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多灾种综合风险防范服务产品开发与集成平台建设示范

2021-04-08

 

气候变化和我国城市化快速发展的背景下,重大自然灾害发生风险日益加大。加强灾害综合风险防范能力建设,成为当前提升我国灾害管理水平的关键。大数据、物联网、机器学习及人工智能等技术的迅猛发展,为防灾减灾救灾工作带来新的契机。《2015—2030 年仙台减灾框架》要求改进灾害监测手段以及数据收集、分析和传播技术。国家《关于推进防灾减灾救灾体制机制改革的意见》也要求推进大数据、云计算、地理信息等新技术新方法的运用,提高灾害信息获取、风险评估与保障能力。目前,我国政府灾害救助信息服务体系已经形成,但是市场和社会力量参与防灾减灾救灾工作的信息服务业务刚刚起步,灾害综合风险防范信息获取主要依赖于各级灾害管理部门,尚缺少面向政府、市场、社会和公众等多主体提供常态减灾与非常态救灾情境下灾害综合风险防范信息服务的集成业务系统,亟需开辟基于互联网、物联网、大数据的灾害风险信息获取新渠道,建设全链条、多主体、多灾种综合风险防范信息服务平台。
国家重点研发计划“重大自然灾害监测预警与防范”重点专项“多灾种综合风险防范服务产品开发与集成平台建设示范”项目(项目编号:2018YFC1508900),旨在构建服务于政府、市场、社会和公众多主体的灾害风险防范信息服务产品体系,研制全链条、多主体、多灾种综合风险防范信息服务平台,实现灾害风险防范信息的精准、高效、科学服务。该项目起止时间为2018年12月至2021年12月。项目由应急管理部国家减灾中心牵头,联合首都师范大学、北京师范大学、中国科学院地理科学与资源研究所、清华大学、中国农业大学、中国人民财产保险股份有限公司、中科星图股份有限公司等单位共同承担。项目负责人为廖永丰研究员,项目组建的“产-学-研-用”研发团队包括灾害管理、风险评估、大数据分析、空间地理信息技术等领域多名优秀专家。目前,项目已取得了多项阶段性研究成果。
 
1 主要研究内容
项目面向常态减灾与非常态救灾情境下,政府灾害救助、灾害保险、社会力量参与综合减灾、公众防灾减灾等重大业务对多灾种综合风险防范信息服务的需求,针对信息服务产品体系不健全、数据获取不完备、信息共享匹配性低、信息产品发布时效性差等问题,紧紧围绕产品体系开发、多部门数据协同与应急联动、网络大数据融合分析、综合信息服务平台搭建等开展研究,突破4项关键技术,研制多灾种综合风险防范服务集成软件平台。研究信息服务的业务模式和标准规范,搭建应用示范环境,完善全链条、多主体、多灾种综合风险防范信息服务业务技术体系,在广东、云南和贵州分别开展针对台风、地震、洪涝与山体滑坡泥石流灾害的信息服务示范应用,建立我国灾害风险防范信息服务产品开发与集成平台的应用范例,为提高我国灾害信息服务的完备性、时效性和科学性提供技术支撑。
 
2 技术路线
通过分析政府、市场、社会和公众参与常态减灾与非常态救灾的信息服务需求,研究建立多灾种综合风险防范信息服务产品体系,基于产品内容构成,梳理致灾、灾情、救灾3类产品制作要素,并研究建立基于要素信息的产品定制技术。
围绕致灾、灾情、救灾3类产品制作要素,分别研究多渠道产品要素信息的表达与发布技术,多部门、多行业灾害要素数据的协同联动技术,以及灾害要素信息的网络大数据挖掘与融合分析技术,形成产品制作要素信息的表达与多渠道获取信息技术。
基于应急管理部国家减灾中心、中国人民财产保险股份有限公司现有业务平台,集成项目关键技术研究成果,研制全链条、多主体、多灾种综合风险防范信息服务集成软件平台,采用“云+端”的技术架构,形成基于 Web Service、移动 App、微信公众号、手机报等主流渠道的信息服务体系。
选择政府灾害救助、灾害保险、社会力量参与综合减灾等业务基础条件较好的广东、贵州、云南,搭建示范环境,部署软件平台,开展关键技术测试验证与业务应用示范。并在此基础上,总结梳理业务应用模式及标准规范,完善信息服务的技术体系。
 
3 研究成果
构建了涵盖灾害监测、风险评估预警、灾情分析评估三大类的综合风险防范信息产品目录与内容体系,其中设计开发产品模板13类,6类基于自适应模板的灾害风险防范信息产品制作的产品已经在业务工作中应用,提升了产品制作效率,同时基于微服务架构研发了以微信、微博、短信、网页等为信息发布渠道的产品迅捷一体化发布技术。
提出了基于Spring Cloud技术栈实现多部门数据服务封装和治理的基本思路,搭建了综合风险防范产品开发数据服务网关,设计了多部门协同开展综合风险防范产品开发的消息响应和反馈机制,基于IoC和AOP的双向自适应数据交换与集成接口,解决了从传统数据库“团体格局”向大数据“差序格局”转换的数据集成问题。
系统研究了基于社交媒体数据在自然灾害研究中的应用进展,探究其应用瓶颈,为基于社交媒体数据的自然灾害研究提供参考。同时开展了基于新浪微博大数据的地震烈度快速评估方法研究,实现了地震烈度模拟和速估模型构建,最后从高时空分辨率人口灾情评估、互联网大数据建筑物脆弱性曲线构建、极端天气农田灾情评估等方面入手,研究了多灾种灾情信息多源时空大数据挖掘与融合分析技术。
提出了一种全新的基于微服务的轻量化、可扩展、定置化多灾种综合风险防范信息服务集成技术,创建了多灾种综合风险防范信息服务集成系统,研究建立了涵盖常态减灾到非常态救灾全链条的多主体灾害综合风险防范产品服务模式。
项目在产品设计与发布、多部门数据协同处理、互联网数据辅助灾害评估、平台研制技术等理论研究方面取得重要进展,在多灾种综合风险防范产品的设计应用、基于互联网数据的评估模型构建、多领域产品服务平台搭建和产品服务模式构建等方面取得重要成果,在政府灾害救助、灾害保险、社会力量参与综合减灾等领域开展了初步应用,取得较好的社会经济效益,发挥了重要的示范和引领作用。
随着大数据、物联网、机器学习及人工智能等技术的发展,多灾种综合风险防范产品自动化服务的应用空间将更为广阔。项目成果可在全国范围内开展应用示范,使我国灾害风险监测、灾害预警、灾后恢复重建等方面的管理技术水平再上新台阶,为促进我国灾害应急管理的科学化、规范化、标准化发展提供有力支撑。