党报记者八闽调研行 | 精准“算”雨、“把脉”海洋！数字技术赋能福建减灾 - 手持式声学多普勒流速仪

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《福建日报》2025年6月19日第08版

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核心提示

今年4月，我省率先进入华南地区前汛期，至目前已成功防御9场暴雨、5次强对流天气。防汛减灾的第一步，是精准高效的预测，也是及时准确的预警。如何实现以“智防”化风险，民安有保障？近日，记者走进水利、海洋、自然资源、气象等防灾减灾相关部门，探寻我省各地、各部门运用数智技术赋能减灾防灾之奥秘。

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水情“盯梢”，守护安澜

12日，记者走进福建省福州水文水资源勘测分中心赤桥水文站。这个小站始建于1955年，仅由2名工作人员驻守，坐落于福州国家森林公园的青山中。

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清澈的解放溪在站旁潺潺流过，这是福州晋安区新店镇的主溪流，全长不到6公里，宽也仅10米，但在汛期，它的“狂暴”却令人难以想象。

站长廖初本从事水文工作已经30多年，他清楚记得曾经的水患：“我们向楼上跑，水就在脚下跟，不到半小时水位就涨到三层楼。”最终，水文站小楼被彻底冲垮，下游城区也受灾严重。

突发性强、来势汹汹、涨退迅猛，这是小流域山洪的特点，也是设置赤桥这个山区性小流域径流站的意义——上游紧邻八一水库，是新店镇头顶的“悬湖”；下游串着新店镇、五四北片区，其水情监测数据直接关系河流沿途村居群众的生命与家园安全，也关系到下游福州城区的防洪大局。

廖初本说，水文人被称为“水利尖兵”，汛期时就变身为防汛前线的“通信兵”。往昔，他们不仅要背着沉重的仪器上山下河、勘测数据、长期坚守观测，为防汛抗旱、水资源管理、生态监测提供基础数据；在通信不便的年代，洪水来袭时须第一时间向上下游通报水情、雨情，为防汛决策提供有力的数据支撑。

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在福州赤桥水文站，廖初本打开解放溪上空自动运行的“铁盒子”—双轨式全自动雷达波测流系统。福建日报记者 张颖 陈旻 摄

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今天，“老站”在科技加持之下赢得了新生。

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在溪中消力池下方，有一个“奇形”水池，底部起伏，长度12米、宽度从1.2米向0.6米收窄。这是“巴歇尔槽”，主要用于明渠的流量测量。“这样的标准槽全省仅两处，因此最新的水文测量仪器都要到站里试用、验收。”廖初本说，水利部正在筹划建设小流域山洪预报模型，研究人员也到此探究可行性。

空中，两根细细的钢丝横跨溪面。廖初本按下墙上的按钮，一个瞪着两只大“眼睛”的铁盒便缓缓沿着索道向对岸移动。“这是双轨式全自动雷达波测流系统，可实现无人值守、自动测验。”他说，运行车里装载着雷达表面流速仪、双自流电机、雷达测速控制器、无线电台等，可获取河流各断面的实测流速数据，发送到系统控制器，结合水位、流速等数据实时计算出断面的流量。

同时，视频水位监控通过视觉识别技术，直接将影像转化为数据，传回各相关平台。

无人机、遥控船、超声波时差法测速仪、手持雷达测速枪、声学多普勒流速仪……水文技术装备加速迭代，不仅提升了水文工作的安全性，也推动行业向智慧化迈进。

如今，全省95%的水位站无人值守，70%的水文站无人值守、有人看；水位、雨量、蒸发已全部实现自动监测，80%以上测站配备自动化测流设施，50%的国家基本站实现流量自动在线监测。

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在福建省水文水资源勘测中心，来自141个水文站、1000余个水位站、3500余座水库，及气象、自然资源、电力等部门5800余个雨量站的实时雨水情监测数据正在实时汇集处理。

这些海量数据构成了全省水情信息交换、水情会商、洪水预报、山洪灾害预警等一系列水旱灾害防御支撑系统的“数据基础”，通过一个个“水文智慧大脑”的分析计算，应用到预报中。

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在中心的大屏上，福建省山洪灾害监测预报预警系统正实时显示全省监测站点的雨水情监测、山洪灾害风险预警等信息。

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水情科长林剑龙说，省水利厅构建小流域分布式水文模型，建成山洪灾害监测预报预警系统。该系统融合气象、水文、水利等部门数据，2020年起在全省业务化应用。

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针对我省洪水特性，近年来，蓄超组合分布式、雨洪相关图、准分布式暴雨洪峰非线性等洪水预报模型接连研发成功，形成了多种模型协同运作、多套互补的预报方案，进一步提升预报准确性。

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在大屏幕上，“多源空间信息系统融合洪水预报平台”实时滚动着各方数据。

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“这是去年引进的全国最先进的系统，融合多家降雨数值预报成果，构建福建省洪水预报模型方法库。”林剑龙说，洪水作业预报由单机向WEB版网络预报转变，由单站串行预报向多站并行预报转变，预报范围由主要江河拓展至134条中小河流，预报断面增至300余个，实现全省23座大型水库入库预报全覆盖。

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2024年，我省江河水情严峻。凭借多年来摸索形成的“洪水风险预测、洪水估报、洪水预报”的渐进式预报模式，全省水文部门滚动发布洪水预警889期、山洪预警2684期，预警短信32.23万条。“在当年‘6·9’持续性暴雨中，我们提前12小时精准发布南平市建瓯城区超标洪水预警，提前5小时成功预报汀江棉花滩大型水库超百年一遇入库洪峰……为当地应对洪灾发挥了关键作用。”林剑龙说。

立体监测，“把脉”海洋

10日，福建海电运维科技股份有限公司总部正在安排莆田石城S区风电场运维工作计划。在公司CloudForU平台，研发工程师林秀芬熟练导入浪高、浪涌、潮汐、风向、风速、能见度、降水量等最新气象海洋预报数据。

在模型运行期间，林秀芬告诉记者：“基于海洋预报数据，我们才能采取更有针对性的生产安排。如果遇到恶劣气象海况，也可为正在海上作业的船只、人员发出安全预警。”

数分钟后，模型给出了建议——“出行时间为凌晨零点至10点。”经过运维部门的确认，正式下达了生产计划：海电运维310船舶于11日8点52分到达莆田石城S区风电场S52进行运维。

如同海上工程的“定海神针”，海洋预报提前“透露”大海的“脉动”，作为海洋灾害监测预警的“前沿哨兵”，它在航运、渔业、防灾减灾等领域都发挥着重要作用。

省海洋预报系统中的大浮标

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海水是流动的，有起伏、有变化，要“听懂”海的语言，背后是一整套精密的科学体系。

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走进福建省海洋预报台，一台台运算中的电脑在分析大海的“语言”。

“我们主要通过海上观测、建模和计算，努力去弄懂海洋。”省海洋预报台技术保障部主任张彦说道，海洋预报内容非常丰富，不仅包括我们熟知的潮汐、海浪，还有海流、水温、盐度、水质等数据，同时还要根据海平面高度的变化，预警海岸是否会被淹没。

在预报体系中，最前沿的就是海洋观测网。2001年，随着国家863计划海洋监测领域重大专项“台湾海峡及毗邻海域海洋立体实时监测系统”福建示范区落地，我省历时20多年，逐步建成了国内领先的区域性海洋立体实时观测网。

省海洋预报台技术人员在调取分析数据，制作预报产品。福建日报记者 张颖 陈旻 摄

134套观测站点遍布全省沿海，浮标、潮位站、气象站、海床基、船基、渔排基，以及雷达、无人机、海洋卫星遥感等观监测设备“连线结网”，涵盖“空-天-岸-海”四个维度，实时获取海洋水文、气象、生态化学等26项核心参数，目前已经基本实现全省海域、海湾和海岸等重要区域实时观测。

“它们就像‘千里眼’‘顺风耳’，时刻将海量数据汇聚到省海洋预报台。”省海洋预报台水文预报部主任朱本璐说道。倾听这些脉动还远远不够，理解它们背后的规律，正是海洋预报的意义所在，也是挑战。

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紧盯福建台风、风暴潮、灾害性海浪等多发灾害，省海洋预报台自主研发了海面风、海浪、风暴潮、生态和三维温、盐、流数值预报模型，构建“近岸、海峡、近海”三级预报网格体系，守护滨海安澜。

近岸、海峡、近海，空间分辨率达500米、5千米、10千米，预报时间缩短至1小时，预报时效长达7天，目前福建海洋智能网格预报水平居全国前列。通过“福建海洋预报”App，用户可以实时获取基于位置的海洋环境预报信息。

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每年4—6月，福建海域赤潮高发。此时，来自省海洋预报台的《赤潮发生条件预测》，通过网站、微信公众号等渠道向外发布。

赤潮严重破坏海洋生态环境，给海水养殖业和滨海旅游业带来巨大损失，甚至直接威胁人类健康。作为海水养殖大省，加强赤潮预警监测，我省当仁不让，先行先试。

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2019年，省海洋预报台携手厦门大学MMIS团队等高校单位，创建了赤潮人工智能业务化预报技术，推动预报模式从“人工经验研判”转型升级为“数据智能驱动”。日前，这一技术入选2025年省级人工智能典型应用场景。

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当前，我省正以“空天陆海潜”一体化大融合“海上福建”总平台为载体，持续深化“数字海洋”建设。省海洋预报台将持续深化运用“人工智能+”“数据要素×”等先进数字化理念，推进海洋观测网向高分辨率、立体化、全方位观测发展，构建数字海洋预报业务支撑底座，推动海洋、气象网格预报产品对接，开发近海捕捞渔区、海洋牧场与养殖区、新型养殖设施等海洋灾害气象预报预警服务定制化产品，实现海洋气象预报融合创新一体化应用服务，提供台湾海峡及周边海域渔业监测、海洋环境观测和海洋灾害预测等多方面的综合需求服务。

精准“算”雨，“智”防地灾

我省地质灾害的发生，主要受强降雨诱发。在突发极限暴雨情况下，如何监测、预警地质灾害，成为重要课题。

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汛情来临，水文工作人员有时仍需手持测量仪器在河边测量收集数据。

此外，气候变化导致近年来暴雨趋多趋强，如何精准“算”雨、不断缩小对风险区域的“包围圈”？省气象局新近构建的“海峡智眸”数字智能预报体系便能精准“算”雨。

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省气象局介绍，目前我省建成及在建共26部天气雷达，探测覆盖率将达到85%；城市城区地面气象观测密度最大可达1.5公里×1.5公里，不断织密观测网络。

在算法方面，我省自主研发的“福建OTS预报算法”准确率全国领先；打造出0~60天无缝隙智能网格预报体系；暴雨预警命中率、强对流天气预警提前量等关键指标均位居全国前列。

为精细化监测致洪暴雨，我省气象科研人员基于S波段和X波段双偏振雷达、星载雷达等多源数据，研发出“双偏振雷达观测量垂直廓线订正模型”，以及“超高时空分辨率致洪暴雨双偏振雷达降水反演”技术，构建致洪暴雨精细化监测系统，可以精准捕捉致洪暴雨。

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省海洋预报台技术人员正在维护设备。 图片除署名外均由受访单位提供

有了暴雨预报，还要调查识别出地质灾害隐患点，为防灾减灾打好基础。省自然资源厅地质灾害防治处处长方燕娜介绍说，目前全省已登记在册的地灾隐患点8288处，房前屋后高陡边坡2.96万处。2023年以来，我省还探索性开展“天上看、地上查、动态管”地质灾害隐患排查，全省新识别出农村切坡建房风险点14.4万处。

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在识别的基础上，如何对灾害发生的时间作出及时判断？“目前，我省主要采用群测群防的方式进行监测预警。”方燕娜说，全省已累计建成“群专结合”地质灾害监测预警实验点近3000处，覆盖8个市60个县，安装设备2.5万台套。

每一处实验点，都配备了自动化雨量站、裂缝计、倾角计、GNSS地表位移监测仪器等普适型监测设备，设备24小时在线，一旦发生异常情况，实时传输数据至省级预警平台。

据了解，2022年，我省上马了多参数预警模型，系统自动对实时数据进行分析研判、预警。

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“每个点位上的不同设备都建立了关联。若某个点位的雨量计24小时过程雨量超过50mm，同时与之关联的其他监测设备达到蓝色以上预警阈值，系统会启动响应并介入；若某点位雨量计24小时过程雨量未达50mm，但与之关联的两台以上监测设备达到蓝色以上预警阈值，系统也会启动响应并介入。”省地质环境监测中心技术人员介绍说。

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一旦触发预警阈值，省级预警平台会自动向受威胁群众、相关部门发送警报。据统计，今年以来省级预警平台共接收预警信息12条，经专业技术人员对监测数据的分析研判，发布预警信息12条，涉及地质灾害隐患点12处，临时转移群众6户16人。

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在系统预警之外，我省还设置了值班人员“双保险”，经值班人员综合研判后还会系统发送短信并电话联系，确保相关防灾人员第一时间作出响应。实践证明，采用这种预警模型结合值班技术人员的综合研判，将预警的准确率由89%提升至97%。

来源：福建日报

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