项目名称-成都山地灾害与环境研究所

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1、项目名称：基于时空大数据的交通灾害评估预警及服务关键技术（一）申报奖种：科技进步奖（二）推荐单位意见本项目系统解决了交通自然灾害数据获取、管理问题，攻克了传统监测手段数据单一、可靠性低的技术难题，研发的国产PB级交通灾害时空大数据分布式管理系统，打破了国外技术垄断；创新性地运用空间信息技术对自然交通灾害进行分析、预测及评估，综合运用遥感、地面监测、勘察设计等时空数据，提出的交通自然灾害的临界阈值计算方法，实现交通自然灾害的快速识别；创新性地研发了兼有考虑复杂地形地貌、具有二阶精度和自适应求解域特征的交通自然灾害动力学高效计算模拟软件，提升了交通自然灾害评估的可靠性与精准性

2、。研制的具有自主知识产权的交通灾害时空数据监测预警平台，为建设全国、区域、重点路段三级灾害防治体系奠定了重要的技术基础，成果总体达到国际领先水平。本项成果被40多个国内外设计研究和运营管理单位引进，在浙江、云南、四川和新疆等省市多条公路中推广，特别是在云南普洱旅游环线公路、浙江上三高速公路等工程项目中的应用，开创了交通自然灾害监测评估预警服务的新局面，提高了交通运输行业对地质气象灾害的防御能力，为我国交通建设、社会和经济发展做出了重要贡献。本项成果技术创新性突出，整体技术已正式应用三年以上，成果应用经济及社会效益显著，为推动交通运输行业科技进步做出了贡献。本项成果主要完成

3、人、主要完成单位以及所提供的材料真实有效，符合申报国家科学技术进步奖的各项条件。推荐该项目为国家科学技术进步奖一等奖。（三）项目简介我国是世界上遭受自然灾害最为严重的国家之一，降低重大自然灾害对社会经济健康发展的冲击和影响，是亟待解决的重大问题。长距离、条形带状分布的交通运输通道作为承灾体，极易受到气象与地质灾害的严重威胁。长期以来，快速获取大范围的与灾害密切相关数据、预判潜在灾害体、准确评估灾害体的危害范围及影响程度，一直是交通自然灾害预警与防治的难点。本项目综合交通运输工程、测绘科学技术、土木建筑工程等多学科理论与方法，逐步攻克了交通灾害时空大数据采集管理与高效计算、

4、分布式环境下交通自然灾害协同预判、时空大数据交通自然灾害风险评估与预警等关键技术难题，研制了相应的系统平台。取得的主要技术突破和创新如下：(1)创立了融合高分遥感、低空无人机与地面传感网的交通灾害时空大数据采集与存储理论体系，构建了分布式云环境下交通灾害时空大数据高性能计算方法，研发了国产PB级交通灾害时空大数据分布式管理系统，从源头上打破了国外技术垄断，实现了交通灾害时空大数据计算分析性能的几何级数提升。(2)运用多源时空大数据获取丰富的地质、地理等信息参数，建立了综合考虑地形地貌、地质环境条件以及诱发因素特性的快速预判模型，创新性地提出了交通自然灾害的临界阈值计算方法

5、，研发了分布式环境下的协同预判系统，突破了传统基于统计分析、静态数据进行交通自然灾害预判的制约瓶颈。(1)从灾害启动的物理机理出发，构建了时空大数据驱动的交通灾害预警模型；综合考虑动力演化过程中多种复杂因素影响，进行交通灾害运动过程的数值模拟，建立了交通灾害风险评估系统，实现了预警评估从静态到动态的转变，与传统的半经验半定性的方法相补充，有效提高了预警与评估的可靠性。通过技术创新，系统地解决了交通灾害数据获取、管理问题，有效地支撑危险性评价、风险识别评估处置以及监测预警，研制了公路自然灾害时空数据监测预警系统平台。累计获得国家授权专利5项、软件著作权20项，在国内外期刊发

6、表论文40余篇(其中SCI论文19篇)，是国内外首次系统地利用天空地大规模数据开展灾害信息识别预判、风险评估与预警等研究。交通灾害时空大数据多源采集与分布式管理、分布式环境下交通自然灾害协同预判、时空大数据支持下的交通自然灾害数值仿真与风险评估研究成果总体达到国际领先水平。成果应用于国家高分对地观测重大专项，支撑了国家自然灾害空间基础设施总体系统框架构建；应用于浙江、云南、新疆和四川等省市多条公路中，社会效益和经济效益显著。研究成果在全国范围內的推广和应用，实现了交通灾害的主动预防、应急救援的快速开展，促进了区域交通路网的系统安全和整体运营效益提升，提高了气象、地质、地震

7、灾害的防御能力，推动了国家级防灾减灾体系建设。(四)客观评价：(1)成果鉴定由中国公路学会主持，交通运输部周伟教授担任鉴定委员会主任、来自中国公路学会陈国靖教授级高工、刘家镇教授级高工等7位同行专家组成的鉴定会对“基于时空大数据的交通灾害评估预警及服务关键技术”进行了成果鉴定，鉴定委员会一致认为：该课题研究成果总体达到国际领先水平。（2）查新报告交通部科技信息研究所对本成果开展了国内外科技查新（报告编号:2015340）。查新显示，本项目的研究内容：1）提出了交通灾害时空大数据多态存储技术、研发出PB级别的时空数据分布式管理系