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安徽威德萨科技有限公司 2019年国家重点山洪灾害防治项目取得双赢
发布日期:2020年07月02日 17:29   发布者:安徽威德萨科技有限公司   浏览次数:165   

近年来,安徽威德萨科技有限公司(以下简称“威德萨公司”)积极争取国家山洪灾害防治重点项目布局,力争在国家山洪灾害防治行业领域内发挥威德萨公司国际领先的X波段QX-60天气雷达技术优势,为推进国家山洪灾害防治技术进步做出应有贡献。

20172020年,威德萨公司承担了国家重点投入的山洪灾害防治工程项目,我司被选择执行全国山洪灾害防治试验示范基地”和“栾川县2018山洪灾害防治示范基地”两个项目。时间就是生命,精准就是效益,精准有效的预警是减少山洪灾害人员伤亡最有效、最经济的手段。随着气象、水文、灾害等学科的不断发展和遥感、大数据、互联网等技术的进步,亟需通过多学科交叉研究和技术集成,以提高山洪灾害监测预报预警水平,实现山洪灾害精准预警、科学决策、及时发布和应急响应。

中国水科院减灾中心(全国山洪灾害防治项目组)经历10多年的努力,依托全国山洪灾害防治项目、全国小流域基础数据集开发项目、山洪灾害调查评价项目和河南省等山洪灾害监测预报预警平台及中国水科院科技创新团队等,围绕山洪灾害预报预警这一世界难题,从提高预警精准度和延长预见期两方面出发,采用现场观测、数值模拟和业务化应用等手段,深入开展缺资料地区小流域暴雨洪水非线性模拟、灾害风险评估和预报预警技术集成等方面的科学研究和技术开发;在2016年度全国山洪灾害防治项目建设任务中,明确提出在18个省开展山洪灾害防治示范县建设,鼓励各地进行探索。在各地选择代表性较强、地方有积极性、基础条件较好的县进行示范县建设,中国水科院减灾中心在与各地交流基础上,通过筛选,确定了河南省栾川县作为减灾中心的野外试验基地,并与河南省栾川县签订了合作协议,共同建设“全国山洪灾害防治试验示范基地”。

栾川县位于河南省西南部,地跨黄河流域、长江流域,属于半湿润和半干旱地区,栾川县总面积2478平方千米。栾川县因其独特的地理位置和优越的自然环境被评为全国生态建设示范县,也是洛阳市重点规划建设的卫星城市。但是,栾川县地理和气候条件复杂,山洪灾害频发,对人民生命财产安全构成了严重威胁,制约了社会经济可持续发展。2010724,栾川县普降大到暴雨,其中陶湾、栾川、庙子24日雨量分别为149.4147.8100.1mm (栾川站2324日降水量超过200mm),造成68人死亡,21人失踪,直接经济损失约19.8亿。

2018年初,为进一步开展山洪灾害防治关键技术的研究与应用,威德萨公司与水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心(以下简称水利部减灾中心)达成战略合作协议,约定在栾川县共同建立全国山洪灾害防治试验示范基地”,开展X波段测雨雷达技术在山洪灾害监测预警预报中的应用工作。之后的两年里,威德萨公司在栾川县积极参与项目建设,迅速将X波段测雨雷达技术在各个有关山洪灾害防治的项目基地展开深度应用。

QX-60全极化(四偏振),X波段,固态,调频连续波天气雷达系统是威德萨首个气象雷达产品系列, 用于降水监测的高空间分辨率(最高可达15米)、四极化(全极化)、X波段、固态、调频连续波(FMCW)天气雷达系统。它突出了目前市场上产品一系列重要的技术创新。独特的多普勒滤波技术,使我们能够从每个雷达像素的天气信号中分离出地面杂波。通过这种做法,我们能够保留所有地面杂波影响的像素,而不是删除它们。其特有的调频连续波(FMCW)结构具有低传输功率的高灵敏度,使固态放大器成为该系统的首选技术解决方案对于市场现有产品功能上拥有一系列重大技术创新:

调频连续波

独特的调频连续波波形技术可以在低发射功率下达到高灵敏度,使得它成为固态功率放大器的首选。调频连续波技术使用双天线,一个用于发送一个用于接收,可以达到收发同步。

全极化(四偏振)

QX-60具有全极化模式作为标准模式。就像多普勒雷达比单极化雷达捕捉更多的信息一样,全极化雷达可以比多普勒雷达捕捉更多的信息

收发分置操作

QX-60可以作为一个雷达单元单体部署,或作为雷达网的一部分(QX-60 +)。对于后一种情况,开发了独有技术,实现双基地雷达收发分置操作;通过开发的基于多X波段雷达系统的增强雷达合成图像,将多台雷达进行组网,可以轻松纠正X波段衰减。

数据处理器

QX-60使用全新的数据处理机,在GPU/CUDA电路上采用拥有多年经验的实时多通道SAR信号处理;它的独到之处在于3D体积数据分段的杂波和干扰过滤、水汽现象分类功能,雨场降雨率的不确定性从40%下降到15%,通过 HCA(水汽现象分类算法)可以更好地完成对水汽凝结体类型的初步定量估计判定,对于水的不同相态探测如冻雨,冰雹,雨夹雪等混合相态和识别带电云团,沙尘暴和火山灰烬。

并且针对山洪灾害突发性强的特点和延长预见期的需求,研发了基于X波段双偏振测雨雷达的高精度降雨反演算法和临近降雨预报算法,系统集成了气象雷达高精度降雨面雨量,网格融合降水量产品和降雨临近预报产品;

一、项目内容:

(1)栾川县2018山洪灾害防治示范县建设项目

由威德萨公司提供X波段的QX60测雨雷达设备,在全国山洪灾害防治试验示范基地进行安装和调试工作,由水利部减灾中心根据全国山洪灾害防治建设新需求与威德萨公司共同开展测雨雷达技术在山洪灾害监测预警中应用研究推广工作;共同研究测雨雷达软件的数据定标、参数校正、数据解译、科学研究和示范应用等工作。

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图1 河南省栾川县山洪灾害防治试验示范基地

2)全国山洪灾害防治试点基地测雨雷达业务化运行测试和结果检验项目

利用2018年栾川县山洪灾害防治试验示范基地的测雨雷达、雨量站、流量计、水位计等设备的水文气象监测成果,开展测雨雷达设备参数校正、多源数据对比分析、数据解译、数据整编等工作,实现卫星、雷达、地面站点等气象水文全要素数据的对比分析和验证工作;并完成全国山洪灾害防治实验基地的测雨雷达参数定标及测试运行、数据观测采集工作。

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2 山洪灾害防治示范县建设项目中建成的雷达站(外景)

二、项目成果

1)栾川县2018山洪灾害防治示范县建设项目

威德萨公司在规定时限内完成了数据处理传输软件和山洪灾害面雨量展示分析系统软件的开发,并在项目地区充分调研、分析并收集资料信息的基础上,利用2018年栾川县山洪灾害试验示范基地的测雨雷达、雨量站、流量计、水位计等设备辅以新开发的数据处理和分析系统软件对栾川县的水文气象进行监测,顺利采集了栾川县境内雨量数据,并完成了的数据对比分析和验证工作。同时完成了测雨雷达参数定标及测试运行工作以及栾川县山洪灾害防治示范县的的所有建设工作。

2)全国山洪灾害防治试点基地测雨雷达业务化运行测试和结果检验项目

利用2018年栾川县山洪灾害试验示范基地的测雨雷达、雨量站、流量计、水位计等设备的水文气象监测成果,按项目计划逐步开展测雨雷达设备检测、参数校正、运行测试、观测采集、多元数据对比分析、数据解译、数据整编等工作。实现了卫星、雷达、地面站点等气象水文全要素数据的对比分析和验证工作。

2015-2019年汛期,发布预警信息582期,中央电视台播出135期,预警命中率由28%逐年上升至45%。为地方山洪灾害防治决策提供了科学的依据。综上所述,2019年威德萨公司在上述山洪灾害防治项目中取得的系统技术成果,可以推广全国各地极端天气监测、洪水风险分析、水资源管理、城市洪水风险评估等类似项目,这项山洪灾害防治的重大技术成果具有国内行业先导和示范作用,预估算,取得经济社会总额达数百亿元以上。通过本项目的试验研究及现场应用证明,威德萨公司为承担全国山洪灾害防治项目系统技术应用及水文现代化建设奠定了坚实基础。

威德萨公司坚信,凝心聚力,抢抓机遇,加速推进X波段气象雷达系统技术成果产业化,抢占国内山洪灾害防治高端技术领域高地;同时,朝着天空地三维空间一体化水文监测产业方向发展。坚持供给侧结构性改革定力,发挥威德萨公司综合技术优势,加速提高威德萨高端技术产品产业化建设和发展的总效能,为马鞍山市“智造名城”智能制造装备产业高质量发展做出应有贡献

 

 

2020年6月30日