東營市海洋觀測預報體系建設及海洋災害預警報服務模式初步探討*

李銀忠，曲玉環，張漢珍，吳鑫，王召進，杜輝

(東營市海洋與漁業局 東營 257091)

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東營市海洋觀測預報體系建設及海洋災害預警報服務模式初步探討*

李銀忠，曲玉環，張漢珍，吳鑫，王召進，杜輝

(東營市海洋與漁業局 東營 257091)

東營市海洋環境預報中心是東營市人民政府設立的全面履行海洋觀測預報和海洋災害預警的公益事業單位，承擔著東營海洋環境觀測預報和海洋災害預警，為東營市海洋防災減災、海洋執法管理、科研調查、應急管理以及海上搜救等提供技術支持和保障的重要職責。文章在分析東營市海洋觀測預報的現狀和存在問題的基礎上，依據《海洋觀測預報管理條例》相關要求，結合東營海洋事業發展需求及現有海洋災害預警報服務水平和能力，提出了建設東營市海洋觀測預報體系及海洋災害預警報服務模式的基本原則、總體目標，并給出了實現總體目標過程中需要解決的關鍵問題和需要建設和完善的關鍵業務技術平臺、系統。

東營；海洋觀測預報；海洋災害；預警報；服務模式

1 引言

東營市位于山東省西北部，是黃河三角洲的中心城市，是《黃河三角洲高效生態經濟區發展規劃》與《山東半島藍色經濟區發展規劃》兩大國家戰略唯一融合的城市。黃河在這里入海，擁有豐富的土地、油氣、海洋等資源，濕地面積廣闊。東營市海岸線長約413 km，-15 m等深線以內淺海面積4 800 km2，灘涂面積1 200 km2，濱海未利用地30.13萬hm2，素有“百魚之鄉”和“東方對蝦故鄉”美稱。

東營市地處萊州灣西岸和渤海灣南岸，地形和地理環境較為特殊，沿岸極易發生風暴潮、海冰、大浪等海洋災害，是中國風暴潮重災區之一，同時也是世界少數的溫帶風暴潮頻發區。歷史上也曾發生過多次比較嚴重或比較厲害的海洋災害。1949年以來，東營沿海地區決堤垮壩、損橋壞路、浸村摧房、淹禾毀地、蕩平鹽田、溺斃人畜、破壞油田生產設施等現象的風暴潮災害時常發生。經濟損失在10萬元級的局地輕微風暴潮災害不計其數；經濟損失在百萬元級的輕至中度風暴潮災害幾乎每年都有發生；經濟損失達數千萬元至逾億甚至數億元的嚴重或特重風暴潮災害曾發生過10余次(如：1952年、1960年、1964年、1969年、1972年、1980年、1985年、1987年、1992年、1997年、2003年、2005年、2007年)，平均不足5年便發生1次[1]。冬季沿岸每年總冰期在70 d左右， 嚴重冰期約為30 d， 浮冰外緣線37 km左右。海冰經常會對該市漁港、碼頭、淺海灘涂養殖和海上基礎設施造成重大的影響[2]。僅2012年東營海域就出現海浪災害過程15次；發生臺風風暴潮2次、溫帶風暴潮11次；海冰總冰期75 d，嚴重冰期27 d[3]。

隨著全球變暖，極端氣候事件頻發，各類海洋災害發生的頻率不斷增加，包括東營市在內的我國沿海地區面臨的海洋防災減災壓力越來越大。做好海洋災害預警報的發布，及時為各級政府提供災害信息是海洋部門在應對海洋災害中最主要的職責。《海洋觀測預報管理條例》明確提出“國務院海洋主管部門和沿海縣級以上地方人民政府海洋主管部門所屬的海洋預報機構應當根據海洋觀測資料，分析、預測海洋狀況變化趨勢及其影響，及時制作海洋預報和海洋災害警報，做好海洋預報工作” 。

東營市海洋環境預報中心是東營市人民政府設立的全面履行海洋觀測預報和海洋災害預警的公益事業單位，承擔著為東營市防災減災、應急管理、海洋經濟發展等提供公益服務的重要職責。為切實履行東營市人民政府賦予的職責，滿足東營市快速增長的海洋環境保障需求，東營市海洋環境預報中心先后通過多種方式和途徑，深入了解了國家海洋預報臺、北海預報中心、福建省海洋預報臺等各級海洋觀測預報機構建設和業務開展運行情況，并走訪調研了漁民群眾和涉海企業對預警報服務的需求，在此基礎上提出建設東營市海洋觀測預報體系及海洋災害預警報服務模式的總體思路和主要目標，并對實現這些目標所需解決的問題和關鍵技術等進行初步探討。

2 現狀分析

2.1 機構建設

東營市海洋環境預報中心掛東營市海洋預報臺的牌子，是東營市海洋與漁業局下屬正科級公益事業單位，核定編制6名，其中管理崗位2名，技術崗位4名。現有人員專業為大氣科學、海洋科學等。目前，現有人員能夠基本確保海洋觀測和預報業務的正常開展，但從東營市海洋觀測預報體系建設及海洋災害預警報服務模式的總體目標而言，依然缺少數值預報和聲像產品制作等專業的技術人員。

2.2 海洋觀測網

東營轄區海域內共計有海洋站(點)11個，其中東營市海洋環境預報中心有在運行的東營港海洋站、在建的青東5海洋站，國家海洋局煙臺中心站有在運行的墾東海洋站，中石化海洋采油廠環境預報站有8個海洋站點。雖然相對于其他地方而言，東營沿岸海洋站點數量較多，但海洋站點分布不均勻，大多數站點集中在埕北油區和東營港周圍海岸海域，而且觀測要素單一，老黃河口以西和新黃河口以南岸段海洋觀測還處于歷史空白。

2.3 海洋預警報

東營市海洋預報臺以國家海洋局北海預報中心為技術支持，自2011年6月開始在“海上東營”網站對外發布東營市毗鄰海域包括近岸刁口、東營港、黃河口、廣利港等4個人群密集區域的浪高、潮位潮時、水溫要素的短期海洋環境預報和海洋災害警報。這對于近幾年來東營市海洋防災減災工作提供了有效的保證，一定程度上保障了人民生命財產安全。但現階段還未開展其他海洋要素和48 h、72 h短期及中長期海洋環境預報工作，并且海洋預報產品發布渠道單一，受益人民群眾范圍較小，海洋預警報產品發揮的效果還不夠明顯。

3 基本原則和總體目標

3.1 基本原則

建設海洋觀測預報體系和海洋災害預警報服務模式應遵循以下基本原則。

3.1.1 堅持政策引領

加強海洋觀測預報發展的戰略研究與謀劃，制定促進海洋觀測預報發展的相關政策與規定，建立工作協調機制，研究解決工作中的重大問題。

3.1.2 堅持創新發展

立足于東營市海洋觀測預報業務發展現狀，充分發揮自身優勢，注重資源整合，通過技術引進吸收和項目合作，合理解決技術、資金、人員等困難。

3.1.3 堅持穩步推進

有步驟地推進觀測預報建設，堅持建設一批，成熟一批，應用一批的原則，逐步推進海洋觀測預報事業的發展。

3.1.4 堅持服務導向

提高公眾對海洋觀測及海洋預警報在海洋資源開發利用、海洋經濟快速發展中的作用的認知度，把政府和社會公眾需求放在優先位置，堅持觀測預報業務與社會經濟的和諧發展。

3.2 總體目標

建設海洋觀測預報體系和海洋災害預警報服務模式的總體目標是在充分利用現有條件的基礎上，爭取在短時間內建設和完善海洋觀測預報體系及海洋災害預警報服務系統，切實履行東營市人民政府賦予東營市海洋環境預報中心的公益服務職能，提升海洋應急管理能力，滿足東營市海洋經濟發展、應急管理和人民生活等領域快速增長的環境保障要求。

4 需要解決的關鍵問題

為實現建設好東營市海洋觀測預報體系建設和海洋災害預警報服務的總體目標，需要解決的關鍵問題較多，歸納起來主要包括全面履行服務職能、建設海洋災害預警報服務平臺、提升預警報技術水平等。

4.1 全面履行服務職能

東營市海洋環境預報中心應嚴格按照東營市人民政府賦予的職責，緊緊圍繞政府和社會公眾需求，必須在現有海洋預報臺的基礎上，加快建設以海區(省)海洋預報臺為業務指導，獨立自主開展海洋環境觀測、預報業務的海洋預報臺，實現海洋觀測、預報工作按照國家及海區標準要求進行業務化運行。進一步細化工作職能，分別建設綜合觀測室、綜合預報室、數值模擬室、聲像產品制作室等具體業務部門，切實加強海洋觀測預報體系建設，快速提升海洋災害預警報技術水平，全面履行海洋災害預警報服務公益職能。

4.2 建設海洋災害預警報服務平臺

進一步建立健全與完善東營市海洋災害預警報響應體系和應急管理機制，增強業務支撐和服務能力，滿足各級政府防災減災工作開展和社會公眾生產生活的需求。應建設包括海洋觀測預報動態顯示系統、海洋觀測預報綜合業務平臺、海洋預警報產品制作系統、預警報信息發布平臺和綜合海洋觀測系統的海洋災害預警報服務平臺。

4.3 提升預警報技術水平

加強與北海預報中心、中國海洋大學等預報和科研機構的合作，建立以業務開展需求為導向的觀測預報技術研發機制，不斷提升預警報技術水平，重點開展海浪、風暴潮、海冰、氣象等數值模式的研發工作，加快推進數值預報業務化進程，實現東營市精細化數值預報。加強經驗統計預報與數值預報產品的融合，進一步提升預警報精度和時效，擴展海洋預警報產品種類，增加48 h、72 h短期和中長期產品。引進相關專業高技術人才，完善人才隊伍建設，確保提升海洋預警報技術。

5 關鍵技術系統的建立和完善

建設海洋觀測預報體系和海洋災害預警報服務模式，其中關鍵性的技術系統包含以下5個部分。

5.1 海洋觀測預報動態顯示系統

建設海洋觀測預報動態顯示系統，包括大屏顯示系統、視頻會商終端、遠程會議系統等，實現海洋災害視頻會商、突發事件應急處置決策、海洋環境視頻監控等功能，為海洋環境觀測預警及應急處置提供保障服務。

5.1.1 海洋災害視頻會商平臺

建設海區(省)、市、縣三級海洋災害遠程視頻會商系統，保持能夠與其他海洋觀測預報機構聯通，并可以任意控制顯示圖像窗口大小具備圖像高清顯示自適應功能，實現海洋災害遠程視頻會商、數據雙流、在線會議等功能。

5.1.2 突發事件應急處置決策系統

發生風暴潮、海浪、海冰等海洋災害和赤潮、溢油等海上突發事件期間，開展海洋災害遠程應急協調指揮和突發事件應急處置決策。

5.1.3 海洋環境視頻監控平臺

實時顯示重點監控區域海洋災害、觀測設備等動態圖像及音頻，獲取現場海洋環境聲像資料，接收并顯示各監控站點的實時視頻資料，實時了解現場情況。

建設海洋觀測預報綜合業務平臺，實現海洋觀測實時數據傳輸監控、海洋資料綜合處理、海洋環境與災害數值預報、海上突發事件應急支撐等功能，為海洋觀測系統業務運行、海洋環境預警報制作和海上突發事件應急處置提供科學依據和保障服務。

5.2.1 實時數據傳輸監控平臺

接收東營近海海洋站、浮標、雷達及衛星遙感等海洋觀測數據，實現各類海洋觀測設備采集數據的實時接收和動態展示，并實時監控數據傳輸狀態，在數據和設備發生異常情況下，進行及時的報警，保證各種觀測數據的正常傳輸。

5.2.2 海洋資料綜合處理平臺

建設海洋資料綜合處理平臺，通過對岸站、浮標、衛星、雷達等立體化觀測資料進行整合分析，開展風暴潮、海浪、海溫、鹽度、海流、風場、海冰等要素的海洋環境預報和海洋災害警報產品制作，并實現各種預警產品綜合展示。

5.2.3 海洋環境與災害數值預報平臺

海洋環境與災害數值預報平臺的主要功能是基于高性能計算機，實現針對東營市研發和優化的精細化海洋、氣象、海洋環境數值預報模式，以及風暴潮、海浪、海冰等海洋災害數值模式的業務化運行。對普通用戶實現預報產品的圖形化發布；對特定用戶通過客戶端的方式對產品進行實時針對性發布。

5.2.4 海上突發事件應急系統

王業發始終把最可敬、最可愛的人掛在心上，動真情、辦實事，全心全意幫助解決優撫對象實際困難，提高他們生活質量。在個別問題上，他利用良好的人際關系，不惜時間和精力，千方百計為老兵們解決一個又一個棘手難題。

海上突發事件應急系統主要實現可能對沿海造成影響的溢油、綠潮和赤潮等突發事件的應急預測預警和海上搜救事件提供搜救目標的漂移預測產品。同時，結合相關的應急處置資源和預案情況，進行有效地科學分析，輔助應急方案的制訂與執行。

5.2.5 海洋防災減災數據庫系統

海洋防災減災數據庫系統是海洋防災減災信息系統建設的基礎，同時也是各級各種海洋環境管理、防災減災數據的存儲和永久保存的實體。通過對各種海洋業務化觀測資料、預警報數據、基礎地理數據、各種災害相關數據的整合處理，按照國家規定的海洋信息標準、技術操作規范與質量管理體系，統一處理海量的、多源的、異構的海洋信息，構建海洋觀測數據庫、海洋預警報數據庫、海洋基礎地理數據庫以及災害歷史數據庫等綜合信息數據庫。并圍繞不同種類的海洋災害，提煉面向溢油、海冰、綠潮、赤潮、風暴潮等災害的專題信息產品庫，實現不同數據來源、不同時效、不同危害程度的海洋防災減災數據及其通過不同指標、方法和模型生成的多級海洋災害專題產品有機無縫地集成；同時形成數據的更新、備份機制，建立元數據庫，實現元數據導航和數據庫聯機檢索、查詢和交換等功能，提供靈活的數據訪問接口和分析工具，為進一步建立海洋防災減災信息系統提供高效、靈活的數據支撐。

5.3 海洋預警報產品制作系統

建設海洋預警報產品制作系統，利用計算機制作虛擬的三維背景和道具，通過影像攝錄系統、視頻合成系統的相互結合，生成全三維、真人與虛擬布景相融合的海洋預警報產品，實現巨浪、風暴潮、溢油等海洋災害預測信息及時公開發布。

5.3.1 虛擬演播廳

建設虛擬演播廳，進行隔音、吸音處理，安裝藍箱、LED燈組、話筒、攝像機、錄音機、提詞器等設施設備，采用攝像機跟蹤拍攝技術，對主持人解說、演示過程進行攝錄，生成聲像制作所需的各類視頻短片或音頻片段。

5.3.2 虛擬場景制作平臺

由專業軟件制作出二維或三維圖形，根據實際需要，采用不規則三角網(TIN)、規則格網(DEM)兩種方式制作出海面、地面或者其他的虛擬背景。

5.3.3 聲像制作平臺

對攝錄完成的視頻、音頻文件進行后期編輯處理，與電腦制作的虛擬場景進行無縫合成，制作出生動、直觀的海洋預警報產品。

5.4 海洋觀測網絡系統

在共享現有海洋站點觀測資料的基礎上，根據海洋預警報工作需求合理布局、科學建站，逐步建設以海洋站、浮標、衛星遙感、雷達、船舶等組成的綜合海洋觀測網絡系統，為各級政府防災減災提供準確可靠的基礎數據[4]。

5.4.1 海洋站觀測系統建設

根據海洋站點建設標準和要求，依據東營市現有海洋站點分布密度，進一步完善海洋觀測網絡體系，在新戶、刁口、小島河等海洋資料空白的重要海域岸段選址建設海洋觀測站，開展海洋氣象(風向、風速、氣壓、氣溫、相對濕度、能見度、天氣現象)、海洋水文(海浪、潮汐、溫鹽)以及水質監測，實時獲取單站探測范圍內的觀測及監測數據，獲取長期、連續、穩定的觀測資料[5]。

5.4.2 浮標觀測系統建設

在東營近海選址布設多套水文氣象浮標觀測系統，增加海上觀測資料的獲取，為海洋環境監測預警提供基礎資料。浮標站位選址應依據：① 根據目前浮標觀測站位，在觀測站點稀缺的海域重點觀測，彌補觀測能力的不足；② 選擇重點關注的海域，在重點灣口、港口、水團等科研關注區域布放，有針對性地開展觀測；③ 避開航道、海底管線區、石油平臺、軍事禁航區等海域；④ 綜合考慮，與現有岸基站、雷達、浮標、平臺等觀測系統配合，形成綜合立體海洋觀測網。

5.5 預警報信息發布平臺

繼續利用“海上東營”網站發布短期海洋環境預報和海洋災害警報，增加在廣播、電視、平面媒體、手機短信、傳真、電子郵件等多種渠道發布海洋預警報產品，建設東營市海洋災害預警報信息發布平臺，實時向社會公眾發布海洋災害預警報信息。實現公共海洋災害預警報信息的連續滾動、迅速靈活、個性化、數字化、多媒體化及動態跟蹤全程服務，提高海洋災害預警服務效果[6]。

6 結束語

(1)東營是風暴潮、海冰和大浪等海洋災害頻發的地區，為海洋防災減災提供技術支撐的海洋災害預警報服務工作責任重大，而綜合的海洋觀測網絡體系是開展海洋預警報工作的基礎。

(2)建設包括海洋觀測預報動態顯示系統、海洋觀測預報綜合業務平臺、海洋預警報產品制作系統、預警報信息發布平臺和綜合海洋觀測網絡系統的海洋災害預警報服務平臺，是做好海洋災害預警報服務工作的基本要求和關鍵技術。

(3)培養高素養的各類專業技術人才，完善人才隊伍建設，加強與各級預報機構及高校科研等單位的合作，不斷引進海洋觀測預報先進技術，是確保提升海洋預警報技術水平的基本保障。

(4)建設通過在互聯網、廣播電視、平面媒體、手機、傳真等方式組成的預警報信息發布平臺，實現公共海洋災害預警報信息的多元化、多渠道及時發布，是做好海洋防災減災工作的關鍵環節。

[1] 《東營市海洋與漁業志》編纂委員會.東營市海洋與漁業志[M].北京：中華書局，2004：49-51.

[2] 吳鑫，王曉東，王召進，等.東營市海冰發展規律及防范措施淺析 [J].海洋開發與管理，2014，31(10)：54-57.

[3] 東營市海洋與漁業局.2012年東營市海洋環境質量報告[R].東營：東營市海洋與漁業局，2013.

[4] 國家海洋局.全國海洋觀測預報業務體系發展規劃綱要(2008-2015)[R].北京:國家海洋局，2007.

[5] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.GB/T 14914-2006，海濱觀測規范[S].2006.

[6] 袁本坤，曹叢華，江崇波，等.海區預報中心海洋災害預警報服務模式創新探索：以北海區為例[J].海洋開發與管理，2014，31(1)：26-29.

國家海洋公益性行業科研專項“黃河口及鄰近海域生態系統管理關鍵技術研究與應用”(201105005-1).

X43；P71

A

1005-9857(2015)12-0035-05