一、项目概况

1. 名称：第十二届全国少数民族传统体育运动会气象服务保障项目

2. 预算： 169 万元人民币。

3. 付款方式：按照合同约定的付款方式付款。

4. 工期：签订合同之日起 12 个月内

二、建设内容

本项目的建设内容涵盖了六个主要部分：自动气象观测站、便携站、户外高清显示屏、第十二届少数民族运动会气象服务保障系统建设、微信平台建设、场馆智慧显示系统建设以及改进灾害性天气短时临近预警技术和本地数值模式开发技术研发等，具体建设内容如下：

1. 自动气象站及便携站等气象观测设施建设施工

   在 4 个运动场馆（三亚白鹭体育场馆、海南热带海洋学院、三亚河、上海外国语大学三亚附属中学）增建自动气象观测站。另外，三亚白鹭体育场馆新购 1 个便携式气象观测站。在比赛场馆布设 6 套智慧气象显示终端，显示实时气象信息。

   所采购设备明细如下：

1. 第十二届少数民族运动会气象服务保障系统

   第十二届少数民族运动会气象服务保障系统，包括：数据采集与监测子系统、数据处理与分析子系统、预报与预警制作子系统、决策支持子系统、数据展示与共享子系统、重大活动管理系统、气象观测设备管理子系统、消息推送子系统。

1. 数据采集与监测子系统

   数据采集与监测子系统，集中民族运动会所有气象监测数据，依托地理信息系统实现气象观测站点、卫星遥感、雷达、 QPE 降水估算、 CLDAS 实况格点等综合观测数据处理。应具备以下功能：

1. 气象观测站点的数据监控

   将对现有的 58 个地面气象观测站和增建的 4 个运动场馆气象观测站、以及三亚白鹭体育场馆 1 个便携式气象观测设备站进行气象数据监控。

2. 卫星遥感数据获取与处理

   通过卫星遥感数据接收系统，接收卫星传回数据，并进行数据处理。

3. 雷达数据监控与处理

   实时解析处理来自探空站的高空观测、多普勒天气雷达和气象卫星观测数据。

4. QPE 降水估算监控与处理

   通过历史降水数据，进行 QPE 降水估算监控与处理。

5. CLDAS 实况格点数据监管处理

   将 CLDAS 实况格点数据进行数据同化、融合、插值等监管处理。

6. 各类模式（ CMA_SH 、 CMA_GD 、 EC 等）预报监控处理

   通过对 CMA_SH 、 CMA_GD 、 EC 等模式进行预报和监控，综合分析各种模式的优劣和误差。

7. 环境气象数据采集监控

   通过传感器和设备，选择以站点值形式采集监控负氧离子实况、 PM2.5 实况、空气质量和等级等数据。

1. 数据处理与分析子系统

   数据处理与分析子系统，负责对采集后的数据进行分析、处理、算法实现、融合等，并产生最终可应用的产品数据。应具备以下功能：

1. 数据质量控制

   对采集到的原始数据，进行数据清洗和处理，进行质量控制。

2. 高影响天气特征和趋势提取

   通过分析历史天气数据，建立暴雨、强对流、大风等高影响天气特征和趋势提取。

3. 关键点提醒阈动态设置

   根据实际需要，对关键点提醒阈值进行动态调整。

4. 灾害性天气识别

   提取与雷电、大风、暴雨、强对流等灾害性天气相关的特征，构建灾害性天气预测模型，准确地识别灾害性天气。

5. 可视化展示与报告生成

   可视化展示灾害性天气数据，并自动生成相关报告文件。

6. 预测模型算法建立与优化

   建设预测模型算法，根据评估结果调整模型参数、改进模型结构等优化。

7. 告警与预警规则建立

   根据预报结果和历史数据，制定告警与预警规则，将上述规则和预报方法集成到预警系统中。

8. 2 小时雷达外推产品生成

   基于多普勒天气雷达观测（有效探测半径 230 km ）和风云卫星云图等资料，开发 2 小时雷达外推产品生成功能。

9. 关键区降雨提醒

   针对民族运动会期间火种采集与火炬传递、开闭幕式、民族大联欢和体育赛事等关键区域降雨提醒。

10. 关键区大风和雷电提醒

    针对民族运动会期间火种采集与火炬传递、开闭幕式、民族大联欢和体育赛事等关键区域大风和雷电提醒。

1. 预报与预警制作子系统

   预报与预警制作子系统，为提供民族运动会赛事预报服务，实现天气预报的精细化、准确性和实用性，建立基于 CMA_SH_9KM 、 CMA_GD_3KM 、 EC 细网格等的 0 ～ 72 小时强对流潜势预报，开发基于快速更新同化系统精细化网格预报技术，实现产品逐时更新，时间分辨率由逐 3 小时提升为逐 1 小时，空间分辨率达到 1km 。应具备以下功能：

1. 对接省局智能网格预报系统获取省台指导数据

   根据省局智能网格预报系统的接口规范，对接省局智能网格预报系统获取省台指导数据。

2. 三亚区域格点订正编辑

   应用高分辨率数值模式、 ECMWF 、 NCEP 、 GRAPES 等输出的预报产品，将各类预报模式产品处理成公里级（ 1km × 1km ）背景场，提供三亚区域格点订正编辑工具，为预报员订正预报预警提供智能化支持。

3. 场馆、景点景区逐 1-12 小时短时短期预报稿制作

   根据预报结果，撰写场馆、景点景区逐 1-12 小时短时短期预报稿。

4. 场馆、景点中短期预报稿制作

   根据预报结果，撰写场馆、景点中短期预报稿。

5. 场馆、景点逐延伸期预报稿制作

   根据预报结果，撰写场馆、景点逐延伸期预报稿。

6. 场馆、景点精细化短临预警制作

   提供场馆、景点精细化短临预警产品制作，实现产品逐时更新，时间分辨率由逐 3 小时提升为逐 1 小时，空间分辨率达到 1km 。

1. 决策支持子系统

   决策支持子系统，围绕不同服务对象，建立针对性服务产品制作和发布体系，并与官方相关媒体渠道融入对接。应具备以下功能：

1. 历史及实时气象数据查询和统计分析

   查询三亚市各区历史及实时气象数据，具有统计分析功能。

2. 预报预警信息查询

   支持三亚市全市、各区、民族运动会赛事场馆、民族运动会期间火种采集与火炬传递、开闭幕式、民族大联欢等重要活动关键区域预报预警信息查询。

3. 赛事活动方案设置

   专为民族运动会的重大活动安排而设计，提供了赛事赛程气象建议服务。

4. 专项气象服务产品制作

   基于现代天气预报业务流程，采用多种气象要素分析和智能插值算法等智能解析规则，根据素材管理和模板配置，开发具有高集成、智能化特点的专项气象服务产品制作系统。

5. 智能决策服务产品生成

   建立相应的智能决策服务产品模型，生成具体的服务产品。

1. 数据展示与共享子系统

   数据展示与共享子系统，基于数字技术和大数据平台，旨在实现民族运动会数据的有效收集、整合、分析和展示的系统。应具备以下功能：

1. 实况数据展示

   基于 GIS 地图，以站点观测值、等值面、时序动画播放等多种形式展示了自动气象站观测数据、雷达观测数据、卫星云图数据等多种实况数据。

2. 预报数据展示

   通过监听各类模式数据，将数据解析成 GRIB2 格式，并输出 NC 和 MICAPS 格式数据。

3. 数据共享接口服务

   采用统一的数据源，提供标准 webservice 、 Rest 接口，以及完整调用文档。

1. 重大活动管理系统

   重大活动管理系统，具有赛事活动登记管理和赛事活动点监控阈值设置两个功能，全面掌握赛事活动的信息，及时发现和解决问题，确保赛事活动的顺利进行。应具备以下功能：

1. 赛事活动登记管理

   建立赛事活动登记表，允许管理员进行赛事信息创建、查询、编辑、删除。

2. 赛事活动点监控阈值设置

   基于 WEBGIS 平台，对监控的每个赛事活动点，设置相应的阈值范围。

1. 气象观测设备管理子系统

   气象观测设备管理子系统，负责对气象观测设备的信息和状态进行监控管理。应具备以下功能：

1. 设备信息管理

   建立气象观测设备登记信息表，对气象观测设备基础信息进行管理，信息表包含了设备名称、设备编号、安装位置等信息。

2. 设备的信息和状态监控

   连接设备的传感器和数据采集系统，实时获取设备的运行状态数据。

3. 设备数据统计

   用于对气象观测设备采集的数据进行统计和分析，包括数据的采集频率、数据质量评估等，并将获取的设备状态数据存储在数据库中，保证数据的完整性和可追溯性。

1. 消息推送子系统

   消息推送子系统，根据不同的需求和场景，将相关的气象信息通过电子邮件、手机短信、气象微博微信、微信小程序或 APP 、网站、媒体（广播电视）、气象咨询热线、现场服务、电视显示屏等方式推送给特定的用户群体。应具备以下功能：

1. 日常推送服务分类

   根据目标受众群体的需求，制定相应的推送内容。

2. 推送对象及方式配置

   根据目标受众群体的需求，制定相应的推送对象及方式配置。

3. 推送产品管理

   根据目标受众群体和气象产品的特点，制定相应的推送产品。

4. 推送渠道管理

   根据目标受众群体和气象产品的特点，制定相应的的推送渠道。

5. 推送策略设置

   根据不同的需求和场景，制定相应的推送策略。

6. 消息推送服务

   系统按照已设置的消息推送模板，及时将气象信息推送给目标群体。

7. 信息订阅与管理

   提供订阅服务、定制服务、退订服务等功能。

1. 微信平台

   微信平台，实时查询各场馆、景点景区、全省各市县等最新气象信息，并实现强降雨、大风等恶劣天气自动提醒，基于路线和位置的智慧气象服务。应具备以下功能：

1. 海南省各市县气象信息查询

通过调用气象数据 API ，将海南省各市县气象信息数据集成到系统中，实现海南省各市县最新气象信息查询。

1. 场馆及景点路线天气导航

调用地图 API 和天气 API ，通过地图、图表等可视化方式展示场馆天气状况和景点路线天气导航功能。

1. 赛事赛程气象信息订阅

提供赛事赛程期间天气预报、气象预警信息、实况气象信息、逐时气象预报、未来天气趋势、气象指数建议等气象信息订阅。

1. 赛事赛程天气查询

提供赛事赛程期间历史天气查询、实时天气查询、逐时天气查询、天气预报查询、气象预警查询、天气指数查询等信息。

1. 恶劣天气智能推送

用电子邮件、手机短信、微信小程序或 APP 等多种方式，将强降雨、大风等恶劣天气信息推送给用户。

1. 用户管理与统计

根据用户列表，查询各群组的用户注册信息，包括用户名、用户编码、联系电话、用户使用期限、首次登录修改密码、账号状态等。

1. 场馆智慧显示系统

   场馆智慧显示系统，基于场馆位置为中心，利用数据融合分析技术、定位技术等多种技术方法，实时滚动轮播气象六要素数据，实现比赛现场气象精准播报。应具备以下功能：

1. 显示降水、气温、风向风速等气象监测数据

   大屏上滚动显示气象要素包括：风速、风向、温度、气压、湿度、降水等气象监测数据。

2. 基于雷达和多模式融合预报滚动显示未来 12 小时逐小时的天气预测

   基于雷达和多模式融合预报数据，对场馆未来 12 小时的气象数据进行整合处理与分析，生成未来 12 小时逐小时天气预报预测产品。

3. 基于智能网格预报显示未来 3 天逐日天气预报

   通过调用 API 接口中心服务平台获取智能网格预报数据，生成未来 3 天逐日天气预报产品，并以可视化的形式展示在显示屏上。

4. 灾害性天气预警信号

   当系统监测到灾害性天气预警信号（如台风、暴雨、大风、雷电），会在屏幕上标注并在显视屏滚动显示，提醒相关人员注意安全。

5. 其它气象信息查询

   提供包括历史降水量、气温变化等气象信息查询服务。

1. 改进灾害性天气短时临近预警技术

   系统可提高雷达质量控制，改进雷达拼图产品效果，做好分类强对流天气的监测、识别。完善基于光流法、卷积神经网络和深度机器学习方法的 0 ～ 2 小时雷达外推预报技术，实现基于雷达产品的短时降水、大风等灾害性天气的自动识别与预警技术，时间分辨率为 6 分钟，空间分辨率提高到 1km ，为精细化分区域、分场馆的临近预报预警提供支撑，针对运动会各项活动定点定时定量的精细化气象保障服务。应具备以下功能：

1. 雷达质量控制算法

   根据预测雷达数据的动态特征重新设计和优化算法结构，引入激光雷达数据源，增加数据预处理步骤，强化数据融合技术，提高雷达质量控制算法。

2. 多部雷达拼图算法优化

   基于多部雷达数据进行融合，消除数据之间的差异，将经过融合处理的数据进行图像拼接，生成更大范围的雷达图像。

3. 0 ～ 2 小时雷达外推预报技术

   完善基于光流法、卷积神经网络和深度机器学习方法的 0 ～ 2 小时雷达外推预报技术，实现基于雷达产品的短时降水、大风等灾害性天气的自动识别与预警技术，时间分辨率为 6 分钟，空间分辨率提高到 1km 。

4. 强对流特征提取与选择

   对气象数据进行处理和分析，识别出强对流天气的模式和特征。

5. 灾害性天气自动识别追踪

   实现基于雷达产品的短时降水、大风等灾害性天气识别和追踪功能。

6. 临近预报预警技术支撑

   为精细化分区域、分场馆的临近预报预警提供支撑，针对运动会各项活动提供定点、定时、定量的精细化气象保障服务。

7. 强对流潜势预报技术

   利用 WRF-SPECTRAL 技术模型对气象数据进行分析，提取出与强对流天气相关的特征，预测未来出现强对流天气的可能性。

1. 本地数值模式开发

   通过开发本地天气客观算法，订正数值预报模式，利用数值模式初始场优化本地天气模式产品，逐小时更新三亚各场馆小时预报，以进一步提高预报准确率。应具备以下功能：

1. 气象模式选择与配置

   根据选定的气象模式，设置模式的运行参数、网格分辨率、物理过程参数化等，开发本地数值模式的接口。

2. 初始场同化与数据处理

   将观测数据与气象模式进行比较，找出两者之间的差异，调整模式的初始场，数据进行插值、融合等质量控制处理。

3. 模式性能评估与验证

   利用机器学习技术通过特定的评估指标（如准确率、误差、偏差、方差等）对气象预报模式进行评估和验证，以确保该模式能够达到预期的性能水平。

4. 预报产品集成与应用

   针对各种运动会组织和场景，实时采集气象数据，并处理分析生成各类的预报产品。

5. 预报产品后处理与可视化

   通过数据可视化技术，将各类气象预报数据以图表、报表或地图等形式显示出来。

三、技术支持和维护

根据信息化的项目招标法规定，投标方应对本系统提供不少于贰年的免费维护服务。维护期间，投标方需提供 7*24 小时服务，对我方的服务申请应在半小时之内给以响应，且应 4 小时内处理完备。若在 4 小时内仍未能有效解决，投标方须进行详细说明。

本系统建设完成后，投标方需对软件进行两年免费的系统运维及系统培训。