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注入“星动能”实现海河流域水库蓄水状态监测
——天津气象部门以卫星遥感技术成果赋能流域服务

发布时间:2023年10月13日 来源:中国气象报社

近日,天津市气象局利用风云气象卫星和高分卫星等多源数据,研发了海河流域水体提取技术,建立了流域水体信息数据集,成功实现海河流域典型水库蓄水状态监测。这一成果为海河流域水资源利用、精细化天气监测和旱涝灾害预警等方面的创新发展提供了强有力的支撑。

这背后,离不开天津气象部门多年来的技术深耕和匠心坚守。“瞄准前沿、引领发展、支撑需求,持续突破是我们的目标。”天津市气候中心副主任李春说。

开展核心攻关 发展卫星遥感水情监测技术

今年6月,天津市气象局便聚焦提升研发能力,以应用需求为牵引,创新卫星遥感水情监测技术,开展海河流域高分辨率流域水情动态监测技术攻关。

卫星遥感水情监测技术融合风云气象光学卫星与高分合成孔径雷达卫星数据,可充分发挥风云卫星时效优势和高分C波段合成孔径雷达不受云雾干扰的数据优势;采用深度学习算法,借助AI遥感大数据模型,不断提高数据处理能力和水体提取精度,可实现基于时间序列双极化水体指数的水体变化遥感影像监测,进而开展水体识别和洪涝动态监测评估。

为验证卫星遥感水情监测技术成果在海河流域气象保障服务方面的应用效果,天津数据与应用中心依托风云卫星应用先行计划,生成海河流域气象卫星水情监测预报产品。“卫星监测到大清河东淀段和独流减河段水体面积增加129.41平方公里……”8月6日,在《海河流域水情遥感监测专报》中,天津市气候中心作为国家国防科技工业局高分辨率对地观测系统天津数据与应用中心,利用哨兵1号合成孔径雷达卫星数据,对天津和海河流域重点水库、河道的水体面积进行全方位监测,将复杂抽象的水情信息以直观的方式进行展示,为海河水利委员会以及天津应急管理、水务等部门在汛期行洪调度等工作提供重要的技术支撑。

国省联动 守护海河安澜

天津位于海河流域下游,流域大部分洪水经此下泄,守护海河安澜,意义重大。天津市气象局始终坚持系统观念,强化海河流域气象服务联动,坚持“人民至上、生命至上”,不断增强流域气象保障能力。

今年7月28日至8月1日,受台风“杜苏芮”环流北上影响,海河全流域出现强降雨过程,流域内22条河流发生超警戒以上洪水。

作为海河流域气象中心的牵头单位,市气象局紧急联合国家卫星气象中心进行数据实时共享,国、省(市)、区(县)三级气象部门协同联动,形成“国省合力”,利用高分辨率卫星资料开展针对天津和海河流域重点水库、河道的水体面积动态变化监测及受灾情况评估,动态监测洪水“起涨-洪峰-回落”过程,快速精确监测海河流域重点水库及蓄滞洪区水体面积的时空动态变化,建立了涵盖水情、水位、面雨量、受灾面积和类型等内容的海河流域洪水资料库,行洪期间及时为天津市委、市政府提供7期气象决策服务材料,并多次获得天津市领导肯定。

此外,针对此次特大洪水泄洪过程,市气象局以西青、静海、武清等重点行洪区的气象服务需求为导向,为各区便捷、快速、无延迟获取相应水情监测业务产品提供具有针对性的技术支撑。“未来,我们将进一步加强与国家卫星气象中心联合攻关,将水情监测与气象预报结合起来,研发灾前洪水气象风险预警,为防洪减灾和科学调度提供更有预见性的建议。”李春说。

接下来,天津气象部门将不断提升风云卫星和高分卫星应用能力,立足高分辨率水情动态监测评估技术,为水利高质量发展提供迅捷、精准、高效的技术支撑,为海河流域高质量发展注入“星动能”。

(作者:郭玲 郭玉娣 李根 责任编辑:张林)

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