项目名称气候变化与气象灾害仿真模拟系统开发.doc

精品文档项目名称：气候变化与气象灾害仿真模拟系统开发一、项目概述（项目任务）本次项目的主要任务包括：1. 构建气候变化与气象灾害仿真模拟系统三维环境基于地形地貌数据（全球800米DEM数据）、中低分辨率遥感影像（全球15米分辨率遥感影像）、高分辨率遥感影像（根据系统对部分或重点区域的需要追加高分辨率遥感数据，一般为1米或更高分辨率遥感数据）、矢量数据（全球国家级行政区划、全国县级以上行政区划、全国道路、全国水系矢量数据）、地名数据（全国村级以上地名数据），构建三维地球环境，并实现在此基础上的三维浏览、空间量算与分析、查询定位等基础操作。2. 实现气候变化和气象灾害仿真模拟基于三维数字地球，结合气候变化数据，通过等值线、等值面等方式，对全球气温变化、海平面变化、冰川变化等进行数值模拟，实现对气候变化情况的仿真模拟。基于三维数字地球，结合气象灾害数据，利用粒子系统、动态纹理等三维渲染技术，对雨雪效果、洪涝灾害、台风等天气特效和海啸、山体滑坡、泥石流、雷电灾害等进行仿真模拟，并提供相应的分析和结果评估功能； 利用气象观测资料，整理1951年之后影响较大的气候变化和气象灾害过程实况数据，建立信息资料数据库；利用整编的气象灾害事件资料，统计分析历史上严重气象灾害事件的活动规律，建立较长时间序列的气象灾害历史事件信息库；整编历次气象灾害对农业、生产、经济、人口、疾病、电力消耗等影响的相关资料，建立气象灾害对各行业影响的信息资料数据库。提供历史气象灾害资料、气象灾害事件和灾害影响的信息查询和检索服务。3. 建立公共政策过程和应急预案实施过程模拟方案通过建立一套公共政策和应急预案模拟方案，实现对全球气候变化趋势和极端天气灾害可能带来的损失情况的信息快速掌握，为指挥决策提供有效的依据。整理目前国内外主流的气象服务效益评估方法和气象灾害应急管理机制，建立气象服务效益评估方法和气象灾害应急管理机制信息资料库4. 搭建系统正常运行需要的硬件环境 搭建系统正常运行所需要的服务器、数据库、气象资料获取和存储等硬件环境。为完成上述任务本项目中所需要的地形地貌、遥感影像、气候变化、气象灾害等所有数据须由投标方提供。二、商务要求1、投标报价投标报价应以人民币为结算单位（含税），投标报价须包括：包括系统设计开发费、硬件环境搭建费、数据购置费、安装调试费、技术服务费、培训费、质量保证期内的售后服务费等全部费用在内的采购人指定地点全包价。2、项目完成时间投标人必须提供较详细的气候变化与气象灾害仿真模拟系统开发方案。在签订项目合同后的10天内启动系统设计开发工作；120天内完成系统开发。系统开发完成后要求进行至少100天的试运行，并根据业主方提出的要求和增加功能进行改进完善。项目验收后，投标人1个月内向业主移交开发全部软件程序和原始资料，并提供系统的一年以上免费维护。3、付款方法和条件 （1）合同签订后，十个工作日内甲方向乙方支付合同总价的20%；（2）甲方在乙方软件开发取得阶段性成果，并经甲方确认基本达到了项目要求，以及安装调试完毕后初步移交用户使用后，即向乙方分阶段支付合同总价的40%；（3）甲方在使用系统后，乙方根据甲方要求进行改进完善后，并经甲方确认完全达到了项目要求并验收合格后，即向乙方分阶段支付合同总价的30%；（4）甲方在产品完成终验后一年后7个工作日内向乙方支付合同总价的10%。4、售后服务 1）质保期： 提供至少一年的免费技术支持服务。 故障响应时间要求：对用户的服务请求，中标人在接报后2小时内能反馈，24小时内恢复系统正常运行。 如果在24小时之内不能够使系统恢复正常运行，中标单位应为用户提供适当的解决方案，为用户提供替代软件。2） 质保期后：提供技术支持和详细的售后服务计划，投标人应按其在南京地区同类软件的最优惠价格提供维护服务；3） 培训：培训服务包括系统管理员培训、系统用户培训、安全培训等内容。其中平台管理培训主要包括以下内容： 1、系统管理员培训：系统的搭建、安装调试、配置管理、备份恢复等。2、用户培训：项目投入使用后由项目建设甲方具体指定。 4） 验收： 采购人按国家及行业标准进行质量验收，中标人应向采购人提供详细的验收标准、验收手册。 软件试运行完成后，采购人将及时按规定对该软件进行系统验收；如属于中标人原因致使软件未通过系统验收，中标人应排除故障，并承担相关费用，同时合理延长试运行期限，直至软件系统完全符合验收标准。5、交付及验收资料乙方在软件交付及验收时需提供但不限于以下资料（所有资料必须是中文或中英文双语书写）： 1） 软件操作手册；2） 软件维护手册； 3） 软件调试报告以上资料在交验前各提供一套原件供存档使用。6、知识产权采购人拥有开发软件的知识产权。中标人非经采购人同意，不得以任何方式向第三方披露、转让和许可有关的技术成果、计算机软件、技术诀窍、秘密信息、技术资料和文件。除本研发工作需要之外，未得到采购人的书面许可，中标人不得以任何方式商业性地利用上述资料和技术。如中标人违反本条的规定，除立即停止违约行为外，还应赔偿采购人的损失。三、技术要求根据对全球气候变化和气象灾害进行仿真模拟的要求，为应急预案的制定和指挥决策提供必要的辅助，系统建设采用三维地理信息技术，结合卫星遥感数据、地形地貌（DEM）数据、矢量数据等模拟全球气候变化状况和趋势，洪涝、台风、山体滑坡和泥石流、海啸等气象灾害，并根据这些变化和灾害的时空数据，模拟可能给人们生产和生活带来的损失和影响，将制定的公共政策以三维可视化的方式进行模拟，达到对公共政策更加形象、直观的进行预演的目的。建立历史气象灾害信息库提供中国历史气象灾害资料、气象灾害事件和灾害影响数据的信息查询和检索服务；建立气象服务效益评估方法及气象灾害应急管理机制信息资料库，提供气象服务效益评估方法和气象灾害应急管理机制的信息查询和检索服务。系统的功能结构从总体上分为以下九个模块：三维场景搭建和浏览、多媒体信息管理、量算与分析、信息资料数据库、数据调用与预处理、气候变化事实模拟、极端天气事件仿真、公共政策和应急预案模拟和输出功能。1） 三维浏览基于球体建立三维视图，能够大规模对地形、地貌进行三维显示，并且将大量的矢量数据，如地名、行政区划、兴趣点的点位信息等与卫星遥感影像数据进行叠加显示，使气象灾害发生的位置信息更加直观，易于辨别和分析处理。用户能够对不同分辨率的影像进行快速逐级的三维浏览，并对视图进行放大、缩小、平移、旋转等操作。用户能够在地图上方便的进行飞行浏览和定位。2） 多媒体信息管理系统能够基于三维数字地球，将气候变化信息点数据和地质灾害信息点数据在三维场景中展示，并可关联文字、图片、视频等多媒体信息，从而对信息点概况有一个形象、直观的了解。3）量算与分析功能系统提供了基于三维地理数据的量算与分析功能，作为决策制定的辅助手段，量算与分析的精度取决于地理信息数据的精度。具体量算与分析功能包括：点位坐标、高度测量、距离测量、面积测量、断面分析、淹没分析、坡度分析等。4）信息资料数据库模块建立历史气象灾害信息库、气象服务效益评估方法及气象灾害应急管理机制信息资料库，提供相关信息的检索和查询服务，为公共气象服务科研平台提供信息资料支撑，同时也是系统其它主要功能模块的主要数据来源。5）数据调用与预处理模块根据系统展示内容的需要，调用气象台数据库中数值预报格点资料、实况资料、卫星云图等实时数据或本系统信息资料数据库中的历史气象数据并进行预处理，生成可以在系统上显示的产品。产品的形式包括等值线、等值面、站点、三维云图、箭矢、风矢、台风路径等。6）气候变化事实模拟模块系统提供了对多种气候变化情况进行模拟的功能，并根据全球气候变化数据以等值线、等值面或其它方式进行直观表达，具体内容包括：l 全球气温变化：系统通过数值模拟的方式展现全球温度变化的趋势l 海平面变化：气温变化将导致地球上海平面发生改变，系统能够基于三维地球环境，模拟全球海平面变化情况和全球部分地势较低的区域若干年后将沉入大海的情况。l 代表性冰川变化：系统能够模拟具有代表性的大型冰川随着气候变化逐渐变化的过程，并能够关联相关文字、图片、视频等多媒体信息。l 代表性区域荒漠化：系统能够根据荒漠化数据，对全球区域或者典型区域的荒漠化现状和未来趋势进行模拟。l 北半球积雪变化：系统能够通过对不同时期影像进行对比浏览来模拟北半球关键区域如青藏高原、蒙古高原、欧洲阿尔卑斯山脉及北美中西部等地区的积雪的变化趋势。7）极端天气事件仿真模块为了更加逼真的展示自然现象，以及这些现象带来的影响，系统能够根据气象灾害发生的时空数据，以江苏省境内的数据为主，选取六个典型极端天气事件案例，实现对多种自然效果和气象灾害的模拟，包括雨雪效果、闪电、台风、洪涝灾害、海啸、山体滑坡和泥石流等。具体内容包括：l 雨雪效果仿真：系统能够利用三维粒子原理对自然现象中的雨雪效果进行仿真模拟。l 洪涝灾害：系统通过对下雨效果仿真、水位变化立体监测等对洪涝灾害进行三维仿真模拟，为相关部门进行灾害评估提供有效依据。l 台风：系统能够根据台风在生成、发展、消亡的生命周期中产生的数据，绘制台风的行进路径和台风七级风和十级风的影响范围，从而模拟台风的动态演变过程。l 山体滑坡：系统能够基于三维地形数据计算山体滑坡的体积和影响范围。l 泥石流：系统能够根据地形数据和泥石流发生的时空数据模拟泥石流的动态演变过程，并以遥感影像的地物点为参考，评估泥石流可能的影响区域，为人员安置转移提供依据。l 海啸：系统通过数值模拟河淹没区域分析的方式模拟海啸发生、演变以及影响范围，为有效的评估海啸可能带来的危害提供依据。l 雷电灾害：系统利用动态纹理技术，将多张纹理依次进行快速切换，从而能够实现对闪电进行仿真模拟，结合雷电监测的数据，可对雷电发生发展的过程进行仿真回放。8）公共政策和应急预案模拟模块针对全球气候变化和气象灾害我们通常会制定多种应急预案，将这些应急预案通过三维模拟的方式形象、直观的进行展示，便于决策者充分掌握应急预案的准确性和可行性。具体内容包括：l 成因分析：系统能够以三维图表的方式展示人为温室气体在不同区域和各个时期的排放情况。根据权威数据发布的周期，可在数字地球上显示二氧化碳等温室气体的区域分布情况的示意图。l 科学评估：结合基本数据，系统通过三维图表方式，对全球人均温室气体排放情况和全球温室气体总量变化情况以及其他的影响因素进行示意和展示，并能够在地球上对全球气候变化的区域分布进行标记和展示。l 政策制定：系统以文字或流程图、视频文件等方式，按照问题的提出、政策制定、政策实施及反馈等步骤，建立一个简单的模拟流程，对合理减排、预测预报、防灾减灾等具体的公共政策措施过程进行模拟，并提供人及交互的工具。简捷方便地展示国际社会、中国政府在应对气候变化和防御气象灾害方面采取的政策措施以及所获得效果的视频资料。9）输出功能模块系统支持将分析结果通过图像、视频或报表形式输出。具体输出功能如下：l 图像输出：对于各种气候变化和气象灾害的仿真系统能够以图像的方式输出，提交给决策者，为决策的制定提供依据。l 视频输出：对于气候变化和气象灾害以及公共政策的动态演变过程，系统能够以视频的方式输出，评估这些过程可能带来的影响。l 为了达到较好的显示效果，系统可以直接或通过第三方处理软件将2维视频文件转换为3D影像文件，通过3D投影机进行演示。l 报表生成：系统能够将仿真模拟过程中的各种文字和图表数据通过报表的形式输出，为决策提供数据依据。系统预期效果：l 系统界面简洁、易操作，并具备一定的人机交互功能。l 系统应具备二次开发功能，开发语言C#，开发环境WindowsXP/Windows7+.Net FrameWork2.0以上+Visual Studio2008以上+系统二次开发包。l 根据业务数据自动生成二维或三维统计图表、系统响应时间小于20秒。l 系统支持海量地理信息数据的加载、浏览等，系统响应时间小于20秒。l 系统预留对各种气象数据、业务数据预处理和加载的接口，为数据的更新提供保障。l 系统能够根据业务数据，实现对各种极端天气事件的三维仿真模拟，并能够具备一定的人机交互功能。l 系统能够通过图表、文字或其它方式反映公共政策制定的过程和应急方案的预期效果，为决策提供依据。l 系统可部署于Windows平台下，地理信息数据和业务数据通过局域网方式传输，并保存于客户端缓存，系统响应时间小于25秒。l 系统图形图像刷新时间小于15秒。四、项目要求国产三维GIS软件平台技术要求：（1） 要求实现全球统一坐标下（WGS84坐标系），以“数字地球”为背景的任意飞行浏览、数据查询与分析，能够输出海量数据提供给Intranet/Internet访问、可进行多用户并发访问。（2） 软件平台可利用航空影像、卫星数据、数字高程模型和其它的信息源，可在单机或者网络环境下进行影像金字塔数据文件的数据生成工作，并能够通过网络进行数据传输、数据可视化和数据分析等，数据传输的系统响应时间一般不超过20秒。（3） 软件平台本身应具有二次开发功能、提供具有一套ActiveX 控件开发包，用户可参考二次开发文档和相关开发示例进行功能定制，开发包中封装数字地球基本的浏览、数据加载、量算、分析等功能，并预留对业务数据的接口，方便用户进行系统的功能扩展和业务数据的接入和更新。（4） 要求软件平台具备利用粒子模型等三维特效表现雨雪模型，用户可根据相关业务数据设定雨雪模型的发生位置、云层高度、可见高度、模拟时间、降雨雪量、纹理信息等。（5） 要求软件平台具备利用动态纹理技术表现雷电等效果，用户可根据相关业务数据设定雷电的发生位置、发生时间、纹理信息等。（6） 要求软件平台能实现矢量数据的叠加显示，并能快速进行查询、定位和量算分析。通过后台处理软件将原始矢量数据处理成三维平台的特定格式，并通过配准后与影像数据和地形数据进行配准，并能够设定矢量数据的显示风格（系统提供相应接口），写入配置文件，达到用户满意的程度。（7） 系统界面简洁友好，操作简单方便，能够通过使用鼠标完成界面浏览和功能操作。（8） 软件平台应具有增强的本地或远程用户安全性保证，对三维地形数据以独有的数据形式传输给内部网或互联网。（9） 软件平台能够在局域网中，能够支持调用网络数据的C/S结构框架。（10） 软件平台要求支持Oracle、SQL server数据库和其他格式的数据，并进行流方式传输，支持服务器cache缓存技术，用于高效读取流数据，高效处理多用户访问需求。（11） 软件平台要求能够支持海量数据，能够支持TB级以上原始影像、支持全球领先的地形场景.evg数据格式，支持服务器缓存技术进行海量数据快速浏览能力。（12） 软件平台支持经由TCP/IP之宽频网络结构，用户可引导、实时跟踪、互动的执行飞行模拟、对话、标注区域及叠加分析图层等，并可配合网络服务器执行协同作业。（13） 软件平台要求支持数据分布式管理，即支持多部门、多单位数据独立建设、维护、上载和网络发布，软件平台能够从不同的IP地址的数据库加载矢量数据、不需要将数据集中到数据中心进行预处理，再集中式提交网络发布。（14） 软件平台具备数据管理功能，支持多元化数据，可以方便浏览影像数据、DEM数据、矢量数据、兴趣点数据、气候变化数据、气象灾害数据、公共政策数据等。需支持的数据如下： l 影像数据：TIFF、GeoTIFF（.TIFF，.ITIFF）、Windows Bitmap（.BMP）、ERDAS IMAGINE（.IMG）。l 数字高程模型数据：TIFF、 GeoTIFF（.TIFF，.ITIFF）、ERDAS IMAGINE（.IMG）。l 矢量数据： ESRI Shape（.shp）、ESRI Personal GeoDatabase（.mdb）、Dxf（.dxf）、ESRI ASCII（.asc）、SuperMap SDB（.sdb）等，并且要支持目前流行的KML/KMZ文件。l 模型数据：提供方便快捷的自建模工具，支