气象观测系统助力新型智慧城市发展

全国智标委2020年工作会议暨第五届绿色智慧社区及智慧城市产业峰会上，中国气象局综合观测司站网管理处处长 王建凯做主题报告：“气象观测系统助力新型智慧城市发展”，小编根据发言ppt，进行整理汇编。

前言

约30%的交通事故由恶劣天气导致；上海夏季日最高气温每升高1℃，日供电最大负荷增加约61万千瓦，中心城区用水增加约5.8万吨；北京的一次小雪可能会引起交通瘫痪……在新型智慧城市高速、高密度发展的今天，“蝴蝶效应”更加显著，气象观测系统信息化需求更加迫切，本文详细阐述了中国气象局打造智慧城市气象皮肤的战略思路，全面解读气象观测系统的理论基础和实践应用，深入剖析智能化气象观测与智慧城市运营管理的协同效应。

城市，是人类文明的结晶。

2019年，习近平总书记提出要求，中国气象局要做好监测的精细化工作，为人民的幸福生活提供服务，城市气象观测系统为超过半数的人民生活服务，作为气象工作的基础，信息化系统化观测能力，将助力新型智慧城市的发展。

70000多观测站，92%公众覆盖率，气象观测系统在发展中变革

《国务院关于加快气象事业发展的若干意见》指出，气象观测系统是国家重要的公共基础设施，是气象和地球相关学科业务与科研的重要基础。经过70年的发展，我国已基本建成天基、空基、地基三位一体的综合气象观测系统，实现了地面、高空、空间综合观测，在天气预报、气候预测、环境和自然灾害监测预警中发挥了重要作用。中国综合气象观测系统的整体实力在世界范围内总体先进，部分领先。

 目前，全国气象观测站总数超过了70000个，几乎每个乡镇都有气象观测站（99.8%），在大型城市基本建成了高密度的城市气象监测网络，城市的气象观测站平均站间距约为7km，重点城市北京6km、上海5km，特大城市气象灾害探测雷达覆盖率超过90%。

 目前，综合气象观测系统拥有卫星、天气雷达、自动气象站等40余万台配套装备。全国特大城市全部建成国家突发事件预警信息发布平台，及时发布暴雨、雷电、高温、强风等气象灾害的观测信息，气象预警信息公众覆盖率达到92%，基本建成多手段、高密度的城市气象灾害综合监测网络。

防灾减灾形势严峻，更为精细化的气象预测系统需求迫切

2014年，党中央、国务院印发《国家新型城镇化规划(2014-2020年)》提出，“推进智慧城市建设”，国家发改委等八部门联合印发《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》。2016年，国家“十三五”发展纲明确提出“建设智慧城市”，新型智慧城市上升为国家战略。

近年来，城市快速发展、高度密集，导致城市气象灾害的突发性、极端性、不可预见性明显加强。《国务院办公厅关于印发国家综合防灾减灾规划（2016—2020年）的通知》指出，要推进国家重点城市群、重要经济带和灾害高风险区域的防灾减灾救灾能力建设。

然而，城市运行对气象条件高度敏感：约30%的交通事故由恶劣天气导致。上海夏季日最高气温每升高1℃，日供电最大负荷增加约61万千瓦，中心城区用水增加约5.8万吨。北京的一次小雪可能会引起交通瘫痪……大型城市成为气象灾害高风险地区，防灾减灾的形势非常严峻。 

所以，新型智慧城市的安全、建设发展、智慧运行，需要更加精细化、有针对性的气象观测。

气象皮肤+地空天一体化基础网，构建气象观测系统

为应对上述城市信息化、自动化、智能运行管理以及精细化服务的更高要求，2018年，中国气象局提出了“气象观测系统=基础网+泛在感知网（气象皮肤）”的发展思路，建设广泛的感知网，城市的气象皮肤与地空天一体化的基础网，共同构成气象观测系统。

 一个理想的新型智慧城市，具备三个特征，第一，需要打造一个实现智慧城市智慧化运行的城市大脑，暨智慧运营管理的市政平台；第二，需要在基于市政平台建立城市运营的保障机构；第三，是搭建信息化的城市基础设施，尤其是在建筑管网，服务设施，智慧社区等应用场景中，满足新型智慧城市的本质需求，利用先进的信息技术，实现城市的智慧化管理，运行和保障，而智能化运行可以具体表现为：智能交通、一网通办便民服务、防灾救灾联动、智慧社区管理、人流热点监控、安全联防联控等。

 气象皮肤，提供更为精细化的气象服务

智慧城市气象皮肤的概念，是针对上述新型智慧城市的智慧化运行管理、建设、发展的基础设施，比如城市云、物联网、智慧灯杆等，同时，加大力度布设小微型气象环境仪器，收集社会观测大数据，形成“泛在感知网（气象皮肤）。

比如，在智慧社区里布设气象传感器，推进气象大数据的收集和整理，形成广泛的感知网，气象皮肤与基础网并行，形成智慧城市气象观测系统，观测信息实时链接城市大脑、气象业务系统。目前，杭州已经实现了气象观测信息的链接，能够实时对交通、联防等突发事件提供基础的信息服务，为智慧社区，为人民的居住、民居生活提供更精细化的服务。

2018年，中国气象局围绕着国家的战略，谋划智慧城市的气象观测工作。2019年，中国气象局在北京开展了智慧城市气象观测建设的试点。2020年，深圳、上海、杭州、天津市气象局先行启动“气象皮肤”区域试点建设工作，期间与住建部相关的职能司进行了气象皮肤构建工作的深入沟通和紧密合作。

覆盖无死角，多层次高维度的等效空间网络布局

关于新型智慧城市的气象皮肤，初步构想几种布局的间隔，第一，是等效2×2km网格，采用高配置设备，具备天空状况、常规要素（温压湿风雨）观测能力，成像精度满足全天空拼图、天脸识别的需要。

第二，在重点区域，采用等效1×1km、0.5×0.5km 网格，使用基本配置设备、智能传感器。市区构成1*1km间距网格，重要的人群聚集、交通密集区域构成0.5*0.5km间距网格，特定场所单独设立触点，形成比较完整的气象皮肤。

对于新型智慧城市的服务，气象皮肤将输出精细化的大气和下垫面状况，对接城市大脑，服务人民群众的幸福生活，支持城市的运行保障和减灾防灾。