学科专业评审组:环境与资源利用组
项目名称:西安复杂地形下强对流天气智能短临预警关键技术研究与应用
提名单位: 西安市人民政府
提名等级:三等奖
提名单位意见: 该项目针对西安兼具城市平原与秦岭北麓山地、地形遮挡突出、强对流天气致灾风险高、短临预警难度大的现实难题,紧密围绕大城市气象防灾减灾重大业务需求,构建“机理认知—精密监测—精准预报—智能识别—服务应用”全链条技术体系。机理认知方面,基于多源观测资料,系统揭示复杂地形强迫下西安强对流风暴中尺度演变规律与雷达回波演变特征,是预报预警技术研发的重要物理基础;精密监测方面,突破C/X双波段雷达协同无缝融合关键技术,建成覆盖全市、可辐射周边的1分钟/30米超高分辨率雷达组网数据集,有效削弱地形遮挡带来的监测盲区,显著提升强对流天气精细监测能力;预报推演方面,将本地机理研究成果融入深度学习框架,引入物理约束损失函数,实现乡镇级、0-2小时分钟级雷达回波外推及分类强对流智能识别追踪,预报精细化水平显著提升;拓展社会化摄像头图像识别技术,基于深度学习技术,实现基于摄像头点位的雨、雪、雾等高影响天气实时识别,挖掘多元化数据在防灾减灾中的潜在价值。 项目成果已实现在应急管理、水务及各区县气象局等部门的业务化落地应用,建立“监测即感知—预警即触发—响应即联动”的靶向预警服务体系,为城市内涝防御、山区防汛、人影作业及政府提前决策、精准防控提供了兼具时效性与准确性的技术支撑,显著提升了西安大城市气象安全保障能力,社会效益和经济效益突出。 综上,提名该项目为陕西省科学技术进步奖三等奖。
项目简介:
客观评价:
应用情况和效益:
主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:刘瑞芳
    排名:1
    行政职务:副处长
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:西安市气象局
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人,负责项目实施规划管理、技术方法涉及、数据资源综合调配、运算资源协调和系统推广等相关工作,负责基于视频图像的天气实况监测识别技术研发。对应于本项目创新点1、2、3、4,相关科研项目的主持人(附件2),获得主要知识产权4项,包括论文2篇、计算机软件著作权1项、科技报告1篇(附件1-1、1-3、7-5、7-8),获得科技成果登记1项(附件5),获得业务准入2项(附件6-1、6-2)。
    曾获国家科技奖励情况:2022年:陕西省科学技术进步三等奖,获奖项目:关中城市群空气质量数值模拟技术研究与应用,排名2; 2009年:陕西省科学技术进步三等奖,获奖项目:陕西省天气要素精细化预报方法与业务实现,排名3; 2010年:陕西省科学技术进步三等奖,获奖项目:陕西苹果花期冻害风险评估及预测技术研究,排名7。
  2. 姓名:王楠
    排名:2
    行政职务:处长
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:西安市气象局
    对本项目技术创造性贡献:负责基于多源观测资料的西安强对流天气机理研究,以及雷达回波0-2h外推算法研究。对应本项目创新点1、2,发表轮4篇(附件1-2、7-2、7-3、7-5)。
    曾获国家科技奖励情况:2024:中国计算机学会计算机应用创新技术二等奖,获奖项目:基于深度学习的短临降水预报方法研究,排名2; 2022:中国气象局“十三五”以来气象科技成果评价“良好”等级,获奖项目:基于人工智能的短临降水预报技术应用,排名2; 2022:中国气象局首届省市县短临预报预警服务一体化平台优秀奖,获奖项目:陕西省短时临近智能预报服务系统,排名2; 2021:陕西省气象学会科学技术进步成果一等奖,获奖项目:陕西冷锋暴雨与暖区暴雨机理对比及预报思路研究,排名2; 2018:陕西省气象学会科学技术进步成果二等奖,获奖项目:黄土高原强降水机理分析及中小尺度特征研究,排名2。
  3. 姓名:杨亦典
    排名:3
    行政职务:副科长
    技术职称:工程师
    工作单位:西安市气象台
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人,负责本地强对流天气特征的分析,X波段相控阵雷达数据综合分析、C/X双波段雷达融合、基于深度学习的0-2h雷达回波外推算法搭建及系统业务化运行维护,推进系统建设。对应于本项目创新点1、2、3、4,参与项目共同立项(附件2),获得主要知识产权3项,包括论文1篇、计算机软件著作权1项、科技报告1篇(附件1-1、1-3、7-8),获得科技成果登记1项(附件5),获得业务准入2项(附件6-1、6-2)。
    曾获国家科技奖励情况:无
  4. 姓名:乔娟
    排名:4
    行政职务:副处长
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安市气象局
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人,负责C/X双波段雷达数据整理、质控及高精度雷达降水预报数据对山洪模拟的研究应用。对应于该项目创新点2、3,共同立项(附件2、3),获得主要知识产权3项,包括论文1篇、计算机软件著作权1项、科技报告1篇,获得科技成果登记1项(附件5)。
    曾获国家科技奖励情况:2020年:陕西省科学技术进步三等奖,西安城市暴雨内涝风险预报预警系统,排名5。
  5. 姓名:高宇星
    排名:5
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安市气象局
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人,负责本地强对流天气特征分析、强对流天气特征因子库提取。对应本项目创新点1、3,共同立项(附件2、3),获得知识产权5项,包括论文3篇、计算机软件著作权1项、科技报告1篇,获得科技成果登记1项(附件5),获得业务准入1项(附件6-2)。
    曾获国家科技奖励情况:无
  6. 姓名:王一格
    排名:6
    行政职务:无
    技术职称:工程师
    工作单位:西安市气象局
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人,负责基于深度学习的0-2h雷达回波外推算法搭建及系统业务化运行维护,负责系统的业务准入。对应本项目创新点2、3,获得科技成果登记1项(附件5)、业务准入2项((附件6-1、6-2))。
    曾获国家科技奖励情况:无
  7. 姓名:高山
    排名:7
    行政职务:科长
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安市气象局
    对本项目技术创造性贡献:项目主要负责人,负责项目所用雨量监测设备的研发、雨量估测产品的检验和系统运行服务器及网络的维护。对应本项目创新点2、3,获得知识产品2项,包括实用新型发明专利1项、论文1篇(附件7-4、7-7)。
    曾获国家科技奖励情况:无
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:西安市气象台
    单位贡献:负责项目总体规划、建设及推广,主要贡献包括以下5个方面:①深入完成西安复杂地形下强对流天气发展的机理,厘清其物理机制;②实现西安6部X波段相控阵双偏振雷达和1部C波段雷达数据融合,实行超高分辨率的强天气监测;③利用深度学习技术,建立基于C/X双波段雷达的0-2h回波预报算法,结合本地强对流天气指标和雷达监测数据,开展乡镇级分类强对流天气的智能识别和提醒,提升全域高影响天气的超高分辨率监测预警能力;④拓展图像识别与机器学习技术至社会化观测领域,有效实现摄像头点位雨、雪、雾等高影响天气的实时动态智能识别,挖掘多元化数据在防灾减灾中的潜在价值;⑤负责将系统推广至市应急管理局、市水务局、市防汛抗旱指挥部等相关单位及各区县气象局。

  2. 单位名称:西安市气象综合保障中心
    单位贡献:负责项目雷达估测降水所需要的实况站点雨量监测设备研发,负责开展雷达估测降水的评估,负责算法部署服务器及网络设备的维护。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处