认识，对重点人群、重点单位开展气象防雷减灾宣传教育，并组织开展相应的应急培训与演练。在实际的气象防雷减灾宣传教育工作中，将传统的宣传教育手段与信息科技相结合并运用于实际工作，从而进行线上信息传播、普及。充分利用信息技术作用，如移动终端，发挥天气主持人的优势，吸引更多的粉丝，提高科普宣传和教育成效。

其次，气象科普游戏是以信息科技为基础进行气象防雷减灾宣传教育的一种有效尝试，这种类型的气象防雷减灾科普游戏可以与当前比较成熟的卡牌类、角色扮演类、重度竞技类等游戏相融合，但由于开发新的游戏需要耗费大量的时间和金钱，所以有关方面可以与腾讯、网易等知名游戏公司进行互动，如联同《王者荣耀》等热门游戏，进行气象防雷减灾知识宣传，促使公众有意识地学习并使用各种防雷减灾措施。

最后，各级气象部门可以根据实际情况，设计出生动有趣的气象防雷减灾科普短视频，如短视频可以模拟出预防雷电事故的行为后果，直观地展示气象观察设备的操作和功能，科普真实发生过的雷电灾害，从而提高气象部门信誉，建立起良好的形象，让公众能够积极地了解气象防雷减灾相关信息，在此过程中，要着重打造出具有产业特色的新鲜、温馨、有趣的短视频内容。

4 结束语

气象雷电灾害对自然环境、人身安全等造成严重伤害，若不加以预防和控制，必然会产生不可估量的严重后果。将信息技术应用于气象防雷减灾工作是有效监测雷电灾害、预防雷电安全隐患、加强防雷安全管控、增强防雷安全宣传效果的必要方法，也是今后气象防雷减灾的主要技术发展方向。相关从业人员要持续加强对气象防雷减灾信息化技术的创新应用，为气象防雷减灾工作提供强大的技术支持，推动相关安全预防和管理工作有序开展。

参考文献

[1] 刘庆裕.信息技术在气象防雷防灾中的应用[J].集成电路应用，2021，38（2）：78-79.

[2] 刘庆裕.信息技术在气象防雷防灾中的应用[J].集成电路应用，2021，38（2）：78-79.

[3] 张虹.现代信息技术在气象防灾减灾中的应用[J].农业灾害研究，2022，12（8）：152-154.

[4] 陈焰犊，谢明，龚雪鹏，等.现代通信技术在气象防灾减灾中的应用[J].通讯世界，2015（21）：17-18.

[5] 吴丹，单军，孙丽莉.现代信息技术在农业气象服务中的应用研究[J].农业工程技术，2020，40（27）：62，64.