信息技術在氣象防雷減災中的應用研究

摘 要：隨著信息技術高質量發展，各類現代技術相繼出現，給氣象防雷減災等工作帶來了強有力的支撐，使其能夠有效地監測、傳播氣象信息，從而提高氣象服務水平。從當前氣象防雷減災實際現狀出發，深入剖析了信息技術在氣象防雷減災中的應用意義，探討了信息技術在氣象防雷減災中的應用，并提出了優化氣象防雷減災工作建議。

關鍵詞：信息技術；氣象防雷減災；氣象信息

中圖分類號：P429 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）11–0-03

近年來，信息技術逐漸應用于氣象防雷減災系統，將信息技術真正轉變成氣象防雷減災的作戰能力，但也對技術、硬件和軟件等方面提出了新的要求。為了使信息科技更好地服務于氣象防雷減災工作，避免出現安全事故，增強氣象防雷減災效果，針對這一問題進行專門的研究。

1 信息技術在氣象防雷減災中的應用意義

1.1 確保雷電天氣預測準確性

天氣預測是整個氣象系統集成服務中的重要組成部分，其預測精度顯得尤其重要。隨著網絡信息技術的快速發展，氣象部門已經開發出全新的、以計算機系統為基礎的天氣預測分析系統，人機互動能力較強，并且可以用可視化的圖形形式向預測者展示各種氣象元素和信息。通過建立各種模型操作，可預測較長時間的氣象情況，為雷電氣象預報的科學化、精確性提供有力支持。基于天氣預測的精準性開展氣象防雷減災工作，既能使防雷減災工作更具針對性，又能有效提高防雷減災工作效率。

1.2 提升雷電天氣信息處理效能

以往通過人工方式分析處理氣象信息存在一定誤差，且效率需要進一步提高。隨著信息技術的廣泛使用，氣象信息數據采集與處理方法也發生了巨大的變化。在氣象部門資料處理過程中，由以往的人工處理資訊模式逐步轉變為電腦搜集與處理的模式，實現對雷電氣象信息的精準分析和處理，為開展防雷減災工作提供了準確、即時、有效的數據參考[1]。

1.3 加快雷電天氣信息傳輸

通過寬帶網絡，各級氣象機構可以更好地完成雷電天氣信息傳輸。現階段，省和地區之間網絡聯系大部分為數據光纖，并且氣象部門內部也存在著特殊的虛擬網絡，若寬帶網線路出現問題，可以通過虛擬專網確保信息實時傳送。在氣象工作中，利用視訊會議系統和信息辦公系統，可以明顯提升信息傳輸效率。基于氣象信息的高速率傳輸，能夠及時將雷電天氣預測信息傳達到各個區域，提醒當地氣象組織、公眾等做好防雷防護。同時，基于氣象信息的高速率傳輸，也能夠幫助各區域相關部門快速建立聯系，確保救災及時有效，將雷電災害所造成的損失降至最低。

1.4 優化衛星數據信息處理功能

衛星數據信息作為重要的氣象信息來源，其信息完備與否直接關系到雷電天氣預測精度。但衛星數據資料類型繁多，呈現出海量特性，若采用手工方式進行采集與處理，則會帶來極大的困難。在信息技術支持下，能夠快速整合、處理相關數據，并且能夠針對具體的狀況，提供精確、科學、合理的雷電氣象預報與預警，為防雷減災工作爭取時間。

2 信息技術在氣象防雷減災中的應用

2.1 建立基于ADTD的氣象防雷預警系統

建立基于ADTD的氣象防雷預警系統，利用ADTD

雷擊探測器和雷電收集線路，實時監控裝置區域的空氣電場，針對雷電出現之前的空氣中的電荷積累情況進行早期警告，并對閃電出現的時間、地點、強度、極性等信息進行分析，為進一步部署防雷減災工作措施提供方向。

基于ADTD的氣象防雷預警系統包括ADTD雷擊探測器、數據處理中心、圖像展示3大模塊。ADTD雷擊探測器可按照被測區域的地理條件和地形特點，布置在不同的地理區域內，測量范圍120 km，采用2個以上的設備，形成雷擊探測定位網絡[2]。該探測器可以在雷電出現時監測雷電空間分布，記錄雷電出現的時間、定位。但需要注意的是，在設置時要綜合多種因素，確保系統的準確定位，消除各種干擾，選取合適的通信環境，還要擴大探測器覆蓋范圍，多個探測器交匯結果偏差要小于2個探測器交匯結果偏差，因此，該探測器一般呈正三角形或正四邊形排列。數據處理中心包括中央數據處理器、SQL數據庫服務器、ORACLE服務器3種類型的服務器。中央數據處理器主要完成對雷擊探測器傳來的信息進行采集，監測ADTD雷擊探測器運行情況，并及時報警氣象條件。SQL數據庫服務器和ORACLE數據庫服務器用于存儲雷擊探測器所傳送的數據，并為其提供Web服務，通過互聯網與中央數據處理器實現信息傳送，從而達到氣象信息資源共享。此外，該系統使用第五代通信技術，并與地理信息系統相連接，將雷電探測器傳送過來的信息以圖像方式展現，對雷電氣象資料進行分析，從而做出精確的防雷警告。

2.2 開發應用相應氣象軟件和通信系統

第一，開發應用手機氣象軟件。以往手機運營商使用的無線通信大多局限于防雷減災期間的信息傳送，經過不斷完善與科技更新，當前已有許多手機氣象軟件能夠用于氣象防雷減災工作。手機氣象軟件服務有2個部分，即Web瀏覽器數據檢索、手機軟件上進行開發。在Web瀏覽器方面，使用者可以打開網頁瀏覽雷電天氣災害預警信息，搜尋相關資訊，認識并獲得所需的資料。與瀏覽器相比，通過天氣應用程序查找雷電氣象資料更加便利，呈現的數據更加清晰，并且信息數據的多樣化也可以更好地適應不同使用者的需要。當前，微信公眾號、微博等網絡平臺興起，也使得手機軟件發展與應用受到越來越多的重視。通過手機，用戶可以在任何時間、任何地點查詢雷電氣象資料，使得獲取天氣信息更方便有效。

第二，開發應用Wi-Fi無線通信系統。通過Wi-Fi無線網絡高效地控制氣象機構天氣預報會商平臺，可以很好地彌補現有有線氣象視頻會商體系的不足[3]。在遇到雷電天氣時，通過Wi-Fi無線通信技術，能夠快速獲得準確的氣象應急指揮部的災情現場信息，為下一步救災減災工作順利進行打下良好的基礎。此外，也可以為災害監測、應急指揮和氣象資源共享創造良好的會商平臺，通過建立無線網絡，迅速實現省、市、縣三級聯網，利用視頻聯絡會商進行雷電災害防災救災布置和應急處理等工作安排，從而提升氣象防雷減災工作效能，促進氣象服務高效化。

2.3 建立氣象防雷減災信息化監管系統

氣象防雷減災信息化監管系統在B/S體系結構基礎上，利用分布式數據庫、微服務和Vue等網絡技術，為監管部門提供年度安全檢測、檢測機構檢測服務、隨機檢查、質量考核、信用評價、行政執法、雷災鑒定等業務。該系統主要由監管對象信息上報系統、檢測服務信息上報系統和氣象局防雷減災保護監管信息系統三大子系統組成。

監管對象信息上報系統具體功能表現如下：（1）各防雷設備年度安全測試數據上報至重點監管對象單位，提交年度監測結果，氣象局監測機構在接到該數據后，將其進行審核歸檔，并將其上傳至全國防雷監管平臺。（2）監管對象信息集成檢索，該系統可完成對各檢查單位隨機抽查情況、行政處罰信息、檢驗機構誠信狀況查詢。當被隨機或雙隨機的方式進行抽查時，可以使用有關功能查詢檢驗結果資料，若發現有不符合的地方，則可以采取相應的措施予以糾正。若有違法行為，可以通過有關功能查詢懲罰結果，并加以糾正。此外，可以查詢各測試組織的信譽狀況和基礎資料，以協助選定測試單位對防雷設備進行每年安全測試。

檢測服務信息上報系統具體功能表現如下：（1）檢驗服務事先注冊。測試人員可以上傳自己單位的測試計劃，并填寫項目名稱、被測試單位名稱、所屬地、具體地址、計劃安排的測試人員、計劃開始時間、計劃結束時間、測試人員的聯系人和聯系方式等，并向氣象局監督人員進行備案。（2）檢驗服務報告，測試組織對防雷設備進行測試，生成測試結果，并將測試數據輸入該系統，改變之前通過氣象主管部門收集測試報告后輸入的情況，提高檢測服務報告效率[4]。（3）信用評估申請，測試機構的信用評級有時間限制，需要通過該體系申報信用評級，然后由信用評估部門對其進行資料審查和核準。

氣象局防雷減災保護監管信息系統具體功能表現如下：（1）提交信息審查，通過該系統，氣象監管部門對各主要監管測試機構提交的資料進行審查和歸檔，若發現有錯誤，將其返回，并將信息及時同步至全國防雷監督管理平臺。（2）品質考評，組織質檢人員對入選的項目進行質檢工作，并將質檢結果輸入該檢測體系中，以便每年對質檢工作進行抽查。（3）隨機抽查，該系統支持不定時地對主要監管目標或是測試組織進行不定期的隨機抽查和雙隨機抽查，防雷安全裝置檢測結果，并將其記錄，對于不符合要求的，則由該系統告知相關組織進行改正，對有違法和違規行為給予行政處罰。（4）信用評估，利用該平臺審查申報資料，評估和確定檢測機構信用等級，并及時更新其資信狀況。（5）查詢統計，檢驗機構檢索，可根據檢驗機構的名稱、所在地和信用評級，查找被檢驗機構的具體情況。每年進行防雷設備安全測試數據統計，根據年度、區域等條件，匯總各區域內的重點監測對象已完成年度測試和尚未完成年度測試的數據，查詢尚未完成年度測試的組織信息。按照統計類別、年度和區域等條件，統計目標區域內各組織檢查結果，其中包括檢查通過和不合格的統計結果，不合格整改率統計結果。（6）雷電災害鑒定，通過對雷電災害的調查和評估，將雷電災害的基本資料、調查結果、評估結果和附件等信息錄入系統，為后續的氣象防雷減災工作提供權威數據參考。

3 優化氣象防雷減災工作建議

3.1 構建健全的安全保證體系

地方政府和有關部門可以通過建立安全保證體系，提前做好風險評價等工作，將雷電災害造成的損失降至最低。在氣象防雷探測前，構建完整的安全保障體系，并在特定的條件下執行相應的緊急應對措施，并對該體系進行周期性的檢查，以減少因系統脆弱性而造成的安全風險。在安全檢查的過程中，需要對金屬裝置進行接地，對非金屬裝置進行雷電防護，并記錄出現不正常的部位，以便及時提醒技術人員進行維修[5]。有關部門也要針對氣象防雷減災工作特性，進一步健全相應的法律法規，使得該領域的管理工作有章可循。在此過程中，加強執法機構與其他部門的配合，尤其是安全檢查和消防等方面，建立起長效、高效的協作機制，加快各部門應對雷電災害的響應速度。

3.2 建立健全的雷電防御體系

地方政府應充分認識到信息技術在氣象防雷減災工作中所起到的重要作用，持續增加對其的投資力度，建立觀象臺、綜合觀察基地、實習基地等。構建健全的雷電防御體系，及時更新雷電防護技術和設備，加速網絡監測服務發展，及時監測各鄉鎮氣象自動站和氣象雷達等監測設備工作狀況，為防災減災工作提供有力的數據和技術支撐。發揮遙感技術和自動化技術優勢，提高監測精度，推廣使用雷電定位探測網和激光雷達等裝備。同時，組建專業的防雷減災檢查隊伍，對從業人員進行日常的雷電觀察、防雷減災分析能力和責任心等方面訓練，培育出能夠滿足氣象防雷減災服務需要的高素質人才。

此外，加強風險評價工作，結合本地實際對雷電出現可能性進行調研，并按照這些資料對氣象臺被雷擊可能性進行統計，以便及早采取預防措施。對已制訂的計劃進行多次優選，根據實際條件優化防雷減災中心監控裝置布置，對防雷減災安全體系進行全面風險評價，派出專人對有關問題進行匯總分析，提出合理、高效對策。針對偶然遭到雷電襲擊的觀測站，可對其所產生的損害進行危險評價。根據雷電災害案例，不斷改進防范措施，盡量減少防雷觀測站遭到雷電襲擊的可能性。

3.3 加強氣象防雷減災宣傳教育

首先，提高公眾對氣象防雷減災宣的認識，對重點人群、重點單位開展氣象防雷減災宣傳教育，并組織開展相應的應急培訓與演練。在實際的氣象防雷減災宣傳教育工作中，將傳統的宣傳教育手段與信息科技相結合并運用于實際工作，從而進行線上信息傳播、普及。充分利用信息技術作用，如移動終端，發揮天氣主持人的優勢，吸引更多的粉絲，提高科普宣傳和教育成效。

其次，氣象科普游戲是以信息科技為基礎進行氣象防雷減災宣傳教育的一種有效嘗試，這種類型的氣象防雷減災科普游戲可以與當前比較成熟的卡牌類、角色扮演類、重度競技類等游戲相融合，但由于開發新的游戲需要耗費大量的時間和金錢，所以有關方面可以與騰訊、網易等知名游戲公司進行互動，如聯同《王者榮耀》等熱門游戲，進行氣象防雷減災知識宣傳，促使公眾有意識地學習并使用各種防雷減災措施。

最后，各級氣象部門可以根據實際情況，設計出生動有趣的氣象防雷減災科普短視頻，如短視頻可以模擬出預防雷電事故的行為后果，直觀地展示氣象觀察設備的操作和功能，科普真實發生過的雷電災害，從而提高氣象部門信譽，建立起良好的形象，讓公眾能夠積極地了解氣象防雷減災相關信息，在此過程中，要著重打造出具有產業特色的新鮮、溫馨、有趣的短視頻內容。

4 結束語

氣象雷電災害對自然環境、人身安全等造成嚴重傷害，若不加以預防和控制，必然會產生不可估量的嚴重后果。將信息技術應用于氣象防雷減災工作是有效監測雷電災害、預防雷電安全隱患、加強防雷安全管控、增強防雷安全宣傳效果的必要方法，也是今后氣象防雷減災的主要技術發展方向。相關從業人員要持續加強對氣象防雷減災信息化技術的創新應用，為氣象防雷減災工作提供強大的技術支持，推動相關安全預防和管理工作有序開展。

參考文獻

[1] 劉慶裕.信息技術在氣象防雷防災中的應用[J].集成電路應用，2021，38（2）：78-79.

[2] 劉慶裕.信息技術在氣象防雷防災中的應用[J].集成電路應用，2021，38（2）：78-79.

[3] 張虹.現代信息技術在氣象防災減災中的應用[J].農業災害研究，2022，12（8）：152-154.

[4] 陳焰犢，謝明，龔雪鵬，等.現代通信技術在氣象防災減災中的應用[J].通訊世界，2015（21）：17-18.

[5] 吳丹，單軍，孫麗莉.現代信息技術在農業氣象服務中的應用研究[J].農業工程技術，2020，40（27）：62，64.