地灾监测预警系统方案

地灾监测预警系统方案（精选6篇）

篇1：地灾监测预警系统方案

山洪灾害监测预警系统

设计方案

山洪灾害监测预警系统设计方案

1概述

我国是一个多山的国家，山丘区面积约占全国陆地面积的三分之二。我国主要位于东亚季风区，暴雨分布范围广；季风气候决定了我国降雨在年内分布不均，汛期高度集中，以强降雨引发的山洪灾害发生最为频繁，危害大。

路路通山洪灾害监测预警系统以山洪灾害防治坚持“以防为主，防治结合”、“以非工程措施为主，非工程措施与工程措施相结合”的原则为指导，运用当代信息监测技术、通信技术、网络技术、计算机技术、系统集成技术在山洪灾害防治区建立以信息采集、预报分析、视频会商决策为基础的预警平台，通过手机群发、传真群发、无线广播、高音喇叭、手摇警报器、锣等预警程序和方式，将预警信息及时准确地传送到山洪可能危及的区域，使接收预警区域人员能根据山洪灾害防御预案及时采取预防措施，最大限度地减少人员伤亡。

2系统总体结构

2.1系统组成

路路通山洪灾害监测预警系统主要包括水雨情监测系统和预警系统。为更好地发挥系统的防灾减灾作用，还需建立群测群防的组织体系，加强宣传培训。

水雨情监测系统及时将简易监测站、人工监测站、自动监测站的监测信息汇入预警平台。

预警系统由基于平台的山洪灾害防御预警系统和山洪灾害群测群防预警系统组成。基于平台的山洪灾害防御预警系统主要由信息汇集子系统、信息查询子系统、预报决策子系统和预警子系统组成。群测群防预警系统包括预警发布程序、预警方式、警报传输和信息反馈通信网、警报器设置等。

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第1页 山洪灾害监测预警系统设计方案

2.2系统建设模式

由于山洪预见期短、致灾快，因此为有效防御山洪灾害，提出在县级行政区建立基于平台的山洪灾害预警系统建设模式，省、市、县、乡（镇）、村等各方面的山洪灾害防治相关信息汇集于平台，县级防汛部门根据系统信息，及时发布预报、警报。同时县、乡（镇）、村、组建立群测群防的组织体系，开展监测、预警工作。

3系统特点

（1）软硬件一体化集成

公司提供完善的系统的集成方案，自主开发山洪监测预警软件。（2）多层次水、雨情决策分析

可查询时段、日、旬、月显示区域内的雨量值、平均雨量值、最大雨量值、共23页

第2页 山洪灾害监测预警系统设计方案

各站降雨过程柱状图及数据表、雨量强度统计等。

（3）完善的预警责任体系

建立县、乡、村三级预警责任人体系，短信、传真预警时可灵活选择接收人员。

（4）灵活的预警监测方式

采用水雨情系统自动预警及人工预警两种方式。（5）完善的信息统计上报功能

依据国家防总要求定制的灾情报表，由各基层按照不同权限上报汇总，为县级领导决策提供强有力的支持和依据。

（6）丰富的结果呈现方式

系统结合地理信息系统提供了直观的图形化分析界面，使分析结果一目了然，数据结果展现方式多样化，数据列表、雨量柱状图、雨量等值面、线、点标注、水位流量过程曲线。系统具有信息输出和表现功能，除具备基础信息、水雨情信息、工情、灾情统计分析信息的数据输出外，还具备表、文字、图形的输出和保存以及打印功能。

（7）响应快速及时、运行稳定可靠。

（8）各子系统，均可以独立安装实施，扩展灵活。（9）围绕预警核心应用，全面提供整体解决方案。（10）针对县级用户特点，应用简单，高度产品化。

4系统设计

4.1水雨情监测系统设计

通过建设实用、可靠的水雨情监测系统，扩大山洪灾害易发区水雨情收集的信息量，提高水雨情信息的收集时效，为山洪灾害的预报预警、做好防灾减灾工作提供准确的基本信息。4.1.1监测方式及报汛工作体制

水雨情监测系统监测项目主要包括降雨量、水位。站类主要包括雨量站、水位站。根据山洪灾害预警的需要和各地的建站条件，考虑山洪灾害易发区地形复杂、降雨分布不均、群众居住分散、地方经济发展不均衡等实际情况，水雨情监测站可建成简易监测站、人工监测站和自动监测站。其监测方式及报汛工作体制如下：

（1）简易监测站

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第3页 山洪灾害监测预警系统设计方案

简易的雨量、水位观测设施，采用直观、可行的观测方法进行水雨情信息的监测。利用本地区适用的传播方式进行信息的传输，达到群测群防的目的。

简易雨量站采用有雨观测、下大雨加强观测的工作体制，有条件时及时上报；简易水位站在有雨时或接到通知时观测，水位接近成灾水位时加强观测，有条件时及时上报。

（2）人工监测站

无条件建设自动监测站，但拥有公用通信资源（程控电话、移动通信网）的地区，按照人工观测站的技术要求建立相应的水雨情人工监测站。采用人工观测和管理的模式，通过语音或通话报汛进行雨量、水位信息的采集和传输。

人工监测站采用定时观测，定时报汛的工作体制，在暴雨天气状态下加密观测、增加报汛段次。

（3）自动监测站

自动监测站采用有人看管，无人值守的管理模式，配置相应的雨量、水位传感器，遥测终端及通信终端设备，实现水雨情信息的自动采集、传输。

自动监测站采用定时自报、事件加报和召测兼容的工作体制；对超短波组网的自动监测站，则采用增量随机自报与定时自报兼容的工作体制；人工置数信息有反馈确认的功能。4.1.2 信息传输通信网设计

水雨情数据传输常用的通信方式有卫星、超短波（UHF/VHF）、GSM短信、GPRS，以及程控电话网（PSTN）等。

（1）卫星通信

卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站、转发无线电波实现地球站之间相互通信的一种方式，具有覆盖面大、通信频带宽、组网灵活机动等优点。目前，在国家防汛指挥系统建设中用于测站与中心站间数据传输的卫星信道主要选用海事卫星和北斗卫星。

卫星通信的适用条件：所建监测站地处高山峡谷，且公网未覆盖和无条件建专用网的区域。

（2）超短波通信

超短波是指工作于VHF/UHF频段的信道，超短波通信的传播机理是对流层内的视距传播与绕射传播。视距传播损耗小，受环境的影响也小，接收信号稳定。但是，由于传播距离较短，一般需要建设中继站进行接力。

适用条件：所建监测站地处公用通信网不能覆盖，或位于低山和丘陵地区，且所需建中继站级数不超过3级的地区。

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（3）PSTN通信

程控电话（PSTN）是普及程度最高的信道资源，它具有设备简单、入网方式简单灵活、适用范围广、传输质量较高、通信费用低廉等优点，可进行话音和数据的传输。

适用条件：被PSTN网覆盖且电话通讯质量较好的地区。（4）短信通信

移动通信是我国近十多年来发展最快的一种通信系统，目前已覆盖我国很多城镇，正逐步向农村扩展延伸，移动通信系统正得到越来越广泛的应用，对于山洪灾害信息和警报的传输有着十分重要的实际应用价值。目前可利用的短信通信有中国移动的GSM短信和中国电信的CDMA短信。

适用条件：被中国移动通信网或中国电信通信网所覆盖的地区。（5）GPRS通信

GPRS是GSM系统的无线分组交换技术，不仅提供点对点、而且提供广域的无限IP连接，是一项高速数据处理的技术，方法是以“分组”的形式将数据传送到用户手中。GPRS是作为现行GSM网络向第3代移动通信演变的过渡技术，突出的特点是传输速率高和费用低。GPRS上行速率较GSM为高，下行速率则可达100Kbps。鉴于利用GPRS的运行速度快、运行成本低，建议尽可能地利用GPRS传输。

适用条件：已开通GPRS业务的地区。

4.2预警系统设计

山洪灾害防御预警系统平台是山洪灾害监测预警系统数据信息处理和服务的核心，提供数据接收、处理、加工，信息查询、预报决策、预警与信息发布、信息交换等服务，主要由信息汇集子系统、信息查询子系统、预报决策子系统和预警子系统组成。

4.2.1信息汇集、查询子系统

信息汇集子系统与信息查询子系统主要包括监测站的实时数据接收处理、和其它相关部门的共享与交换信息的处理以及各类信息的查询服务。

主要功能有：

（1）实时接收自动监测站的水雨情数据和工况信息；（2）对自动监测站进行远程控制；

（3）实时处理接收的数据信息，并分类存入数据库中；（4）数据查询与维护；

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（5）人工数据录入；（6）基础信息查询 ① 雨量站基本信息

查询雨量站的基本信息，如：雨量站类别（自动、人工、简易等）、水系、河名、站号，站名，站址位置、设立日期、所属部门等。

② 水文（位）站基本信息

查询水文（位）站的基本信息，如：测站类别（自动、人工、简易等）、站号，站名，站址，经度，纬度，高程、设立日期等。

③ 工情基本信息

查询堤防工程、水库、山塘等的基本信息，如：建设地点、所在河流、集水面积、多年平均降雨量（径流量）、设计洪水位（流量）、库容、坝顶高程等。

④ 灾害点基本信息

查询灾害点的基本信息，如：地理、地质、气候特点、人口密度、基础设施、灾害频繁程度等。

（7）水雨情信息查询

通过对系统数据库的访问，可以实现各小流域、中小型水库水位、流量实时监测信息、历史资料信息查询，为预报决策提供历史资料对比分析。可以实现单站、多站实时或者历史水雨情图形化查询。具体包括：水文（水位）站雨量、水位（流量）实时和历史资料查询（包括日平均水位/流量、月水位/流量等），以及降雨量统计表、降雨量图等形式对雨量资料进行日、时段等综合查询。

（8）气象信息查询

将查询数据库得到的气象信息显示给用户，主要包括：中央气象台、省气象台和临近省气象台、本地市（县）气象台发布的当日天气预报（文字、图、表），卫星云图信息（图片）、多普勒雷达测雨信息、台风警报信息等。

（9）工情信息查询

工情信息主要包括：堤防、水库的各种特征值、工程图、工程指标、工程运行状况等数据；水库运行状况的实时信息，如闸门开度、大坝安全状况，溢洪道、泄洪洞、输水洞流量，水库、山塘水位状况（流量）、水库调度方案等。堤防主要信息有各断面水位、堤防安全状况、出险情况及类型。可以实现单站、多站实时和历史工情信息和运行参数的查询。

（10）经济社会状况及灾情信息查询

山洪灾害监测区域经济社会指标：村镇分布、人口分布、固定资产、重要设施、GDP等。

直接总经济损失：受灾范围，受灾人口，受淹城市，倒塌房屋，死亡人口等。

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工业、交通运输业直接经济损失：停产工矿企业（个），铁路、公路中断（条次）、毁坏路基（面）（千米），毁坏输电线路，毁坏通讯线路（千米）等。

水利设施直接经济损失：毁坏水库，水库跨坝，毁坏堤防、护岸、水闸，冲毁塘坝，毁坏灌溉设施，毁坏机电井、水电站、机电泵站，毁坏雨量站、水文测站。

农林牧渔业直接经济损失：农作物受灾面积，农作物成灾面积，农作物绝收面积，减少粮食，死亡大牲畜，水产养殖损失等。

（11）数据的输出保存打印

查询系统具有信息输出和表现功能，除具备基础信息、水雨情信息、工情、灾情统计分析信息的数据输出外，还具备表、文字、图形的输出和保存以及打印功能。

4.2.2预报决策子系统

预报决策子系统为各省级、市级或县级山洪灾害防御指挥部门进行山洪灾害预警提供依据。预报决策子系统包括水雨情分析预报、预警信息生成、维护及管理等3个模块。

预报决策子系统主要功能有：（1）水雨情分析预报模块

结合实时水雨情、气象预报信息，根据水雨情分析预报模型，对小流域、中小水库水位、流量进行预测，并输出预测结果（文字、表格或图形）。

（2）预警信息生成模块

根据预报成果及预警指标实时编制预警信息，并及时将预警信息发送至预警平台。

（3）维护和管理模块

该模块可以对整个系统的内容进行添加和删除，具有控制系统权限的功能。本模块为系统维护管理提供工具。4.2.3预警子系统

预警子系统是在监测信息采集及预报分析决策的基础上，根据预警信息危急程度及山洪可能危害范围的不同，通过适宜的预警程序和方式，将预警信息及时、准确地传送到山洪可能危及区域，使接收预警区域人员根据山洪灾害防御预案及时采取预防措施，最大限度地减少人员伤亡。

在建立了基于平台的山洪灾害防御预警系统的地区，预警信息由该系统的预报决策子系统制作。根据平台设立的防汛指挥部门的级别不同，分为平台设立在共23页

第7页 山洪灾害监测预警系统设计方案

县级、市级防汛部门两种情况。县级防汛指挥部门获取发布的预警信息，各乡（镇）政府接收县级防汛部门发布或下发的预警信息，传输给村、组、户。紧急情况下县级防汛部门可直接对村、组发布的预警信息。

群测群防预警信息的获取来自县、乡（镇）、村或监测点。由监测人员根据山洪灾害防御培训宣传掌握的经验、技术和监测设施观测信息，发布预警信息。县级防汛指挥部门接收群测群防监测点、乡（镇）、村的预警信息，逐级发布。各乡（镇）政府除接收县防汛部门发布或下发的预警信息，还接受群测群防监测点、村和水库、山塘监测点的预警信息。村、组接受上级部门和群测群防监测点、水库、山塘监测点的预警信息。

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第8页 山洪灾害监测预警系统设计方案

4.3群策群防组织体系

由于山洪灾害突发性强，从降雨到发生灾害之间的时间短，且往往在灾害发生时断电、断路、断信号，因此群测群防尤为重要。群测群防组织体系为建立县、乡（镇）、村、组、户五级山洪灾害防御责任制体系，群测群防组织指挥机构主要在县、乡（镇）、村一级建立。

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第9页 山洪灾害监测预警系统设计方案

5土建工程

遥测站自动实时采集、存储降雨量和水位等数据，并进行信道编码和信号调制，自动发送实时采集的雨、水情等信息，并可人工置数，具备增量自报、定时自报功能，重要的遥测站具备自报兼查询应答功能。

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5.1雨量站

5.1.1简易雨量站

简易雨量站按照《降水量观测规范》SL21-2006规定，主要配置直径200毫米的漏斗、放置于200毫升玻璃筒上，并固定于预制砼基块上(简易雨量器见示意图)。为直观和方便地观测雨量，承水器皿采用透明装置，并根据降雨的临界值或降雨强度，在承水器皿外进行划分或标注明显的预警标志线。

简易雨量观测器

5.1.2自动雨量站

自动雨量站是水雨情监测系统中数量最多、分布最广的遥测站。单个遥测站的土建工作量不大，占地面积小，但分布广，各建站地点的环境条件差异大．土建的设计应结合具体情况、因地制宜地作出设计方案。

一、自动雨量站位置的选择

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自动雨量站的位置在站网论证基础上经无线电通信电路测试后确定。一般情况下，要选择交通方便有人居住的村屯、城镇，做到“无人值守，有人看管”，确保雨量站设施不遭受人为破坏．必须设立雨量站，而又无人居住的地点，也需要委托较近的居民看护。

在农村选择自动雨量站点时，应注意以下几点：(1)满足建站目的及要求。(2)满足通信要求。

(3)选择建站地点的人家有条件且愿意承担看护任务。(4)选择建站的庭院应开阔，无高大房屋、树木。

(5)选择在居民区有一定社会地位、受人尊敬的人家，这样雨量站不宜被人破坏。

(6)选择的居民家近年没有较大的迁移规划。

二、自动雨量站的结构型式

自动雨量站多设在平坦、开阔的庭院中，周围远离树木、房屋，雨量计周围设有围栏，以防止家畜，家禽或人为的损坏。有条件的也可在楼房或平房的平顶上直接设立，省去很多土建工作，还较安全，受周围的环境影响也较小。

自动雨量站一般应符合气象站安装要求。由于属于专用站，一般不参加资料整编、刊印，在安装高度上常因地制宜．国内已建的雨量站，有的直接坐落在地面的平台上，有的坐落在乎顶房的屋顶，有的被支撑物垂直支撑在空中，有的旁侧悬臂支撑在空中。近年的遥测雨量站大都为全密封铝合金筒式结构，甚至有的雨量筒大部采用全电磁屏蔽、全密封铝合金法拉第筒结构，全面实现环境(雷电，高低温、高湿、台风)防护，还可省去站房建设、铁塔和地网敷设费用。将雨量传感器、天线安装房屋顶上时，遥测仪可挂在房屋中的墙上，这样既降低了土建造价，也解决了看护问题。国内巳建的测报系统中，自动雨量站大都采用上述形式。法拉第筒不需要做地线，也不需要做绝缘支撑，占地面积小，适应全天候工作条件。所选用设备均适用于野外恶劣环境工作，按无人值守连续运行设计。有的正常运行已超过10年。如果以上条件不具备，须单独建造站房时，站房面积约4m2，净高大于3m，平顶，太阳能电池板、雨量计装在房顶。天线高度按电路设计报告布设，地网接地电阻应小于10Ω。站房应防潮(百叶窗)，屋顶防嚣，周围排水通畅，设铁皮门、暗锁，防止老鼠出入。雨量站站房除应预留太阳能电池板进线孔外，还应预留雨量计信号线的进线孔。测站站房还可利用原有房屋改建，也可采用架空高架方式，应按具体情况和要求灵活处理。

三、雨量计的安装设计

雨量计坐落在地面或屋顶，可预先将雨量计安装底座用混凝土浇筑好．在站

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房顶上安装雨量计时，要求房顶能满足安装尺寸和承载能力，并在雨量计上方35°的仰角范围内无遮挡物。遥测雨量站采用立筒式，筒式站房为铝合金密封结构，直径0.3m，高度2.0m，将遥测终端设备放在筒的底部，筒内底部温度比较稳定，可延长设备使用寿命，适合野外长期工作。筒式站房施工中，基础挖好后，浇筑混凝土，将筒埋深1m，回填后找平夯实即可。

雨量计应和太阳能电池板相隔一定的距离，防止雨水从太阳能电池板上溅人雨量计的盛雨口内。

雨量传感器和太阳能板

安装示意图

四、太阳能电池板的安装

太阳能电池板的受光应向南，周围应无高大建筑、树木、电杆等遮光物。铝合金法拉第筒可直接将太阳能电池板固定在筒的外面或将其固定在铁塔或塔杆上。

五、避雷针的设计

(1)安装天线的铁塔应装置避雷针，避雷针、铁塔、地网之间应焊接可靠。

(2)避雷针上端应加工成针尖形，以利尖端放电，井作镀锌 筒式自动雨量站施工示意图 处理。

(3)避雷针的最高点应比天线

顶端高出3—5m。

(4)避雷针的保护角为35°，设备和天馈线应在避雷针的保护范围内。

六、自动雨量站天线铁塔土建施工

雨量站必须设立通信铁塔时，铁塔的高度由通信电路测试决定．但雨量站的共23页

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通信铁塔相对较低，一般不超6m。因而，其结构和形式宜筒化，铁塔与站房 间距不宜过远，应在防雷保护角之内。6m通信塔的施工要求如下：(1)塔杆用钢管焊制，设避雷地线。

(2)塔基础挖深一般大1.2m；基础应先挖好基坑，找平夯实再打垫层，然后浇筑基础；基础采用高标号混凝土浇筑。

(3)基础回填土应分层夯实，夯实后的土容重不得小于1．6t／m3．6m杆塔结构及摹础示意图如图所示。

6m通信塔示意图

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5.2水位站

5.2.1简易水位站

简易监测水位站是在溪河岸边、水库坝前设立便于监测的直立、斜坡式水尺； 对于无条件设立水尺的监测站，可在水流岸边较近的固定建筑物或岩石上标注水位刻度，以方便监测员直接读数。

水尺的刻度必须清晰,数字必须清楚且大小适宜,数字的下边缘应放在靠近相应的刻度处。刻度面宽不应小于5cm。刻度、数字、底板的色彩对比应鲜明，且不易褪色，不易剥落。最小刻度为1cm，误差不大于0.5mm，当水尺长度在0.5m以下时，累积误差不得超过0.5mm，当水尺长度在0.5m 以上时，累积误差不得超过该段长度的 1%。

直立式水尺的水尺板应固定在垂直的靠桩上，靠桩宜做流线型，靠桩可用型钢、铁管或钢筋混凝土等材料做成，或可用直径10~20cm 的木桩做成。当采用木质靠桩时，表面应作防腐处理。安装时，应将靠桩浇注在稳固的岩石或水泥护坡上，或直接将靠桩打入，或埋设至河底。有条件的测站，可将水尺刻度直接刻绘或将水尺板安装在阻水作用小的坚固岩石上，或混凝土块石的河岸、桥梁、水工建筑物上。

5.2.2自动水位站

自动水位站主要的土建内容为；站房、铁塔及基础。

一、浮子式水位计

采用浮于式水位计，水位站要建测井。其设计标准，应视测站重要性而定．有堤防的自动水位站的设计标准一般应高于堤防的设计标准；大扛大河干流水位站

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一般可按百年一遇水位设计，支流按50年一遇设计，在冲淤变化大的河道上应考虑一定水平年后河道的冲淤幅度。

测井的具体形式应根据拟建站地点和地形特点、防护要求，可建成岛式、岸式、岛岸结合式。1 测井

（1）水位井的设计符合 GB/T50138-2010《水位观测标准》中的有关规定。（2）测井不应干扰水流的流态，测井截面可建成圆形或椭圆形。（3）井壁必须垂直，井底应低于设计最低水位0.5---1.0m，测井口应高于设计最高水位0.5---1.0m。

（4）测井井底及进水管应设防淤和清淤设施，卧式进水管可在入水口建筑沙池。测井及进水管应定期清淤泥沙。多沙河流测井应设在经常流水处，并在测井下部上下游两测开防淤对流孔。

（5）测井可用金属、钢筋混凝土、砖或其他适宜材料建成。

（6）测井截面应能容纳浮子随水位自由升降，浮子与井壁应有5---10cm间隙。水位滞后不宜超过1cm，测井内外含沙量差异引起的水位差不宜超过1cm，并使测井具有一定的削弱波浪的性能。

（7）水位井用于安装水位传感器。（浮子式水位传感器的外形见示意图）根据浮子式传感器的使用要求，井房面 积应不小于2m2，并具有通风孔和进线丝绳要平滑垂直放置，以防互相缠绕。

这样，方能保证传感器测试的准确性。具体可参考示意图。

（8）井房底板可选用能拆装木板，其厚度为3--6cm左右(或其它设施)。井房的设计应便于水位计的安装与维护。

（9）井房距遥测站房的距离不应大于200m，信号线应做架空或埋地处理。（10）如水位站同时兼做雨量站（即同时安装雨量传感器），则应将水位井房顶做成平顶房，并且应留有雨量传感器安装固定件。

根据国内已建测报系统的运行实践，遥测站和中继站的站房仅需满足安置通信、电源、传感器等室内设备的要求，使用面积不宜大于5m2。

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重锤

浮子(根据不同需要选择不同的浮子和重锤)

浮子式水位传感器外形图

轮

盘

水位传计数器

孔，测井内直径不得小于0.3m，安装时浮子和重锤的外壁要离井壁最少0.1m，钢山洪灾害监测预警系统设计方案

水位测井的设计，结冰河流要考虑冬季的冻胀、流冰期冰块的撞击，同时也要考虑大洪水的冲刷、淘空和漂浮物的撞击，主体要坚固，基础必须在冲刷层和冻土层以下，有条件时基础应与基岩连接，水位井平台在设计过程中应尽可能与堤防护坡等水利工程相结合。

井身可建成圆形或矩形，但有效截面积一般不小于600mmX 600mm，水位井筒内壁要垂直、光滑．最好用钢筋混凝土建成，为节省投资，也可根据浮于大小选用相应的工业管材，如钢管、PVC塑料管、混握土预制管等。

进水口尺寸大小应能起到一定的水流控制作用，既保持井内水位在各种水流情况下与河水水位相同，防止井内水位的滞后作用，又能减小波浪引起的测井内水位的波动．一般进水口的截面积不应小于测井截面积的1％。对于水流条件复杂，而又要求测量精度高的测井，进水管长度、截面积以及进水管的形状与水流方向的夹角等可通过水工模型实验确定。

测井结构要牢固，防淤、防浪、抗冻．在含抄量较大的河流上建设自记水位测井，测井与进水口之间应设沉沙池，每次洪水过后最好检查一次，定期清除泥沙。目前，国内已建的遥测站大多采用棍凝土、砖砌或石砌，有的采用预制混凝土管，有的采用钢管，可谓不拘一格，多种多样。2 站房

站房与水位井的相对位置关系一般有：地面井口直接建房、在测井上建仪器室站房、测井各自独立设置等三种。

如果水位井建于站房内，站房面积一般约为6mz。

只要条件许可，应将水位井和站房合二为一，这样可避免长距离铺设水位信号线，减少信号的干扰，降低土建费用，也便于以后的管理和维修。

测站站房还可利用原有的房屋改建，也可采用架空高架方式，应按具体情况和要求灵活处理。

站房建在水位测井上的站房面积、形式，取决于水位测井的形式及材料。如果水位测井采用钢管，为节省投资，站房可仅用于放置仪器，此时仪器室(站房)面积较小，能满足仪器设备放置的足够空间即可，人不必进入，仪器设备的安装调试，运行维护人员站在井体外面的梯子上进行。仪器室可建成圆形、方形或其他形式。如果水位井采用砖砌或预制混凝土管，其结构和上部空间具备建设站房条件，应建设一仪器室站房，既为后期的运行带来了方便，也很美观。

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8m高水位测井示意图 铁塔(或杆塔)如天线挂高要求较低，站房顶上有足够位置并能承受塔的重量，可直接在房顶上架设一塔杆，除此之外，均应在地面建铁塔。

天线塔应建在站房的背面，两者适当靠近，既做到缩短馈线，减少馈线损耗，又不至于因距离太近，使人可以顺着天线塔爬到站房顶上，造成遥测设备破坏。

天线堵与站房间距离超过5m时，应在两者之间架设钢丝，用于悬挂馈线。如果测井和站房相距较远，水位信号线应加铁套管并埋人地下引入站房，铁管应接地良好，并每隔10m或在拐弯处建造连接井。

铁塔的高度由通信设计决定。一般情况下，没有必要因一个独立的遥测水位站建设一个超过6m以上的铁塔。铁塔太高，其造价会成倍增长，运输、安装都带来一系列问题。

二、非接触式

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第18页 山洪灾害监测预警系统设计方案

采用浮子式水位计的遥测站土建工作量主要为测井的工作量，而采用非接触式遥测水位计的测站可省去测井，感应探头悬挂在空中，不接触水面，通过超声波探测水面的高度．非接触式特别适宜于含沙量大，水面漂浮物多的河流，或因各种原因采用浮子式较困难的河流。非接触式遥测水位计可用于监测各种水体，如人工水渠、水库水位、河道水位等。近年来，黄河上新建的遥测水位站大多采用非接触式。

非接触式虽然省去了在水中建水位井的麻烦，但地面上需建传感器支撑铁塔或整体灌注桩形式支架。

非接触式超声波水位计，该水位计的传感器安装高度要求超过历史最高水位，主河道水位计及传感器安装架设需建传感器支撑铁塔或整体灌注桩型式。如用铁塔可在底部打基础桩，上部建三角铁塔(或四角塔)，在塔的中部(或顶部)设计一个仪器百叶箱，其体积为450mmX500mmX400mm，既要通风透气，又要防雨，防冰雹．顶盖上安装太阳能电池板，另外横向伸出一个相应长度(如3~4m)的横杆作为固定传感器之用。塔顶伸出一个高于天线5m的避雷针，使天线及传感器位于避雷针的保护区之内。避雷针地线接地电阻小于5～10Ω。

如果安装架采用全灌注桩型式，基础可加大、加深，上部要细(可根据当地的水流条件、冲刷要求决定深度和尺寸大小，如底部埋入地下3～5m，直径为80—lOOcm，上部薄径为40cm即可。仪器箱及伸出去的横杆同上，避雷措施也同上。

另一种安装型式为岛式钢管和岸边钢塔式，在岸坡缓、支架伸出去较远时可采用岛式钢管，坡度较陡时采用岸边钢塔形式。

5.3中继站

超短波通信属视距通信，由于受地形的影响，遥测站的信息不能直接到达中心站时，就需建设中继站，用以传递信息。

一般情况下，一个中继站应连接几个或十几个遥测站，因此，如中继站运行不正常，将直接影响遥测站的信息传递，有时甚至使整个系统瘫痪；同时，中继站的工作环境相对遥测站来讲较为恶劣，一般没有人看护，其土建的设计既要防止自然因素的破坏，又要防止人为因素的破坏。

中继站的位置，铁塔高度，由无线电通信电路测试结果决定。中继站的土建项目主要有：站房、铁塔及基础、防雷接地等。

一般情况下，中继站位置高，地理位置偏僻，交通不便，且土建的工作量与遥测站相比较大，在中继站选择、设计和建设中应尽可能利用当地已有的土建设施，或略作改造利用，以减小工作量，降低投资。必需建设的中继站，要进行土建设计。

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第19页 山洪灾害监测预警系统设计方案

中继站多建在高山顶上，环境恶劣，遭雷击的可能性大，避雷要求高，最好采用环行地网，接地电阻小于10Ω，天线铁塔(或杆塔)上应安装避雷针．对于石山，由于山顶上土层薄，接地电阻很难降下来，可考虑埋放降阻剂并盖土夯实，或将地网用钢筋焊接至背阴墟土层较厚处，或采用降阻模块方式，使接地电阻低于规范要求的10Ω。特别需要注意的是，除接地外，其他各个环节都要注意采取防雷措施，包括天线、电源等。由于中继站设在高山顶上，土层薄，易干旱，防雷困难，实践证明，雷击是系统故障的重要原因。

一、通信塔

天线挂高较低，中继站站房顶上有足够位置并能承受塔的重量时，可直接在房顶上架设一个小铁塔，除此之外，均应在地面建铁塔。

虽然电路设计只要求较低的挂高，但从地面架设的铁塔不宜低于6m。较高的天线塔上应架设安装平台，平台的有效直径大于1.2m，护栏高o0.8m．铁塔本身作为雷电载流体，要求每节铁塔连接处除用螺栓连接外，还须焊接在一起。

铁塔的建筑材料一般采用钢管、工字钢、三角钢、钢筋等制作，钢塔的截面有三角形、四边形，应根据当地材料、塔高、基础的物理特性选择。铁塔基础在设计前应进行必要的物探工作，以探明其地质特性，在此基础上确定基础的开挖深度、避雷接地措施．以12m钢塔为例，其施工的设计要求如下：

(1)天线塔基础挖深2m或挖到基岩。

(2)应先挖好基坑，找平夯实再打垫层，然后采用高标号混凝土浇筑基础；基础顶面必须保持水平。

(3)基础回填土，应分层夯实，夯实后的土容重不得小于1.6t／m3。(4)钢塔基础设钢筋网架，并预留法兰盘及螺丝头，以便与铁塔连接。(5)钢塔用钢筋焊接，底部焊接法兰盘，使之与钢塔基础法兰盘及螺丝头能够对接。

(6)钢塔均设避雷地线，12m钢塔要求地线钢筋长度为12m(3根)。(7)钢塔设防盗平台，平台厚板焊制，井留供上下通过的钢门，门由底部向上推开，在下部上锁并加防雨胶布。平台用支撑杆支撑。

二、站房

由于中继站设备体积较小，一般情况下，在钢塔上如防盗平台上设置一个仪器箱即可满足要求，既节省了土建工作量，也减少了在地面上建站房遭受人为破坏的几率。

确需在地面上建设中继站房的，可用砖混结构，房顶为平顶，做好防水处理，屋槽伸出墙外0.5m。东西两面墙上各开一个窗户，井以钢或铁板制成百叶窗牢牢地固定在窗口，既可防雨，又可防盗，东西墙根稍上处各安装一个铁质透气弯管。

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第20页 山洪灾害监测预警系统设计方案

12m通信塔及基础示意图

直管应做到外低内高，以防雨水进入．所有通风口的房内一侧都要加盖铁丝网，以防虫、鼠等侵入。

天线塔与站房应适当靠近，既做到缩短馈线，减少馈线损耗，又要防止因距离太近，人可以顺着天线塔爬到站房顶上，从而对遥测设备造成破坏。

天线塔与站房间相距超过5m时，应在两者之间架设钢丝，用于悬挂馈线。中继站站房在靠近天线塔侧的墙上应留有进线孔，还要预留太阳能电池板线的进线孔。在设备安装时，持进线穿好后，注童把余隙堵牢，防止雨水顺电线流人屋内。中继站站房内应配备一工作台，便于设备的放置。

为安全起见，设在野外的中继站站房应采用隐式电子锁，不采用外挂的挂锁或弹子锁；采用钢板结构门．对于盗窃和人为破坏严重的地点，也可采用双层结

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第21页 山洪灾害监测预警系统设计方案

构，一层、二层和房顶在房内建楼梯上下连通，并分别加盖铁门，这样可有效防止对遥测设备特别是安装在室外的设备的破坏。

三、避雷针的设计

(1)安装天线的铁塔应装置避雷针，避雷针、铁塔、地网之间应焊接可靠。(2)避雷针上端应加工成针尖形，以利尖端放电，并作镀锌处理。(3)避雷针的最高点应比天线顶端高出3～5m。

(4)避雷针的保护角为35°，站房和站房顶上的设备应在避雷针的保护范围内，如达不到这一要求，应单独设立避雷针。

四、接地体设计

为了使系统具有较好的防雷性能，地网设计一般按以下步骤进行：(1)用四极接地法测试各地土壤电阻率。

(2)根据要求的接地电阻，计算出接地网面积和接地体总长度。

(3)复合接地网中，为了减少相邻接地体的屏蔽作用，水平接地体间距和垂直接地体间距均应大于5m。

5.4中心站

中心站土建主要有：中心站房建设、站房装修、中心站铁塔建设。中心站土建设计应尽可能利用现有设施，以减少投资。由于中心站的位置一般由业主单位选择，站房一般情况下不必单独建设，但现有站房大多不能满足要求，需对中心站进行改造和装修．业主单位因通信、防汛等工作需要，一般在中心站附近有高架铁塔可以利用．如不能满足要求，一般在房顶上设置一个不超过6m的塔杆就能满足要求。

中心站房可按计算机室标准建设，接地电阻应小于5Ω；电源应根据不同设备设置相应的电气开关，如空调机、电池充电机、UPS、网络服务器等，可分别设置交流电三相电源、蓄电池组等；室内要防尘、防潮，室温在20℃左右；不安装产生电磁于扰的设备，远离工业干扰源：宜采用静电地板或墙壁贴墙纸，铺设地板时各种电线、电缆线要预先计划好，排在地板下面，避雷针必须高于天线顶端5m以上。

中心站用房一般包括机房、办公室、值班人员休息室、电源室、维修室等，一般不超过120m2。机房使用面积可按通信设备、计算机、打印机、绘图仪以及其他辅助设备面积综合的8--12倍计算，若计算值小于20m2，可采用20m2．为使计算机等有关设备能长期稳定地工作，延长使用寿命，在机房内应有防火、防静电和温湿度调节等设施。

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第22页 山洪灾害监测预警系统设计方案

(1)计算机配电系统。供电系统耍有足够的容量，以满足系统耗电量的要求和系统扩充的需要，计算机供电分为两个部分：一是计算机设备供电系统，要保证计算机设备的可靠运行；二是为其他用电设备如空调设备、动力设备、照明设备等供配电的系统，称为机房辅助供电系统．机房辅助供电设备(空调等供电设备)与计算机设备应分开供电。

(2)空调系统。在机房内应使用可靠的空调设备，能提供适当的过滤加湿、解潮、空气流通等，以保证机房内的最佳操作环境。

(3)地板。为计算机房内的电源、电话、通信器材、空调的管路提供灵活的使用空间，应选择有表面抗静电的地板，尽可能使用高性能材料，地板的任何一部分必须能支撑设备重量，所有的吊顶、地板都应考虑到金属屏蔽。

(4)接地系统。为防止地回路的形成，计算机与设备要很好地隔离，禁止两地共用，各自有自己独立的接地系统。

接地系统包括：①交流保护接地，小于4Ω；②安全保护接地，小于lΩ；③防雷保护接地，小于4Ω。

(5)防火、报警、灭火系统。要装有适当的防火、报警、灭火装置，地面，吊顶、墙壁应使用耐火的非燃性材料等。

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篇2：地灾监测预警系统方案

一、项目总体概述及系统构架

1．应用背景

近年来，我国高速公路建设的发展非常迅速，自1988年建成我国第一条高速公路以来，到2007年底，我国高速公路通车里程接近4.5万公里，继续保持世界第二位，仅次于美国。根据《国家高速公路网规划》，我国将用30年时间建设“七射九纵十八横”的高速公路网，总里程将达到8.5万公里，形成“首都连接省会、省会彼此相通、连接主要地市、覆盖重要县市”的高速公路网络，连通全国所有重要的交通枢纽城市，包括铁路枢纽67个、水路枢纽50个和公路枢纽140多个，将覆盖10多亿人口，直接服务区域的GDP占全国总量的85%以上高速公路的发展对国民经济产生了越来越重要的影响。

但天气条件的变化，特别是极端恶劣天气条件，给高速公路的车辆行驶带来了巨大的风险，不仅严重影响交通运输，而且还造成国家财产和人民生命财产的严重损失。所以道路天气条件监测是高速公路科学运营的一个重要依据，雨、雪、雾、积雪、结冰等情况对高速公路的运营都有直接的影响。气象条件对交通的影响表现在很多方面。主要表现在改变路面的物理性质、观察视线、车辆自身安全等方面。主要灾害及影响有：

A、雾 雾主要通过降低能见度而引发交通事故。在我国大部分地区引起的恶性交通事故的天气现象中，雾的影响最大。大雾特别是<50米的超低能见度的灾害性浓雾是引起重大交通事故的重要原因，往往引起数辆甚至数十辆汽车的连续追尾。大雾常常造成重大车辆损失和人员伤亡，导致高速公路限速或关闭，延误行车时间，造成巨大经济损失。

B、降雨 降雨也是影响高速公路交通安全最常见的气象要素，它使路面附着系数降低，导致汽车制动距离增加，易发生车辆侧滑和控制失灵从而危及行车安全。同时降雨使能见度降低，司机视线模糊不清，导致驾驶失误。此外，降雨过后，路面如有积水或干湿不一，路面摩擦系数不均，车辆制动性变差，从而引起交通事故。在山区，暴雨还常常引发山洪、山体塌方或泥石流，从而导致车辆被冲，桥梁垮塌，道路被毁；在平原和盆地，暴雨常常引发洪涝，导致道路被淹，交通受阻。

C、冰雪 冰雪与降雨一样，漫天飞舞的大雪使能见度降低，而且一旦路面积雪被压或是白天在阳光照射下融化，夜面路面降温结冰，造成里面路面摩擦系数显著降低，严重影响车辆的操作和制动性能，使控制失灵，车辆发生空转、打滑或侧滑，从而危及行车安全。

D、大风 大风对于车辆行驶阻力、能耗、抗侧向倾翻及抗滑移性能都有很大影响，特别是侧向大风对高箱、双箱汽车的行驶影响尤甚。大风会引起沙尘暴、扬沙、吹雪、浮尘等天气，影响高速公路能见度。大风易使路边树木、杆线类等折断阻塞交通，易使塑料类、干草类、丝状物类等漂移到路面上引起车辆打滑、失控；易使灰尘、扬沙、尘卷影响视线造成交通事故。

E、霜冻 公路路面有霜时，路面摩擦系数接近于雪面，雨后结冰同雪面结冰的物理性质一样，从而引发交通事故。

F、高温 高温天气同时受吸热、摩擦及汽车尾气等的影响，高速公路路面温度比气温高得多，有时高达六七十摄氏度以上，汽车轮胎因此受热，使胎内气压升高，长途高速行驶，极易引起“爆胎”。高温直接影响司机的生理、心理和精神状态，无空调车更易疲劳，注意力不集中甚至中署。

2005年7月，中国气象局与交通部在北京签署了《共同开展公路交通气象预报工作备忘录》，双方将开展合作，建立科学高效的公路交通气象信息预测、发布机制，向社会公众提供准确、全面的公路气象信息，避免公路交通延误，减少恶劣天气诱发交通事故。

中国华云技术开发公司作为中国气象局探测设备龙头企业，针对高速公路气象环境监测的发展方向，开发研制出了一套适合我国高速公路气象环境监测的实时监测系统??高速公路气象监测及预警系统（HMWS）。目前已经成功在山东、河北、贵州等省的高速公路路段上建成，并成功投入使用。

2、高速公路气象监测及预警系统（HMWS）系统功能及构成2.1 系统功能

高速公路气象监测及预警系统（HMWS）是充分利用现代科学技术，是专为交通气象监测服务而特别设计的一套应用解决方案。它以能见度（雾）及道面状况(路面温度、积液深度、冰百分比等)监测为核心，并同时测量相关的基本气象参数（温度、湿度、降水量、风向、风速、气压等）。主要用于及时发现各路段及关键点的各种异常交通环境因素变化和气象状况，将数据信息及时传送到高速公路气象灾害预警中心站，为气象监测服务和交管部门提供实时的决策科学依据，并将实时气象条件及气象预警信息发送至路面信息显示屏，为高速公路上行驶的车辆提供实时气象信息和服务。

实践证明，通过在高速公路道路监测工作中应用该系统，不仅可以提高气象监测部门监测数据的专业性和监测要素的多样性，而且可以极大提高交通管理部门应对突发天气状况（如大雾，大雪，暴雨等）决策的准确性并且提供预先实施交通疏导方案的数据依据，是气象监测服务和交管部门工作的有力保障，有利于道路交通的安全性的进一步提高。

2.2高速公路气象监测及预警系统（HMWS）组成华云公司针对我国高速公路沿线气象环境监测预警需求而开发的道路气象环境灾害预警系统，主要包括高速公路气象与环境监测系统（HMS），高速公路气象灾害预警发布系统（HMI）及高速公路气象环境灾害预警中心站（HMC）三

部分构成。其中高速公路气象环境监测系统主要包括各种气类型象要素监测自动站、高速公路沿线外部气象站网数据及天气预报信息输入等部分构成，高速公路气象灾害预警发布系统主要包括道路电子警示牌及公众媒体发布渠道构成；高速公路气象环境灾害预警中心站为整个系统的数据接收及发布控制中心。

3.高速公路气象监测及预警系统（HMWS）系统设计原则

在我国，交通部门与气象部门联手展开了“公路气象灾害预报预警体系”的专项研究，形成了广泛共识。综合考虑我国国情和高速公路的发展趋势，我国高速公路气象环境监测在设计上侧重考虑以下几个方面：

A、气象与交通行业信息共享平台的建立

气象行业背景场形势与高速公路沿线气象与环境要素的监测实况应该在一个统一的信息平台下加以利用，以形成优势互补。两行业在网络上构筑信息通道，以便实时导入国家基础气象台站的实况资料和天气预报信息，这两部分信息将构成本系统的基础信息之一。

B、灵活高效的公路沿线监测子站的布设

应在沿线相对均匀地布设一定数量的气象环境综合监测站作为数据基准参考站，所谓气象环境综合监测站就是要素相对比较全；所谓基准参考站就是要求该站的数据完整性、准确性相对比较高，以便今后对其进行沿线气象环境特征的分析和研究。

应在雾多发地段加密布设能见度监测子站；在阴面容易结冰、低洼容易积水等地段加密布设路面状况监测子站。此外，还应该布设一定的气温、地温监测子站以便监测高温。

应适当布设常规自动气象站以强化沿线的气象背景场信息。

高速公路沿线的摄像装置、通信装置是本系统的重要的、有益补充手段，能在许多特殊时刻发挥重要作用。

C、及时的灾害实况及预警发布系统

应建立适合交通部门的短时预警模式，以气象背景场和沿线实况为输入，实时运算出交通气象灾害爆发几率，并及时通过沿线电子警示牌和各种公众媒体发布公路气象灾害情况和预警等级。

D、系统性与规范化

为了确保系统的有效性，实现基础气象信息的导入，必须遵守已形成的行业标准并签订共同遵守的规范，使系统能结合气象部门和交通部门两方面的优势，共同为社会提供优质的交通气象保障和服务。基础数据库要求采用统一的数据结构规范模式，保证数据的统一性、完整性和有效性，做到数据采集制度化、信息形式标准化、信息内容系统化、信息储存档案化。以达到信息横向、纵向贯通一致、数据共享的目的。

第二部分高速公路气象信息监测站（HMS）

1.高速公路气象信息监测站整体介绍

高速公路气象信息监测站能够精确、及时地监测道路环境状况，并且能够与高管部门的其它监控子系统相结合，实现智能化的交通保障网络系统，为高速公

路管理部门针对公路的开放、封闭、维修保障等决策提供了重要依据。该系统可对能见度、路面状况、风向、风速、温度、湿度、雨量等要素进行自动监测。高速公路气象信息监测站功能特点：

全自动数据采集、传输及监控，可长期无人职守。

能够在各种恶劣的环境下长期稳定运行。

监测项目全，能够对雾、路面结冰、积雪等高速公路所需的各种监测要素进行实时监测。

采集处理核心单元采用具有国际先进水平的实时多任务嵌入式系统，能实现国外目前成熟产品的各种功能并可以根据用户的要求进行系统定制。

该系统采集精度高，可靠性好，具有高度的智能化和灵活性。其性能价格比远远高于国外同类产品。

应用选配方式：

观测要素：

能见度、路面等环境参数可任意增减组合，温、湿、风、雨等气象参数可根据需要选配。

传感器接入方式：

模拟信号、数字信号、串行口等几种接入方式。

供电选配：

提供交流、直流等多种供电方式。

通信选配：

可选配当前各种类型的通信接入设备，对有线、无线、短信等通信手段提供良好的接口，支持TCP/IP等协议。

可配接显示屏

系统基本指标：

工作环境

温度：－50℃～＋50℃ 湿度：0～100% 时钟精度

<0.03秒/天 25℃

（支持上位机自动校时）

防雷性能

篇3：水质监测预警系统浅析

1 水质监测预警系统的主要功能

水质监测预警系统是通过对水质进行监测, 来评价该区域或流域水质状况及变化趋势, 从而对突发的或是潜在的水污染进行预警的系统。该系统的主要功能有两点, 第一点, 对江、河、水库、湖泊等地表水和地下水中的污染因子进行常规性监测, 以掌握水质现状及其变化趋势, 从而预防潜在的水污染风险;另一点, 对生产、生活等废 (污) 水进行监督性监测, 掌握污染物排放总量, 为污染源监管提供依据, 为突发性水污染事件提供即时预警信息。

该系统的逻辑结构一般可以分为确定警情、寻找警源、分析警源和预报警度这四个步骤[7]。这里确定警情是预警的基础, 是对水质现状分析与评价结果的描述;寻找警源是预警过程的起点, 是预防水污染风险的前提保证;分析警源是预警的关键, 准确把握水质状况的变化趋势, 才能做到准确预警;预报警度就是预报警情的严重程度。

2 水质监测预警系统的总体结构

水质监测预警系统是由三个子系统构成的:水质监测系统、水质分析系统和水质评价系统[8]。见图1.

2.1 水质监测系统

该子系统是水质监测预警系统的基础, 其运转模式为:首先, 确定监测对象, 并针对该对象的特点来确定监测预警指标。接着, 应用全球定位系统 (GPS) 、遥感 (RS) 、地理信息系统 (GIS) 等技术合理布设监测点位。然后, 对各个监测点位进行监测。最后, 将监测点位信息与其监测指标数据发送到水质分析系统。

2.2 水质分析系统

该子系统是水质监测预警系统的核心, 其采用适当的预警方法来对监测指标信息进行分析, 从而得到监测对象的水质状况及其变化趋势。

2.3水质评价系统

该子系统是水质监测预警系统能否发挥作用的关键, 其主要任务是根据预警阈值的界定对水质分析结果进行评价并预报警度。

3 水质监测预警系统的构建

水质监测预警系统的构建主要包括预警指标体系的构建、预警方法的选取和预警阈值的界定三大部分[9]。预警指标体系的构建是进行预警方法选择、计算和分析的基础, 预警方法输出的结果是预警阈值界定的依据。

3.1 预警指标体系

预警指标体系, 就是由一系列相互联系的能敏感地反映水质状况的因子结合所构成的整体。由于影响水质的因素众多, 并且各个影响因子之间又存在着复杂的关系, 所以建立一套完整的, 合理的预警指标体系是构建水质监测预警系统的首要步骤。在构建预警指标体系时, 应满足以下三个原则[10]:

3.1.1 全面性。

所选用的指标能够全面客观地反映水质状况。这直接关系到整个体系的好坏。

3.1.2 可操作性。

所选用的指标要有可靠的数据来源, 建立的指标体系简明易于操作, 尽可能采用国际上通用的名称、概念和单位, 有利于相关人员的实际操作。

3.1.3 动态性。

随着时间的推移和条件的变化, 水污染状况也会发生变化, 个别预警指标可能不再具有预测的作用, 因此需要适时地对预警指标进行调整或替换。

3.2 预警方法

预警方法就是监测信息的综合分析方法。在建立了预警指标体系后, 就要选用适当的预警方法来对该指标体系进行综合分析。预警方法一般可以分为统计预警和模型预警两大类。

3.2.1 统计预警。

统计预警主要是决策树方法。一般决策树模型中的各个决策对象之间可以按照因果关系、复杂程度和从属关系分为若干等级, 各等级之间用线条连接。其基本原理是用决策点代表决策问题, 用方案分枝代表可供选择的方案, 用概率分枝代表方案可能出现的各种结果, 经过对各种方案在各种结果条件下损益值的计算比较, 提供决策依据。

3.2.2 模型预警。

模型预警是最常用到预警方法, 其主要是利用水质模型来对监测对象进行预警分析。水质模型是依据物理、化学、生物等原理, 应用计算机技术来针对监测对象的特点而设计出来的数学模型。曹永中等人[11]对多种河流水质模型进行了研究, 并指出水质模型预警是顺利实现水环境规划管理、水污染综合防治等任务不可缺少的基础工作。万金保和李媛媛[12]对湖泊水质模型的研究发展进行了系统的分析, 并认为水质模型预警作为湖泊水环境污染治理、规划决策分析中的一个重要工具, 它可以为湖泊的综合整治和科学管理提供科学的依据, 在环境保护领域中发挥着举足轻重的作用。

3.3 预警阈值

水环境的自净能力和纳污能力具有一定的限度, 即阈值, 当人们对水环境的影响超出了这个阈值, 就会导致水污染, 破坏水环境结构。预警阈值的界定包含了确定警限和警度划分两个内容。警限是警度划分的分界线。确定警限和警度划分的方法通常有对比判断法、专家确定法、综合评判法等。陈国阶等人[13]认为可以以水环境质量标准作为警戒线, 因为环境质量标准具有简洁易行和定量标准明确的特点, 应该具有广泛的适用性。

4结语

水质监测预警系统是根据水质监测信息, 运用现代信息技术、逻辑推理和科学预测的方法技术, 对水质状况及变化趋势做出预测, 并发出警示信号的一套复杂的系统。水质监测预警系统能够全面反映水质状况和趋势, 准确预警各类水污染事件, 为环境保护决策和环境管理提供大量科学、准确、及时的监测预警信息。加快推进水质监测预警系统的建设, 既是环境监测事业自身发展的需要, 更是实现环保历史性转变、探索环保新道路的迫切要求。

摘要：本文介绍了水质监测预警系统的主要功能及其总体结构, 并从预警指标体系的建立、预警方法的选取和预警阈值的界定这三个方面对水质监测预警系统的构建进行了分析。

篇4：山洪灾害监测预警系统研究

1，2黄冈市水文水资源勘测局 438000；3十堰市水文水资源勘测局 442000

摘要：山洪灾害对于人们的生命财产安全有着严重威胁，通过开发设计山洪灾害监测预警系统，可以实时监测各个地区的水文环境情况，密切关注山洪灾害隐患，及时做好山洪灾害监测预警，采取科学有效的安全防护措施，保障人们的安居乐业。本文分析了構建山洪灾害监测预警系统的必要性，阐述了山洪灾害监测预警系统开发设计，以供参考。

关键词：山洪灾害；监测预警系统

近年来，我国经济快速发展，而与此同时粗放式的经济发展模式给自然生态环境造成严重损害，大范围的植被被乱砍乱伐，受到地形地貌、降雨等情况的影响，山洪灾害频繁发生，造成较大范围的破坏。山洪灾害监测预警系统的构建通过运用各种先进的计算机科学技术，合理设计山洪灾害监测预警系统的各个模块，优化和完善山洪灾害监测预警系统，实时监测当地的水文环境变化，充分发挥山洪灾害监测预警系统的应用优势。

一、构建山洪灾害监测预警系统的必要性

我国幅员辽阔，各个地区的水文、地形地貌情况存在较大差异，并且山丘区域容易受到地质地形的影响，山洪灾害的监控和防治范围很大，再加上很多地区水文情况非常复杂，局部区域小气候变化明显，这对于山洪灾害监测预警系统的开发设计要求非常高。但是目前很多地区的山洪灾害监测预警系统网点覆盖率相对较低，网点布设比较少，雨量监测网点的自动化水平较低，无法实时有效地采集暴雨洪水来临之前的征兆信息，水文站网点主要位于一些宽大河流上，中小型河流上的水文站点比较少，并且相关观测设备和监测技术比较落后。当前，我国很多地区缺少科学有效的滑坡和泥石流监测设备，特别是对于山洪灾害频发的地区，监测点设置不足，一些水文情数据采集还依靠人工报汛、人工观测，技术手段落后，通信设施陈旧，水文情况信息传递速度较慢，时效性很差，自动化程度相对较低[1]。同时，我国山丘地区的山洪灾害预警预报比较薄弱，降雨水文预报精度较低，山洪灾害的科学预测不准确，山丘地区的很多小河流没有设置洪水预警和预报系统，即使设置了报汛站点，但是报讯段次数比较少，再加上山洪灾害的预见预报间隔比较短，无法发挥有效的参考决策作用。另外，村间、乡镇和县市的警报分布主要是依靠移动电话终端、通信网络来传递传真信息和语音信息，而没有设置专门的警报发布系统，村、镇和乡级的移动通信网和固定通信网基站之间主要是通过电缆线路进行信息传输，这些电缆线路在恶劣环境下容易出现各种通信故障，山丘地区的固定电话终端容易遭受雷击损害，因此构建科学有效的山洪灾害监测预警系统势在必行。

二、山洪灾害监测预警系统开发设计

1、系统组成

（1）预警系统

山洪灾害监测预警系统主要包括群测群防预警系统和防御预警系统，山洪灾害预警平台和防治信息采集是整个预警系统的核心，提供全面的山洪灾害数据信息，包含数据库子系统、计算机网络系统、信息查询系统、信息汇集系统等，山洪灾害防御预警系统包括预警系统、预报决策系统、信息查询系统、信息汇集系统等，建立县级以上的山洪防汛指挥体系，对于山洪灾害发生频繁的地区，应建设山洪灾害防御预警系统，实时获取水雨情信息，实时发布山洪灾害警报预报。山洪灾害监测预警系统必须具有水雨情和气象信息查询、水雨情报汛、预报决策、水文信息预警等功能[2]。

（2）监测系统

山洪灾害监测系统建设，应配置合理的设备设施，构建信息传输通信组网，科学布设监测站网，村、乡的山洪灾害监测系统应尽量采用简易的监测设备，县级的山洪灾害检测系统应结合山洪灾害特点和经济状况，引进自动化程度高、先进、实用的监测设备和检测技术。我国山洪灾害发生的原因比较复杂，破坏范围广，应适当加密各个地区的水文气象监测站点，及时发布山洪灾害的预警信息，有效控制水雨情[3]。

2、系统设计

（1）气象信息采集

山洪灾害监测预警系统的气象信息采集模块，各个地区的防汛部门应实时监测气象信息，开拓气象资源采集和获取途径，基于计算机网络系统，开发气象信息采集值守程序，支持卫星云图实时自动采集，天气预报信息的自动化采集和搜索，支持区域气象天气预报，支持自动化采集雷达回波图等[4]。

（2）水雨情监测采集

水雨情监测系统主要用于监测水位和雨量变化，再配合图像视频监测，该监测系统不仅包含水文仪器设备、自动雨量、自动水位计的技术规范，还包括山洪灾害监测预警系统构建所需的设备、数据通信、水雨情观测、站网规划设计等标准。结合山洪灾害监测预警系统构建的实际情况，应基于当前的水文监测规范，完善自动检测站卫星通信标准、检测设备和站点建设。卫星通信自动化监测站应遵循卫星通信信道的技术参数和技术方案，结合监测设备的接地、防雷、电源等技术要求，设定科学合理的视频监测站、自动水位站、自动雨量站等监测站点标准，严格控制自动雨量站的报汛时间间隔，按照增量上报和定时上报的标准，自动化监测站应按照《水文监测通信规约》，优化通信信道设置，提高水雨情信息监测的时效性。

（3）乡村防灾预警系统

乡村预警报警系统主要是用于预报分析和采集监测信息，利用科学合理的预警方式和预警程序，准确、及时地传送山洪灾害预警信息，预警区工作人员应结合山洪灾害防御预案，采取科学有效的防范措施。乡村预警报警系统除了传统的鸣哨、人工敲锣、手摇报警器等传统方式，还可以通过电视、无线预报广播、短信、传真、电话等线上线下途径。同时，结合当前的公众通信机制，实现电视、广播和移动通信网的集成，提供便捷的信息服务功能。由于乡村应急能力比较薄弱，山洪防灾预警系统应构建乡镇级预警站点，积极配合当地的防汛部门，结合我国的防洪减灾机制，共享县、市、省的防汛减灾信息化系统，科学有效地处置洪水、暴雨、台风等突发性灾害事件。另外，乡村防灾预警系统应实时掌握汛情信息，为防汛部门的管理指挥提供决策支持，提供全面详实的山洪灾害信息，实现山洪灾害的点对点预警，实现精确化的控制和指挥，使乡村防灾预警系统和县级山洪灾害检测预警系统实现无缝对接，确保汛情信息的快速、有效流转，并且该防灾预警系统应支持3G、GPRS、ADSL、专网、固网等多样化的接入方式[5]，灵活进行组网，及时快捷地发布山洪灾害信息。

结束语：

近年来，我国山洪灾害事故频发，构建山洪灾害监测预警系统势在必行，结合各个地区的实际情况，优化和完善山洪灾害监测预警系统开发设计，严格把关各个子系统和模块，构建健全的山洪灾害监测预警机制，在未来发展过程中应加大对山洪灾害监测预警系统的分析和研究，充分发挥山洪灾害监测预警系统的应用优势。

参考文献：

[1]刘昌东.山洪灾害监测预警系统标准化研究[D].中国水利水电科学研究院，2013.

[2]陈冬君.山洪灾害监测预警系统的设计与开发[D].吉林大学，2013.

[3]马建明，刘昌东，程先云，吴剑.山洪灾害监测预警系统标准化综述[J].中国防汛抗旱，2014，06：9-11.

[4]刘昌东，马建明，张念强，赵振宇，万金红.县级山洪灾害监测预警系统软件研发及其思考[J].中国防汛抗旱，2013，03：26-28+38.

篇5：论公共危机的监测预警系统

摘要：公共危机预警系统建立的意义在于对危机防患于未然，在危机来临前发出警报，让危机受害人群做好规避灾难减少损失的准备。公共危机预警系统不仅是一门重要的研究课程，更应作为我国一项要长期坚持努力完善发展的重要日常工作来抓。进一步提高预警水平及危机处理的反应能力。关键词：公共危机 构成要素 原则与要求 预警系统一、建立公共危机的监测预警系统的重要性及迫切性

当前，世界范围内各个国家对公共危机越来越引起重视，对公共危机的预警机制的建立与完善也不断改进。所谓预警机制主要是对危机起到预见、警视、延缓、化解的作用。我国近年来在公共危机预警机制的建设方面虽然取得一定的成果，但是其中还存在着一些由来已久的弊端，例如对危机的评估认识不准确，缺乏快速及时应对危机的管理系统，反应速度过慢，对公共危机专业人才的培养和引进也做得不够。我国公共危机预警机制的建立缺乏统一的管理系统，而且行政系统对危机的处理过度干预，不利于危机的处理。最重要的是没有调动民众的参与热情。要解决这一难题，应加紧这方面的专业人才培养，开发公共危机预警的电子系统，实时监测危机。

二、公共危机的概念及特点

公共危机是指社会遭受严重天灾、疫情或出现大规模混乱、暴动、武装冲突、战争等突发性公共事件而使社会秩序遭到严重破坏，人的生命财产和国家安全遭受直接威胁的非正常状态。公共危机具有突发性、不确定性、威胁性和破坏性和可控性的特点。

三、公共危机预警系统的构成要素分析

（一）制度设计

危机预警的制度设计是指通过立法和公共政策等途径建立危机预警的基本制度，使公共危机预警工作实现制度化、规范化、法治化。

（二）信息管理

危机预警的知识管理是指通过对危机信息进行收集、整理、分析，将危机知识资源统筹起来，综合利用，从而认识危机的特性、危害，形成危机应对的基本策略，把危机知识转化为预防危机的行动能力。公共危机预警的核心在于建立一个完善有效的危机预警信息系统。公共危机预警信息系统应主要由以下几部分构成：一是危机信息监测和收集点；二是危机信息的传送渠道；三是危机信息的分析中心；四是危机信息的发布机构。

（三）风险评估

危机的风险评估是指公共危机预警部门针对所有潜在的危机，依靠有效的风险评估体系收集风险信息，并对信息进行整理、分析，从而判断危机的发展趋势，制定有针对性的预防和应对方案。风险评估主要包括评估计划、评估的组合领导体系等方面。

（四）公众对危机预警的反应能力

公众对危机预警的反应能力是指组织和公众在接到预警信息后对危机的应对能力。这里的反应包括公众对风险知识的掌握程度、公众对预警信息的重视程度、公众接到预警信息后是否明确该采取什么样的应对措施、有没有应急计划等等。反应能力的形成和增强是一个需要不断训练和强化的过程。目前，我国大多数民众的危机预警反应能力在日常生活中没有得到很好的锻炼，以致于在危机事件发生时显的慌乱，造成了次生危机的发生，如公共场所踩踏事故。

（五）预警相关的危机意识和安全知识

预警方面的危机意识和安全知识主要是指公众的忧患意识、安全知识以及必要的救助技能。这是危机预警的重要方面，所谓防患于未然关键要看公民有没有在常态下时刻准备应对危机的意识和技能。国外公共危机的宣传教育工作非常扎实，如：联邦紧急事务管理局将美国可能爆发危机的地址进行统计，并印发给各级政府部门、社会各类组织和公众等。类似宣传教育的大力实施有效提高了民众的危机意识和应对技能，降低了危机的破坏程度。

四、公共危机预警系统的构成、建立的原则和指标体系要求

（一）公共危机预警系统的构成

1、信息收集子系统

信息收集子系统的任务时对有关危机风险源和危机征兆等信息进行收集。设计是要保证信息收集的全面性，危机预警系统要确定信息收集的范围，这取决于危机风险源存在的范围。因而，在建立危机预警系统时，首先要分析危机风险源的分布状况，不能有所遗漏。否则，一开始就无法保证危机预警系统对危机的预警功能。

2、信息加工子系统

信息加工子系统包括信息整理、信息识别和信息转化三大功能。危机预警系统收集到信息之后一般需要对信息进行整理和归类，尤其是在指标性危机预警系统中。那么该如何识别虚假信息呢？首先，对虚假信息的识别可以通过审视信息的来源、信息传递过程的各个环节以及信息传递者加以判断。其次，虚假信息也可以通过信息之间的比较而发现。如果手机的信息之间存在很大的矛盾，就要怀疑这些信息的真伪。见过信息的整理和分类，并对信息进行识别后，危机预警系统就了解一些较为全面、真实、有用的信息，此时系统就可以将这些信息转化为一些简单、直观的信号或指标，为系统进行决策做好准备。

3、决策子系统

决策子系统的功能是根据信息加工子系统的结果决定是否发出危机警报和危机警报的级别，并向警报子系统发出命令。在制定决策依据时，要决定危机预警各个级别的临界点，这些临界点需要指标达到何种水平。

4、警报子系统

警报子系统的功能是向危机管理小组成员和危机潜在受害者发出明确无误的警报，是他们采取正确的措施，警报系统要告诉相关人员危机的来临。首先，警报系统要根据危机管理小组成员和危机潜在受害者的特点选择合适的警报，要求能被危机管理小组成员和危机前在迅速、清楚的得知。其次，对危机管理小组成员和危机潜在受害者进行教育或培训，使他们理解警报的内容。

5、咨询子系统

在预警系统建设过程中，要不断加强专家队伍的建设，畅通信息沟通联络渠道，健全专家咨询机制，使政府决策得到更多的智力支持和技术支持。

（二）公共危机预警系统建立的原则

公共危机预警系统以人为本的原则要求面对各种公共危机的严重性，各级政府预案时，要以尊重人的生命安全为前提，保障公民的基本权利；常抓不懈的原则要求建立危机管理常设机构，而非临时协调性机构，长期担负起危机预警和处置的重任，并把危机预警纳入国家、地区、城市日常管理体系中，绝不能使“危机预警”成为“危机应付”，变为可有可无的工作；分级预警的原则要求依据对可能发生的危机时间的范围、影响程度进行科学分级，制定分级预案，进行分级预防和应急处理，依法规范和宣布突发事件的级别，从容应对；注重实效的原则要求必须要考虑政府治理能力、民众心理承受能力和大众媒体媒介等诸多因素；全民参与原则要求通过全员参与，既让大家了解危机的性质、深度及影响，了解危机的预警方法，增强了透明度，又发挥了大家的作用和积极性，有利于预警工作的开展。

（三）公共危机预警系统建立的指标体系要求

1、确定合适的指标体系

根据危机预警的要求选择合适的指标体系，这些指标应能很好的反映出危机发生与否。

2、指标的持续性

建立指标所需要的信息是可以持续得到的。如果确定指标所需要的信息有时可以获得，有时无法获得，或者是只能部分地获得，那么这项指标就不能持续的建立起来，这样的预警系统指标体系就会不完整。

3、指标体系的相对稳定性

危机预警的各种指标应保持相对的稳定性，不能在不同的环境下出现明显不同的解释。

五、反观我国公共危机预警措施

我国自2003年非典型肺炎爆发以来，逐步开始建立完善起公共危机预警系统，应对这类全国范围内的公共危机我国之前并没有任何先例，所以当非典来袭时，政府的反映速度和行为明显没有达到大家的心理预期。2003年时任卫生部部长张文康因隐瞒非典疫情被解职。疫情爆发前期，民众由于对这类病毒的认识不足，媒体又没有起到一定的宣传作用，所以在民众间引起了极大的恐慌。

再看2008汶川大地震政府的反映速度和能力明显提高，军队和救援组织机构在第一时间赶赴灾区投入救灾中。但是很明显我国的军队和救援组织在应对这类危机过程中明显经验不足。这更多的是由于我国救援组织和政府部门不注重对地震的演习和预警。民众在应对地震灾害时也往往不能在第一时间转移到安全的地点逃避灾害。

总的来说，我们在应对危机方面主要存在以下的不足之处：危机意识亟待进一步提高；预警信息和系统的不完善；政府与救援组织及国际组织间的合作性不强；缺少公共危机预警系统的专门性的人才及相应的人才培养机制；各地对公共危机的投入和重视不同；公共危机预警系统的建设情况地区发展不平衡；国家不注重对公共危机预警系统建设的资金和人才投入。

六、小结

完善我国的公共危机预警系统是我国政府当前和今后一个艰巨而紧迫的任务。对于危机预警的投入不能吝啬，今天政府吝惜对危机预警的资金人员投入。明日当危机发生造成重大的财产及人员伤亡，政府必将为自己犯下的错误加倍买 单。我国在公共危机预警系统的建设上还有很长的路要走，要提高预警水平和反应速度必须加大公共危机预警的人才队伍培训力度，加大对危机及如何应对危机的宣传力度，媒体要通过各种宣传媒介起到对民众的信息发布作用。危机处理中崇尚人性，以人为本。政府要整合一切应对危机可利用的资源和人员，紧密与社会团体组织和国际组织的联系。加大对公共危机的资金和人才投入力度。参考文献

1、朱德武《危机管理——面对突发事件的抉择》 广东经济出版社 2002

2、郭济.《政府应急管理实务》 中共中央党校出版社 2004

3、薛澜，张强，钟开斌.《危机管理》清华大学出版社 2003

JIUJIANG UNIVERSITY

毕 业 论 文 题目：论我国公共危机预警系统的建立与完善

院系：政法学院

专业：公共事务管理

姓名：胡晨

年纪：2010级

篇6：地灾监测预警系统方案

为全面贯彻省、市、县防灾减灾工作电视电话会议精神，认真落实刘伟平省长从“十个方面”进行深刻反思、从“六个方面”做好隐患排查和整改工作的要求，切实加强全县汛期应急气象服务工作，全力以赴做好抗旱防汛气象服务，有效保证县委、县政府和市气象局关于防灾减灾的部署及要求落实到位，我局对气象监测预警系统运行情况进行了自查，现将自查情况汇报如下：

一、及时传达贯彻会议精神

5月16日，组织收看了市气象局召开的专题视频会议，及时传达了全县气象灾害防灾减灾工作会议精神，深入研究分析当前气象状况，重点部署2012年气象灾害防灾减灾工作，切实把气象灾害防灾减灾工作作为重点工作来抓，结合本次会议精神，振奋精神，鼓足干劲，严格落实工作任务，确保今年气象灾害防灾减灾工作落到实处。

二、主要做法

（一）加强组织领导。成立了春汛期气象服务领导小组，健全了气象服务及防灾减灾工作的责任体系。

（二）提高认识，强化责任感和紧迫感。我局及时召开专题会议，正确应对今年全县的气象灾害防灾减灾形势，不断提高气象防灾减灾意识，全力做好气象防灾减灾工作。从深入贯彻落实科学发展观、构建和谐社会的高度，以维护最广大人民群众的根本利益为宗旨，提高对极端天气下抗灾救灾紧迫性的认识，将抗灾救灾工作作为重点工作任务，全面安排部署，确定各项应对措施，确保抗灾救灾工作取得实效；要超前思考，超前防范，深入基层，靠前指挥，变事后处置为事前防范，坚决防止因为工作措施不到位致使灾害造成重大损失。

（三）按照省、市气象局的业务检查方案，全面整改了我局存在的问题。一是进行了测报业务观摩活动。二是进行了预报、测报业务应急演练。三是做到了业务制度人手一册，使值班工作有规可依、有章可循。四是积极落实山洪灾害县级防治非工程措施建设任务，区域站建设站点选址工作正在开展，业务流程已上墙。五是对区域站设备进行了全面维护。六是对乡镇气象工作站进行了检查，对信息员进行了督导，引导全县气象信息员积极参加5月中下旬的全省气象信息员培训班。七是对人影作业设备进行了全面检修。八是对乡镇电子显示屏进行了检查维修。

（四）切实做好应急响应准备，及时收集灾情做好上报工作。严格执行《甘肃省气象部门重大突发事件信息报送标准和处理办法》，对气象部门重大突发事件信息报送标准、格式、时限以及报送程序及技术要求进行了认真学习。对应急预案、业务流程及各项规章制度进行了完善修订，确保应急预案科学、客观、适用。

（五）对气象预警信息发布平台、乡镇电子显示屏、政府网站、广播电视的气象信息发布渠道、畅通度进行了检查，通过自检认为我局此项工作运行正常，措施到位。

（六）进一步改进和细化了各项值班工作制度。严格执行24小时有人值守和领导带班制度。值班人员坚守岗位，恪尽职守，值班电话及带班领导电话随时处于接通状态。

（七）以提高预报准确率为基本，以社会需求为目标，加强气象服务的专业化、精细化，开展重大过程跟踪服务，加大政府领导批示力度，扩大气象服务满意度调查范围和频次，提高预报服务效果和效益。

（八）大力营造宣传氛围。宣传气象灾害、防灾减灾、抗灾救灾知识，让广大人民群众了解相关知识，提高自救能力，使灾害减少到最小范围。通过广泛深入的宣传，让广大人民群众切实感受到一方有难八方支援的良好社会氛围。

总之，今后我们将进一步加强气象灾害防灾减灾宣传，细化工作，落实责任，做好当前工作让百姓满意，让领导放心，创造一个安定和谐的局面。