广东省气象预警服务质量的评估模型.pdf

第 卷第 期 年 月广 东气 象 收稿日期：基金项目：广东省气象局科学技术研究项目（）；广东省气象局重点项目（）作者简介：余小嘉（年生），女，硕士，工程师，主要从事突发事件预警信息发布效益评估业务工作。：通信作者：魏炜（年生），男，本科，高级工程师，主要从事预警信息发布等工作。：余小嘉，沈平，魏炜，等 广东省气象预警服务质量的评估模型 广东气象，（）：广东省气象预警服务质量的评估模型余小嘉，沈平，魏炜，陈昌，杜家铭，李琪（广东省突发事件预警信息发布中心，广东广州 ）摘要：基于 年预警信号发布、应急响应启动以及预警信息发布数据，采用层次分析法和加权综合评价法，从服务量和影响程度两个维度入手，构建了包含预警信号指数、应急响应指数、预警信息指数、综合评估指数 项指标的广东省气象预警服务综合评估模型。通过历史案例对比分析表明：利用模型得出的预警服务指数与区域预警服务能力、过程影响情况有较高的一致性。证明该方法能客观、量化评价广东的气象预警服务水平。关键词：气象预警；服务质量；评估指标；评估模型；广东省中图分类号：文献标志码：广东省地处低纬、濒临海洋，天气形势复杂多变，暴雨、台风等气象灾害频发。受全球气候变化等因素影响，极端天气事件突发性强、不确定性大的特征日益显现，给气象防灾减灾带来严峻挑战。为完善预警服务和应急响应机制，降低气象灾害风险，预警服务效益评估技术应运而生。早年对于预警服务质量的研究，多从定性分析出发，缺乏客观评价指标。制定科学的预警服务评价标准，是发展气象服务体系的切实需要。目前，已有专家学者投入到定量化评估预警服务的探索中 。吴楠等 以预警发布准确性、及时性和送达人次为标准，设计了江西的预警服务评估方法；殷美祥等 以信息发布能力、渠道引流水平为指标，构建了广东气象微信矩阵传播能力评价模型；杨颖璨等 采用网络爬虫等技术，定量分析了广东气象微博发布产品的公众影响力；梁家鸿等 通过计算预警信息发送效率，探讨了广东广州的靶向预警发布效果。目前广东尚未建立起综合性的预警服务质量评估模型。对服务体系的评估多局限于预警传播效果，未考虑综合气象服务程度，因此评价标准缺乏一定的系统性和全面性。本研究将气象预警服务链中的预警信号发布、应急响应启动以及预警信息发布情况整合，从服务量和影响程度两个维度入手，构建气象预警服务综合评估模型。以期为客观判别重大天气过程期间的预警服务质量提供参考。资料与方法 数据来源与处理本研究所用的预警信号发布、应急响应启动以及预警信息发布数据来源于广东省一体化数据访问平台、广东省突发事件预警信息发布管理系统和广东省突发事件预警信息发布中心。为了消除数据的量纲、数量级差异，确保服务指数在 ，区间内，需要进行数据规范化处理。，分别为预警信号、应急响应、预警信息 类预警服务指数对应的序号。由于存在预警信号级别、应急响应级别以及预警信息发布渠道优先级的差异，不同服务指数又包含影响程度各异的评价因子 。对于预警信号和应急响应，设在第 个行政区域，评价因子 的发布量或启动量为 。的数值通常与行政区域内的预警发布机构个数 满足正相关关系。利用阈值法计算预警信号发布量、应急响应启动量的规范化值 （，）：（）其中，系数 可依据历史重大天气过程期间 的最大值与机构数目 之比设定。就预警信息而言，其发布量主要取决于区域的预警发布能力与受众数，因此采用极差标准化法进行数据处理。以 、代表预警信息发布量的最大值与最小值，认为未发布预警信息的情况下 为。预警信息发布量规范化值 （）为 （）研究方法鉴于预警信号发布、应急响应启动、预警信息发布流程串联起广东气象预警服务链，本研究从预警信号、应急响应、预警信息的发布量和影响程度综合考虑，构建预警服务综合评价模型。首先采用层次分析法确立预警服务评估指标，并结合专家评分法对指标重要性进行评估，构造判断矩阵，确定各要素的权重；其次利用加权综合评分法，将各量化指标加以集中，最终形成了包含预警信号指数、应急响应指数、预警信息发布指数，以及服务综合评估指数的预警服务综合评估模型。对于行政区域 ，预警服务指数 以及综合评估指数 的计算公式为 （）（）其中，为行政区域 服务指标 的第 级评价因子的规范化值；为服务指标 对应的评价因子数量；、分别为评价因子权重系数、预警服务指数权重系数。代表评价因子 对于服务指标 影响程度的重要性，来源于专家对不同等级预警信号、不同级别应急响应、不同预警信息发布渠道影响程度的研判。代表服务指数对预警综合服务评估指数 的重要性，依据专家对预警信息发布、应急响应启动、预警信息发布重要性的评分得出。结果与分析 模型建立广东省预警信号发布遵循属地管理原则，仅市县级气象部门发布预警信号。省级（）预警信号指数可依据市县预警信号总体发布情况来设计。根据历史过程服务案例，当预警信号发布次数 为辖区内预警发布机构数目 的 倍以上时，认为预警信号发布的服务响应度达到最高，即式（）中 。重大天气过程主要考虑暴雨、雷雨大风、台风 类气象灾害预警信号的发布情况。暴雨、雷雨大风预警信号按严重性和紧急程度由高到低分为红、橙、黄 个级别，式（）中权重系数 为 、；台风预警信号分为红、橙、黄、蓝、白 个级别，权重系数 为 、。广东省市县三级气象部门均会启动应急响应。市级应急响应指数依据市、县两级应急响应启动总量研判。结合历史案例，当 市的市县级 级应急响应启动次数为预警发布机构总数 的 （）以上时，即应急响应覆盖率达 时，市级应急响应启动量达到最大。对于省级应急响应指数，仅考虑省级的应急响应启动情况。若省级启动 级应急响应，即认为对应级别的应急响应启动量的规范化数值为 ，若不启动，则规范化值为 。应急响应分为级（特别重大）、级（重大）、级（较大）和级（一般）共 级，权重系数 为 、。广东省市县三级均有预警信息发布渠道。渠道发布分为全网短信发布渠道以及气象部门自有渠道两类。根据等权重技术方案，两类发布渠道的权重各占 。对于全网短信发布渠道，若省级或某市已发布或接收到全网短信，则对应的发布量规范化值 为 ，否则 为 。对于气象部门自有渠道，省级含服务短信、停课铃推送、大喇叭、电话和传真 种途径，每种途径的权重占省级自有渠道的 ，市级只含服务短信、停课铃推送、大喇叭 种，每种途径权重占比为 。根据式（），自有渠道的预警信息发布量规范化值，跟该次过程的预警信息发布量与历史最大发布量之比正相关。由于应急响应启动主要针对气象部门内部，预警信号、预警信息发布直接面向公众，传播性、影响面更广，因此确定权重系数 、。最终利用加权综合评分法得到综合评估指数（表 ）。广东气象第 卷 表 广东省气象预警服务综合评估模型计算公式服务指数规范化值 （，）预警服务指数 （，）综合评估指数 预警信号（）对于全省或某市发布了预警信号：若全省或某市仅发布了暴雨、雷雨大风预警信号：（，）若全省或某市还发布了台风预警信号：（，）应急响应（）对于省级应急响应（）：对于市级应急响应：对于省级或市级启动应急响应：（，）（，）预警信息（）对于省级或市级全网短信发布渠道：对于省级或市级自有渠道：对于省级（）发布预警信息：对于市级发布预警信息：模型检验选取 年 次典型重大天气过程的预警服务情况，检验预警服务综合评估模型。历史案例分别为 月 日、月 日月 日、月 日 次强降水过程，以及 月 日台风“查帕卡”过程、月 日台风“卢碧”过程和 月 日台风“圆规”过程（图 ）。图 年 次重大天气过程的省级预警服务评估指数由图 可见预警服务评估指数分值高低与过程影响程度有一定关联性，过程影响程度越大，预警综合服务响应度越高。月 日月日强降水过程的省级综合评估指数、预警信号指数、应急响应指数、预警信息发布指数在历次过程达到了最大值，分别为 、。该次降水为广东 年度第 轮“龙舟水”过程，受季风、南支槽、锋面影响，全省大部普降暴雨到大暴雨，珠三角、粤东、粤北部分地区出现了特大暴雨，广东所有地市均发布了暴雨、雷雨大风预警信号。省级启动并变更暴雨应急响应等级 次，最高启动级应急响应。广东省突发事件预警信息发布中心先后 次向地市发布全网短信，各级气象部门积极通过自有渠道发布的决策服务气象信息，发布范围覆盖全省。在以气象灾害预警为先导的应急联动机制保障下，全省紧急转移安置 万人，未出现人员伤亡。在该次过程中，惠州龙门龙华镇 降水 ，破广东历史极值。惠州市和龙门县预警发布中心及时发布预警，龙门县迅速启动级应急响应，当地政府安全转移 人。根据预警服务质量评估模型，该次过程中预警服务响应程度较高的地区主要位于珠三角、粤北、粤东，惠州市综合评估指数排名最高。证明预警服务质量评估第 期余小嘉等：广东省气象预警服务质量的评估模型模型与重大历史气象事件中的预警服务情况具有良好的一致性。结论鉴于预警信号发布、应急响应启动、预警信息发布流程串联起广东气象预警服务链，本研究采用层次分析法确立三项预警服务的影响程度为评估指标，结合专家评分对各要素赋予权重，并利用加权综合评分法，构建了包含预警信号指数、应急响应指数、预警信息发布指数、综合评估指数的预警服务综合评估模型。实证研究表明，预警服务评估模型既能合理评估重大天气过程中的预警服务支撑能力，又能间接展现灾害性天气过程的影响程度和影响范围。本研究对气象预警服务的研究主要以服务响应度为切入点，未来将融合气象实况资料，跟踪评估公众反馈情况，进一步分析预警对灾害防御的服务效果。参考文献：王昊宇 我国气象灾害预警信息时空特征分析 安徽农学通报，（）：，郑小华，娄盼星，马永永，等 年陕西省暴雨灾害气象服务效益评估 气象与环境科学，（）：孔扬，赵昶昱，王科，等 宁波舟山港气象灾害风险及服务效益评估 热带气象学报，（）：吴楠，喻迎春，刘玲，等 江西强对流天气预警信息发布质量评估和分析 科技传播，（）：殷美祥，张毅，朱平，等 广东气象微信矩阵传播能力评价模型 广东气象，（）：杨颖璨，许艾米，靳奎峰“大数据”揭示气象政务微博号运营特征 广东气象，（）：梁家鸿，石伟伟，曾宇萌 靶向预警发布效果评估分析 广东气象，（）：檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰檰 （上接第 页）安全射界图是每年人影作业前必做必查的项目。本研究介绍的安全射界图自动绘制软件能实现图形自动绘制，自动适应射程数据，并基于人影作业点海拔高度对发射方位角范围进行检测，使绘制的安全射界图满足国标的要求。图形绘制清晰美观，能满足业务使用，目前已经应用于部分市县人影作业中，显著提高了安全射界图的绘制效率，减轻了人影业务的工作量，为安全作业提供了保障。参考文献：陈昌，钟建洪，游积平，等 增雨火箭残骸落点的评估方法 广东气象，（）：高建秋，陈荣，陈炳洪，等 基于云体催化适宜度的火箭作业决策矩阵 广东气象，（）：杨凡，孙琪，孟繁辉，等 安全射界图技术在人工影响天气指挥系统中的应用 气象科技，（）：罗俊颉，贺文彬，李延成，等 安全射界技术在人工影响天气对空作业中的应用 气象科技，（）：郭唯 在人影安全射界图中的应用 沙漠与绿洲气象，（）：刘志，郝克俊 基于 的安全射界图自动化制作 气象科技，（）：李笑冬 基于 地图的安全射界图绘制 天津：天津大学，孙建东，卢培玉，周茂山，等 人影安全射界图的设计原理及制作应用 山东气象，（）：国家市场监督管理总局，中国国家标准化管理委员会 人工影响天气火箭作业点安全射界图绘制规范：北京：中国标准出版社，王田田，尹宪志，李宝梓，等 基于海拔高度的人影作业安全射界图订正 干旱气象，（）：广东气象第 卷