项目需求

 

一、 采购项目简要说明：

海洋灾害风险评估与区划对于做好海洋风暴潮等灾害的预防减灾具有十分重要的意义。江苏省自然资源厅《关于组织开展县级尺度海洋灾害风险评估和区划工作的通知》（苏自然资函〔2019〕941号）和《关于加快推进海洋灾害风险评估和区划工作的通知》（2020年5月18日印发），要求各地组织编制海洋灾害风险区划。盐城市拟组织编制海洋灾害区划编制工作，要求在完成区划文本编制的基础上，开发一套海洋灾害风险辅助决策系统，为预防减灾提供实时决策支持。

二、 服务内容

（一）背景意义：

为了更好的应对强灾重灾的侵袭，2012年国家开始组织开展海域极端潮位灾害精细化预测评估与区划工作，先后在福建省连江县、江苏省南通市开展海洋灾害风险评估试点工作。目前，盐城市海洋灾害风险评估和区划的相关工作处于起步阶段，海洋灾害风险评估能力和海洋灾害应急处理能力较弱，因此，盐城市将从海洋灾害评估和区划所需的基础工作开始，逐步建立起海洋灾害风险评估和海洋灾害应急决策的完整系统。

盐城市全境为平原地貌，西北部和东南部高，中部和东北部低洼，大部分地区海拔不足5米，最大相对高度不足8米，对于台风风暴潮引起的漫堤抵御能力较弱，一旦发生风暴潮漫堤情况，极易引起内陆地区的大面积淹没，威胁居民的生命财产安全。同时，由于盐城市临近海域位于辐射沙脊区北部，该海区地形复杂多变，潮流动力强，动力环境复杂。

为保障盐城市经济和社会可持续发展以及盐城市防灾减灾的需求，在收集基础资料的基础上，需开发风暴潮-漫堤、温盐流、海浪三个预报模式，对台风天气下盐城市及其附近海域风暴潮灾害及漫堤淹没情况进行预报，对盐城市附近海域温、盐、流和海浪进行日常预报，并实现可视化展示。本项目旨在进一步完善盐城市海洋防灾减灾体系，增强盐城市海洋灾害风险预测能力，增强海洋突发事件应急处置能力，为当地政府安排部署灾害防御工作提供明确有效的技术支持。

（二）工作内容

工作内容包括：

1、海洋灾害综合数据库建设：收集盐城市基础地图、岸线、DEM数据、水深地形、遥感数据、土地利用、社会经济数据、重要或敏感承灾体数据、减灾设施、交通设施等资料，并完成资料整理、数据化以及加工处理并形成数据库。

2、精细化数值预报模型研制开发、调试检验、计算分析等数据处理；

3、海洋灾害辅助决策系统建设及业务信息化运行。

（三）技术要求

1、海洋灾害综合数据库建设

（1）、资料收集整理

收集以下基础数据资料：

1）基础地理信息资料，包括研究区域内水系、居民点、境界线、海岛、低潮高地、海洋注记等要素，比例尺不低于1:5000。

2）水文和气象资料，历史上影响盐城市和邻近区域的风暴潮灾害过程，包括风暴增水、潮位、台风路径和强度等数据，历史水位、温度、盐度、海流、波浪等要素观测数据。

3）海底地形和岸线资料，研究区域最新的大比例尺近岸海底地形或近海水深分布资料，包括覆盖盐城市沿海区域不低于1:10000高精度水深地形数据，不低于1:10000数字线化图（DLG），不低于1:10000的DEM数据。

4）防灾工程资料，包括海堤、海挡、海塘、河堤、江堤、防潮闸、泵站等工程的位置、堤防结构和材料、高程、实际防御标准、设计防御标准、保护对象等。

5）社会经济资料，采用盐城市最新的社会经济资料，包括村级人口，城市土地利用现状图和规划图，建设用地现状图和规划图；行政区划、交通、水系、植被、航道、地质地貌等专题图（DOM），海洋功能区划等。

6）重要承灾体资料，盐城市区域内学校、医院、养殖区、核电厂、石油石化企业、港口、码头、动力设施、重要通讯及交通线等，包括名称、位置、规模、等级等。

7）避灾点资料，盐城市区域内避灾点分布，包括避灾点位置、避灾点规模、可容纳居民人数等。

对收集到的资料进行整理、统计和分析，对存疑资料、残缺资料、精度不足资料进行补充调查或测量。

2、基础数据库建设

构建海水淹没资料数据库，主要包括盐城市区域DEM数据、盐城市海水淹没区域调查数据、风暴潮漫滩数值模拟分析结果数据、海水水平淹没分析数据以及承灾体数据等，并基于ArcGIS平台开发风暴潮淹没分析系统，实现不同类型淹没数据的叠加展示、对比分析、校正编辑。

分析现有的数据和信息，对数据和信息的质量、数量、精度等进行审核，整合承灾体数据、海域海水淹没资料、海洋功能区划数据，构建完整的综合基础数据库。

采用多网的数据同步技术，通过模型数据抽取以及历史数据整编等方式对多源数据的进行自动收集、处理和存储等操作，最终形成一个统一的、集中的基础数据库。

提供现有盐城海水淹没区域历史调查数据导入功能，将数据汇总到综合基础数据库。系统支持与其他已完成建设的系统实现数据库的无缝对接，以保证数据完整性。

3、精细化数值预报模型构建

（1）精细化风暴潮和漫滩数值预报模型建立

基于ADCIRC-SWAN耦合模型建立高精度的风暴潮和漫滩数值预报模型，所建模型应具备合理考虑风暴潮漫堤、洪水-风暴潮-近岸浪耦合机制、波浪破碎爬高等物理过程的能力，并针对历史风暴潮过程对模型参数设置进行调优。

风暴潮后报数值模拟验证应选择不少于5次风暴潮灾害过程，影响到的主要潮（水）位站次累计不少于15个。验证要素包括天文潮、风暴增水、总水位、漫滩范围和海浪等。

在后报模型基础上建立风暴潮和漫滩数值预报模型，模型需对多个来源的大气预报边界条件（ECMWF、GFS、中国气象局预测气象资料、自建WRF模式结果）的风、气压等参量进行精度分析，并测试预报精度，对几种资料的优先级进行排序，优选其中一种作为日常预报，其他几种作为备选方案，完成模式的自动化运行。重点区域空间分辨率不低于50m。

漫滩模拟中需考虑不同下垫面底摩擦的影响。

后报验证精度要求：如果风暴增水在1m以上，模拟的风暴潮过程水位极值和实测值相比相对误差不大于15%；如果风暴增水在1m以下，模拟的风暴潮过程水位极值和实测值相比绝对误差不大于15cm；验证结果符合要求的站次达到80%以上。

预报模型精度要求：台风天气出现时启动该预报模型，实现台风过程期间的每天多次预报功能，预报时效不少于4天。如果风暴增水在1m以上，模拟的风暴潮过程水位极值和实测值相比相对误差不大于30%；如果风暴增水在1m以下，模拟的风暴潮过程水位极值和实测值相比绝对误差不大于30cm；验证结果符合要求的站次达到70%以上。

（2）精细化温、盐、流预报模型建立

基于FVCOM模式建立高精度的温、盐、流预报模型，所建模型应具备合理考虑底摩擦、水平/垂直混合耗散、热辐射等物理过程的能力，并针对盐城海域相应变量的历史过程模拟对模型参数设置进行调优。

温、盐、流后报数值模拟验证应进行不少于5年的连续模拟，用于验证的主要潮（水）位、流速、温盐站次累计不少于30个。验证要素包括水位、流速、流速、海水温度、盐度等。

在后报模型基础上建立温、盐、流预报模型，模型需对多个来源的大气预报边界条件（ECMWF、GFS、中国气象局预测气象资料、自建WRF模式结果）的风、气压、热辐射通量等参量进行精度分析，并测试预报精度，对几种资料的优先级进行排序，优选其中一种作为日常预报，其他几种作为备选方案，完成模式的自动化运行。重点区域空间分辨率不低于100m。

后报验证精度要求：水位验证点处计算值与实测值的主要分潮的振幅相差不大于15%，迟角相差不大于15°，海表面温度平均误差不大于2℃，海表面盐度平均误差不大于2psu，流速相对误差不大于15%，流向相对误差不大于20°；验证结果符合要求的站次达到80%以上。

预报模型精度要求：实现日常预报，每天进行一次预报，预报时效不少于4天，水位验证点处计算值与实测值的主要分潮的振幅相差不大于20%，迟角相差不大于20°，海表面温度平均误差不大于3℃，海表面盐度平均误差不大于3psu，流速相对误差不大于20%，流向相对误差不大于30°；验证结果符合要求的站次达到70%以上。

（3）精细化海浪预报模型建立

基于WAVEWATCHIII/ SWAN模式建立高精度的海浪预报模型，所建模型应具备合理考虑白帽耗散、波波相互作用等物理过程的能力，并针对盐城海域海浪的历史过程模拟对模型参数设置进行调优。

海浪数值模拟后报模拟验证应进行不少于5年的连续模拟，用于验证的海浪站次累计不少于30个。验证要素包括波高、波向、波周期、波长等。

在后报模型基础上建立海浪预报模型，模型需对多个来源的大气预报边界条件（ECMWF、GFS、中国气象局预测气象资料、自建WRF模式结果）的风等参量进行精度分析，并测试预报精度，对几种资料的优先级进行排序，优选其中一种作为日常预报，其他几种作为备选方案，完成模式的自动化运行。重点区域空间分辨率不低于200m。

后报验证精度要求：波浪验证点处计算值与实测值的有效波高相对误差不大于15%，波向相对误差不大于20°，波周期相对误差不大于20%，波长相对误差不大于20%；验证结果符合要求的站次达到80%以上。

预报模型精度要求：实现日常预报，每天进行一次预报，预报时效不少于4天，波浪验证点处计算值与实测值的有效波高相对误差不大于25%，波向相对误差不大于30°，波周期相对误差不大于30%，波长相对误差不大于30%；验证结果符合要求的站次达到70%以上。

3、海洋灾害辅助决策系统

建立海洋灾害辅助决策系统，该系统需实现海洋日常预报要素展示功能和风暴潮漫堤灾害分析展示等功能。具体需求如下：

（1）海洋灾害实时分析预警模块

1）风暴潮灾害预警

综合评估风、风暴潮模型预报结果，在风暴潮灾害发生前以短信、邮件等形式发布预警通知。

2）淹没区域划定

构建整个盐城市的DEM数字格网，并实时抓取风暴潮-漫堤模型的预报结果，通过对格网的淹没情况进行预判，实现对于可能淹没区域的划定和格网淹没水深的计算。

3）撤离路径设计

对淹没区域分析结果、盐城市避灾点、DEM格网数据以及道路等数据进行综合评估，通过人工智能为可能淹没区域实时生成多条撤离路径，并根据路程估算每条路径所需撤离时间，按照优先级进行排序。

（2）可视化模块

1）数据对接

实现对盐城海域温、盐、流和波浪等海洋要素的日常预报结果的接入、解析以及入库；台风天气时同时实现对风暴数值模型的结果接入、解析以及入库。

2）可视化

综合历史数据统计分析、水平淹没分析法、数模法这三种方法的淹没情况，生成盐城市在各危险潮位下比较合理可信的淹没区域范围，通过“海洋灾害辅助决策系统”快速展示淹没范围、淹没深度、沿岸重要承灾体和社区居委会等关键信息。

运用地理信息GIS、动画展示等技术，实现各类地理信息、地形数据、社会经济数据、承灾体数据、观测数据、温盐流和波浪等预报产品、台风实时路径、风暴潮漫堤淹没以及实时生成撤离路径等信息在地图上的直接展现，并能以动画或图表的方式进行生动展示。具体包括：

海洋日常预报要素可视化展示：

实现海洋风、浪、温、盐、流和水位等要素动态场展示和海洋中任一点的要素曲线显示等功能，系统底图具有显示海底水深等功能。

海洋灾害可视化展示：

台风天气发生时，需实现风暴潮水位、漫堤淹没风险等要素动态场功能，并实现叠加台风实时路径功能；对多条撤离路径的实时动态展示，包括撤离路径路程、所需时间等信息；系统底图具有叠加显示主要承灾体、沿岸敏感目标和道路等功能。

（3）辅助决策模块

开发辅助决策模块，基于预测以及分析得出的风暴潮灾害严重程度，自动生成有针对性的防御意见和建议，达到“科学决策，精准防御”的目的。

4、高性能数值模型计算设备

需购置能够保证以上所需建立模型、可视化系统等系统平台正常业务化运转需求的高性能计算设备。

三、项目交付成果

主要包括：

1、盐城市精细化海洋动力灾害数值预报及辅助决策系统研究报告。

2、盐城市精细化温、盐、流、浪数值预报业务化系统；盐城市精细化风暴潮和漫滩数值预报业务化系统；盐城市海洋灾害辅助决策系统。

3、提供上述开发的海洋数值报系统源代码、系统安装说明以及培训等服务。

项目结束日期应交付以上资料，并满足以下要求：成果内容须符合前述服务内容等规定；成果文本必须做到思路清晰、结构合理、重点突出、内容完整。

四、时间要求

任务期限：360日历天（自合同签订之日起300日历天内完成初步成果，于360日天前递交最终成果）。

五、相关要求

1、拟投入本项目的主要技术人员，在项目实施时应进行充分的调查研究，通过必要的调查、走访，结合盐城市的实际情况，提出详尽的研究成果。

2、为使项目按质、按量、按时及有序实施，本项目必须有一个完善且固定的项目实施小组及项目负责人，投标人须在投标文件中详细列述拟投入本项目的主要技术人员名单，并附上职称资格证书复印件。

3、经双方确定参与本项目管理、调研、研究成果编制的人员，如无充分理由项目组成员不得中途更换，确需更换的须以书面形式征得采购单位同意。如因投标人的人力、能力不足致使项目不能按计划完成时，可要求投标人增加或替换为满足采购单位要求的工作人员，投标人不得拒绝。否则采购人有权终止合同，且须承担由此给采购人造成的全部损失。中标人应在签订合同时提供人员名单、加盖公章的资格证复印件等作为合同的附件。

4、已确认的本项目执行组长必须保证整体项目的参与度，负责项目研究的全过程组织和指导，并担负实质性研究工作，本项目执行组长在必要时需抵达在盐城市开展有关研究工作。若发现项目执行组长为挂名或不担负实质性研究工作的，采购人有权单方面解除合同，为此而产生的一切损失和法律责任均由中标人承担。同时，在实施过程中，若采购人认为项目执行组长不称职或技术条件达不到项目要求时，可与中标人协商更换其他项目执行组长。在本项目的重要阶段中，如项目讨论和论证、汇报、部门之间的重要协调会议、专家评审等，已确认的，项目执行组长必须出席。采购人对此将实行必要的监督，如果中标人拟派的项目执行组长未经采购人同意，在重要会议中缺席的，采购人将给予中标人1万元/次的经济处

罚，相应的处罚金额将在合同款项中扣除。

5、投标人须根据自身经验，针对本项目的实施情况，结合自身报告编写进度安排计划方案，同时注明拟派项目负责人在进度计划方案的主要工作职责。

6、投标人的报价应包含项目咨询、成果报告、项目实施过程中所需项目成果编制、调研考察、成果印刷及差旅、专家评审、税金等所有费用并要求达到相关规范、标准要求。报价应充分考虑项目实施期间市场风险和政策性调整，一旦中标，投标报价将不作调整。报价若有遗漏，均应免费提供，投标总价即为交付使用的价格。投标人在进行规划编制时，除须满足本招标文件中所提的各项要求外，应同时满足中华人民共和国最新版的规范和标准的各项要求。