2025年第三批“數據要素×”典型案例-氣象服務領域

1氣象服務領域案例之一多跨協同打造城市數字防汛“沙坪壩實踐”范例沙坪壩地處重慶主城核心腹地，區內嘉陵江岸線18公里，長期面臨汛期洪澇挑戰。為解決防汛工作中存在的數據融合應用效益低、風險預判預警不精準、指揮協同不高效等問題，沙坪壩區氣象局會同區應急局、區水利局，構建綜合數字防汛決策指揮系統——知天·沙坪壩區防汛決策指揮系統，通過接入“數字重慶”三級城市運行和治理中心，構建了多跨協同的數字化、扁平化、閉環式防汛救災指揮調度新模式，打造數字防汛“沙坪壩實踐”。一是推動跨區域、跨行業、跨層級防汛數據歸集共享，實現實時汛情“一屏掌控”依托“數字重慶”一體化智能化公共數據資源系統(IRS),匯集嘉陵江“陜甘川渝”全流域2800余個氣象站、32個水文站實況信息，區內12個部門的積水監測、實景監控、防汛救災責任人、應急資源信息，以及流域氣象水文實時預警等41類10萬余條數據，并構建防汛人工智能大模型，實現動態全面掌握防汛救災態二是通過數據融合、技術融合、業務融合建立數字孿生系統，實現轉移避險“一圖通覽”基于氣象、水文、地理空間、自然災害風險普查成果、公安“一標三實”、9700余個構建筑物等數據，建立三維洪水淹沒分析模型，結合實時氣象水文預警，提前精準預估淹沒區域和受影響2人群，明確避險路線，并智能生成防汛應急處置方案，提升數字化應急實戰能力。建立城市內澇點監測預警與交通信號燈、智能水篦實時聯動機制，通過設置致災閾值，實現超閾值時自動聯動交通信號燈亮紅燈，熔斷交通。三是構建“一件事”貫通數字化城市運行和治理中心，實現預警信息“一鍵智達”建立12個部門和22個鎮街4000余條預警響應工作指令庫，實現預警與水利、住建、城市管理、交通等12個行業部門的行政指令智能耦合，打造防汛決策“一件事”,通過三級城市運行和治理中心流轉至基層責任人，明確“該誰干、干什么、怎么干”,提升了預警的精準性和時效性。四是聚焦流域洪澇和城市內澇兩大場景，實現應急處置“一體調度”聚焦沙坪壩外洪內澇防汛重點難點，構建流域洪水、城市內澇兩大應用場景，能夠動態提取雨量、水位、澇情、視頻、路況、氣象水文預報預警、應急力量以及嘉陵江岸線建筑物、人員等信息，支撐區數字化城市運行和治理中心、應急指揮中心、政務值班中心對部門和基層的一體指揮調度。沙坪壩依托這一“數字防汛”模式，防汛決策指揮效能提升了50%,應急指令傳達時間由原來5小時縮短至2分鐘，成功應對近兩年暴雨天氣和嘉陵江洪水過境，全區未再發生因過境洪水、城市積澇導致人員淹溺事件。3圖2知天·沙坪壩區防汛決策指揮指揮艙4氣象服務領域案例之二“數智”航空氣象服務提升飛行安全和效率在面對強對流、暴雨、強垂直風切變、低能見度、雨雪冰凍等航空高影響天氣時，中小機場氣象臺往往缺乏有效的精細客觀化數據產品支撐，導致航班繞飛、準點率下降等問題。江蘇省氣象臺與揚泰國際機場成立航空氣象聯合實驗室，通過整合省、市氣象部門和機場三級資源，構建標準化航空氣象數據產品加工流水線，研發以三維天氣雷達深度視圖工具為代表的13項監測預警關鍵技術，建成一體化航空氣象服務平臺“愛美翼”,提升飛行安全和效率。一是構建標準化航空氣象數據處理流水線，有效整合氣象數據資源匯聚天氣雷達、風云氣象衛星、風廓線雷達、微波輻射計、氣象自動站、毫米波云雷達、高分辨率數值預報等多種氣象觀測預報資料，建立面向多源氣象和航空資料的標準化數據預處理流程，有效整合省市氣象部門和揚泰國際機場等民航系統的資源；搭建AI+氣象大數據深度加工中臺，實現多源數據融合分析和深度加工。二是構建氣象預報預警核心技術，打造系列氣象數據產品構建以分災種航空高影響天氣網格預報為代表的氣象監測預報預警核心技術體系；研發三維天氣雷達深度視圖工具，利用該工具對氣象數據三維體建模，解構航危天氣立體特征，將氣象信5息高效、直觀地傳導給行業用戶；打造集實況監測、識別預警、短臨預報、短期預報及客觀預警等于一體的系列氣象數據產品。三是搭建集成數據產品的航空氣象服務平臺，賦能航空氣象服務構建一體化的中小機場航空氣象服務保障平臺“愛美翼”,面向航空保障服務場景發布數據接口421個，為機場、航司、通航等不同終端用戶提供起降精密保障、航危事件復盤等15類場景服務，不間斷累積服務時間超43800小時。揚泰機場的氣象預報準確率從2018年的85.2%提升至2024年的92.3%,預警提前時間從40分鐘延長至70分鐘，航班準點率相較于2020年提高了5%。圖中小機場航空氣象服務保障平臺“愛美翼”氣象服務領域案例之三6“溫度指數(保險)+天氣衍生品”模式氣候變化正成為影響經濟發展的重要不確定因素，天氣敏感型行業不斷增加，實體產業對天氣風險管理的需求日益增加，我國目前對天氣風險的管理工具比較單一，主要是通過天氣災害保險和天氣指數保險進行風險補償。但由于氣象協變風險使農業天氣指數保險賠付率高，再保險渠道少，保險公司承保壓力大且難以大范圍推廣，我國天氣指數保險市場保費占農業保險保費總額不足1%,亟需市場化的風險對沖工具。國家氣象中心聯合大連商品交易所，構建溫度指數，提出“溫度指數保險+天氣衍生品”服務模式，開展“氣象+期貨”研究探索，實現氣象數據從“攝氏度”到“指數化”再到“價值化”的轉化，不斷推動氣象和金融融合互促，提升廣大實體風險預警和風險管理能力。一是推動多源數據融合整合氣象觀測數據，融合30年人口密度、用電量、天然氣供應量、農作物產量等經濟數據，運用機器學習進行挖掘分析。采用“一主雙備”系統架構，應用防火墻、入侵檢測、校驗機制等技術手段，嚴格遵循“原始數據不出域、數據可用不可見”原則，提升數據安全防護水平。二是構建溫度指數研發包含日平均溫度指數、月度累積平均溫度指數、月度制7熱/制冷指數的溫度指數體系，科學遴選哈爾濱、北京、上海、廣州等基準城市，反映主要城市的溫度變化，為相關溫度敏感行業提供直觀、全面的信息，為產業打造氣象風險“標尺”。開展“保險+期貨”氣象實踐，構建農戶購買保險、保險公司與期貨公司簽訂場外期權、實體企業參與對沖的完整鏈條。三是落地產業應用在水產養殖、茶葉種植、電力銷售、特色農業等場景落地產寒潮指數保險+衍生品”等應用探索，為生產經營主體提供更為豐富的天氣風險管理模式。為7000余畝農作物提供風險保障430余萬元，賠付率從31%到264%不等。以廣州、哈爾濱、杭州、濟南四個基準城市測算，可覆蓋我國52%糧食、69%小麥等大宗作物和41%油料、77%糖料、61%海水養殖等特色作物的風險管理需求。該模式降低了天氣指數保險運營成本，擴大了農業保險覆蓋面，有利于擴大天氣指數保險和農業保險的應用規模，保障支農惠農保險可持續。氣象服務領域案例之四8氣象數據護航助力港口運營提質增效寧波舟山港作為“一帶一路”重要節點，極易受極端天氣影響，每年因大風、海霧、強對流等天氣影響造成的停工時間達到800至1000小時。寧波市氣象服務中心構建氣象護航數字化解決方案，打通氣象、海事、港口、海洋等多部門數據流，提供精細化氣象服務保障，提升港口應對天氣變化效能，增加有效作業時間。通過數據治理、技術研發和合作機制優化，有效支撐海事、港口部門實施分港區精細化管理。一是融合匯集跨部門數據整合多維氣象監測數據，覆蓋港區的平面空間維度、從近地面到高空的立體空間維度，從分鐘到年的時間維度。打通內網環境，建立數據專線，實現港口、氣象、海洋、海事等部門數據歸集融合，包括氣象監測、預報、預警、港口地理信息、港口實時視頻、船體基礎信息、船舶運行信息、海事預警、海事預控、管理分區、潮汐潮流、海洋模式預報等12類數據，覆蓋觀測、預報、調度、管理各個業務流程環節，為氣象服務產品開發、一體化平臺建設等提供數據基礎。二是夯實氣象數字底座依托浙江省氣象大數據云平臺、寧波人工智能超算中心、寧波舟山港業務大數據平臺等，搭建寧波氣象數字“底座”。利用數據質量控制、多源數據融合技術以及深度學習開展數據治理，形成高質量監測產品數據集和服務產品數據集。三是構建算法模型以港區能見度站點觀測、激光能見度雷達數據為基礎，利用機器學習優化能見度預報，構建海霧模型服務港口生產調度，霧季“分段引航”成功率由40%提升至70%。針對港區大風特點，構建基于深度學習的碼頭風要素訂正模型輔助海事安全管制，精準刻畫每個港區的風力特征，大風臨近預報精準率提升至86.7%。整合雷電監測數據，建立基于位置的雷電預警模型，發布靶向雷電預警，協助企業精準防雷，平均提前量29.6分鐘。圖2應用成效圖氣象服務領域案例之五高速公路是支撐國民經濟發展的基礎性配套設施，其安全運行受惡劣天氣影響顯著,但當前高速公路惡劣天氣監測密度嚴重不足，“大網捕小魚”現象普遍存在，而持續地加密監測設施又會帶來投入成本的節節攀升。安徽省氣象局融合應用交通氣象監測、道路視頻監控、交通管控以及道路地理信息等跨部門數據，基于人工智能等技術創新惡劣天氣感知手段，構建以氣象監測預警為先導的數字化交通應急處置閉環，持續提升高速公路惡劣天氣應對能力。一是構建多源數據融合的惡劣天氣感知網2010年以來，在全省6100余公里的高速公路建成交通氣象站1400余座，融合衛星、雷達等數據，形成空、天、地一體化高速公路氣象監測網。共享7000余路道路視頻監控數據，研發基于視頻圖像的能見度、車道級路面積雪、積水等智能識別技術，每10分鐘輸出全路網能見度和路面積雪、積水等4種路面狀態識別產品，將高速公路惡劣氣象條件監測密度提升至“公里級”、“分鐘二是構建基于影響的交通氣象風險預警服務體系在高密度、高頻次惡劣天氣融合監測數據支撐下，結合高速公路GIS數據及管控、流量等數據，研發基于影響的交通氣象風11險預警產品，實現從單一的高速公路天氣信息服務向惡劣天氣風險預警服務轉變。在高速公路里程、交通量不斷增長的背景下，安徽因惡劣天氣導致的交通事故數、傷亡人數以及大范圍交通阻斷次數均顯著下降。三是形成數據驅動的高速公路惡劣天氣跨部門協同處置閉環打通跨部門數據流、業務流，提供全流程、數字化交通氣象服務。數字化交通氣象服務平臺在265個單位部署應用，定制化服務APP覆蓋2356位責任人。開發的交通氣象數據接口、API插件接入了省公安交警道路交通安全管理指揮調度平臺、省交通廳交通態勢管理平臺、省交控集團高速智腦平臺，實現跨部門數據賦能。圖交通氣象服務平臺氣象服務領域案例之六甘蔗生長期易受暴雨洪澇、低溫冷害、高溫干旱等災害影響。近年來，廣西壯族自治區氣象科學研究所以氣象數據為核心引擎，構建起覆蓋全產業鏈的智慧氣象服務體系，讓蔗糖產業逐步擺脫“看天吃飯”的被動局面，邁向“知天而作”的高質量發展新階段；同時，建立了“公益+市場”新型服務體系，打通“數據采集-技術研發-產業應用”服務鏈，助力企業增效、蔗農增收。一是建立甘蔗全產業鏈氣象服務客觀數據采集系統，實現多源基礎數據“一張網”在糖料蔗基地和國家現代產業園，搭建“天基-空基-地基”立體觀測網絡，集聚甘蔗各生產鏈條的地面觀測、衛星遙感、無人機觀測、蔗田小氣候觀測、甘蔗生產農務、社會經濟、國際氣象數據交換(巴西、澳大利亞、印度、泰國等)、氣象社會化觀測等共計50多類數據，形成甘蔗全產業鏈基礎數據庫，為氣象服務融二是構建智能模型，破解生產難題研發關鍵節點甘蔗農業氣象適宜指標與災害定量化指標模型、蔗糖產量預報模型，建立甘蔗水肥一體化灌溉預報模型和甘蔗砍收入榨指數模型，顯著提升甘蔗區域識別和面積估算的精準度。實施分地塊、分生育期智能精準灌溉，每畝可節本約270元、增效約2020元，助力甘蔗生產降本增效；提供科學砍收決策服務，精準預報最佳砍收期，企業增收高達280元/畝。基于模型優化系列服務，科學支撐甘蔗生產管理決策，有效減少天氣因素對甘蔗產量和收益的影響，助力甘蔗生產由“看天吃飯”轉變為“知天而作”。三是優化完善氣象數據共享服務機制，實現產品直通終端用戶開發面向蔗農、企業用戶的甘蔗智慧氣象服務平臺，開發產品供給接口、APP、微信小程序，建成甘蔗智慧氣象服務數字化示范應用場景，為蔗企糖企農務系統等終端提供服務，實現服務直通種植大戶，滿足甘蔗生產多場景交替服務生產需求。防災減災智慧精準氣象服務技術數據類型觀測范圍產業應用技術研發制氣象服務新模式自動觀測智能預報蔗糖產量預報技術數據支撐識別觀測方式全球氣象服務領域案例之七跨域數據融合助力本質安全型企業建設貴州省內山區居多，地理條件復雜，地表通信狀況差異大，輸電線路的通道往往面臨不同的運行環境，基礎單一的氣象數據已不能滿足電力防災要求。貴州電網有限責任公司突破電力數據收集、整合、分析、挖掘、應用、決策等技術難題，以行業運行數據及電網遇災歷史數據為基礎，融合氣象、北斗衛星、衛星遙感等企業外部數據，構建具備監測、評價、指揮三大功能的防災數據應用體系，打造電網數據中心。一是匯聚多源數據開展多源數據的采集、融合、應用，構建貴州電網數據中臺，對電網采集到的全量數據進行歸集管理。構建高效的政企聯動機制，實現與貴州省應急廳、貴州省氣象臺等單位的數據共享互聯互通，接入17萬家南網供應商服務數據，融入地震、洪水、北斗等企業外部數據，接入電網輸電線