1、行业现状

交通运输行业是受天气气候影响最为敏感的行业之一，每年都发生大量因各种天气因素造成的交通拥堵、交通事故。以上海市为例，由恶劣天气引起的交通事故占事故总数的30%以上，城市轨道交通、快速路和高速公路等受高温、雨雪冰冻、大风、强降水等恶劣天气的影响很大。例如：2008年1月南方大范围冰冻雨雪天气给本市春运造成非常大的压力。2008年上海“8.25”大暴雨造成全市150余条段马路积水，发生交通事故3000多起，车辆抛锚约700起。2012年台风“海葵”影响期间，上海轨道交通2号线东延伸段凌空路至浦东机场列车因大风被迫限速30km/h，6号线港城路至博兴路区段列车限速40km/h运行，磁浮线改为单轨运营，发车间隔延长为30分钟，列车限速280km/h。2016年11月6日凌晨受大雾影响，本市浦东新区S32申嘉湖高速浦东机场方向约17公里处发生多车追尾事故，造成9死43伤。美国、英国等对交通安全气象保障都非常重视，建立了综合的道路交通信息系统。相比而言，我国的交通气象服务还有差距，还不能满足交通安全和畅通的需求。

上海市生态气象和卫星遥感中心，围绕城市交通安全以及交通气象预警服务，充分应用国内外新近发射的高分辨率静止卫星(FY-4/ 葵花8等)资料、结合地面自动气象站和交通气象观测站等观测资料，开发天基地基观测相结合的天地一体的多源资料融合技术，研发影响城市交通安全运行的大雾、暴雨、大风强度、道面高温和道路积雪积冰等实时动态精准监测技术;同时基于中尺度数值预报模式，研发大雾、大风、路面高低温、强降水、道面干湿状态等影响城市交通安全的高影响天气短时临近预警技术，实现了实现快速路、高速公路和轨道交通沿线区域高影响天气的落区范围、强度的实时动态精准监测和预报，空间分辨率达到1-2公里，提升了精细化的交通气象监测预警信息和有针对性的交通安全风险评估和预警能力，对保障城市安全运行具有重要的应用价值。

2、交通气象监测及预警平台关键技术：

1、基于自动站数据的精细地表高温监测技术：基于地表能量平衡模拟地表温度变化，利用近地面上空的空气块，考虑空气块的水平及垂直方向的能量收支变化实现近地面气温的模拟，以此模型为基础开发了上海地区温度精细化模拟系统，可以模拟城市近地面气温及各种地表类型的温度变化。

2、基于气象卫星的地表温度监测技术：以卫星遥感红外辐射传输理论地表热辐射传导方程为基础，开发地表温度监测技术，可获取高时间分辨率遥感数据，适合进行地表温度变化监测及其影响分析应用。

3、基于空气动力学粗糙度的三维风场监测技术：基于精细下垫面信息建立空气动力学粗糙度数据库，结合城市边界层分层原理，研发快速高效的城市三维风场动态监测技术，为风速预报及极端天气的防灾减灾提供参考。

4、基于气象卫星的降水监测技术：依据卫星云顶亮温(TBB)能揭示云存在和反映云发展高度的原理，研发提供雨区分布、强度的降水监测技术。

5、基于气象卫星的大雾监测技术：采用新一代静止气象卫星的圆盘数据，结合CIMISS地面观测站资料，在分析大雾遥感光谱特征和结构特征的基础上，建立适合遥感波谱特性的白天及夜间大雾监测算法模型，提高非观测站点大雾象元识别的可靠性。

6.基于气象卫星的积雪积冰监测技术：利用卫星数据进行积雪像元识别，采用逐步逼近的树状判别结构，综合利用多谱阈值判别准则及LULC定类辅助进行逐像元检测，实现积雪的精确识别。

7. 高影响天气短时临近预警技术：基于区域中尺度模式的预报结果，采用逐小时循环同化的方式对地面气象站观测(常规地面观测、船舶观测、机场地面报、浮标、自动气象站)、飞机观测、探空观测、小球测风、多普勒天气雷达(CINRAD)的SA、SB、SC波段雷达的反射率以及FY2G的红外通道和可见光通道数据等观测资料进行同化。分辨率为3km，垂直分辨率为51层，预报区域覆盖华东及其周边地区，时间频次为1h，高频次的资料同化又保证了精细化观测信息的及时更新，从而使得系统对交通气象预报服务更具参考价值。

 

交通气象监测及预警平台产品体系

 

交通气象监测及预警平台展示

 

交通气象大风监测产品

3、获得软著情况：

基于葵花-8的大雾遥感识别业务系统V1.0 2019SR0788905

4、已有基础

(1)计算资源：拥有高性能集群6套，超过1万3千核心，计算能力约500万亿次，超过2.2PB的海量存储系统。

图6 高性能集群

(2)卫星接收设备：风云三号气象卫星接收装置、风云四号科研实验卫星HRIT数据接收装置、葵花8号卫星接收装置、X/L极轨卫星接收系统(可选择或拼图)

图6葵花-8

图7风云4

图8风云3