高分辨率数值预报技术应用需求公示

招标

高分辨率数值预报技术应用需求公示

高分辨率数值预报技术应用高分辨数值预报技术 GRAPES1km 高分辨率数值预报集成应用平台雷暴尺度集合预报系统数值预报系统升级改进平台系统数值预报综合检验评估汇总功能强降水预报技术改进台风降雨预报精细化台风风场预报订正实时监控在线检验业务评估数值预报基本检验评估功能气温检验相对湿度风向检验风速检验雷暴集合预报系统 12小时雨量超过50毫米概率预报短时强降水暴雨风险预报雨窝强降水风险预报高分辨率数值预报产品监控功能高分辨率数值预报模式高分辨率数值预报检验评估报表台风路径预报基于数值集合预报及订正技术台风信息提取台风路径和降雨预报精细化风场预报改造升级高分辨率数值预报集成应用子系统数据采集解析处理检验计算存储检验结构图形化输出产品前端查询展现服务治理 HAPS1km 临近数值预报系统 RUNC1km GRAPES3km 风险评估并发访问日常驻点服务紧急故障服务重大故障服务一般故障服务技术服务技术支援工程师立即予以电话指导技术支持服务应急运维服务物业管理绿化管养软件开发劳务派遣设备维护

金额

68万元

项目地址

广东省

发布时间

2019/03/15

公告摘要

项目编号plan-2019-203001-000015

预算金额68万元

招标公司深圳市气象局

招标联系人-

招标代理机构深圳市政府采购中心

代理联系人-

标书截止时间-

投标截止时间-

公告正文

项目名称

高分辨率数值预报技术应用

采购类型

服务类

采购人名称

深圳市气象局

采购方式

公开招标

财政预算限额（元）

680000

项目背景

台风暴雨等灾害性天气跟中小尺度天气系统紧密联系因其尺度小变化快，因此预警预报难度极大。数值天气预报技术作为现代天气业务的核心技术支撑，是提升台风暴雨等灾害天气预警预报质量重要技术手段。达到千米级别的高分辨率数值预报模式可以识别中尺度甚至是小尺度天气系统，对强对流天气预报有较大的优势。然而水平分辨率的提升，会导致所需的计算量以指数形式增长，比如模式从4km提升到1km，在保持区域和预报时效等不变的情况下，所需的运算量是原来的64倍。因此高分辨率数值预报技术研发和应用需要大量的计算资源支持。深圳新超算在2018年年底建成投入业务使用，提供260个计算节点，其理论双精度峰值性能达到720万亿次每秒，为我局高分辨率数值预报技术研发和应用提供了有力的硬件和软件支持。随着数值预报技术和高性能计算的发展，高分辨率数值预报产品越来越丰富。我局有引进香港的NHM 2km等产品，也有与美国风暴分析预报中心合作研发的实时同化预报系统以及深圳雷暴尺度集合预报系统、与美国国家大气研究中心合作的精细化预报系统等。在上一期的高分辨数值预报技术应用项目中，我们引进了热带所的GRAPES 1km，并初步建立高分辨率数值预报集成应用平台。
虽然我们局有较为丰富的高分辨率数值预报产品资源，但是在应用方面还是比较初步，还存在诸多问题。一是对高分辨率数值预报产品性能了解不多。不了解高分辨率数值预报产品的优势和劣势，也不了解不同的高分辨率数值预报产品之间谁优谁劣，导致高分辨率数值预报产品的应用方面存在信心不足、主观随意等问题。二是对高分辨率数值预报丰富产品潜力挖掘较少。比如我局国内首个业务化运行的雷暴尺度集合预报系统。三是高分辨率数值预报集成应用平台有待完善和升级。需要根据数值预报系统升级改进平台系统，依据业务需求和高分辨率数值预报特性完善检验评估功能。
深圳雨窝强降水预报技术改进、台风路径和降雨预报技术和精细化台风风场预报订正技术。项目重点解决我局高分辨率数值预报产品对深圳雨窝强降水和台风预警预报支撑和高分辨率数值预报产品实时监控、在线检验和业务评估等问题。

投标人资质要求

1、是深圳市政府采购中心注册的供应商（供应商注册网址：http://www.cgzx.sz.gov.cn）；
2、投标人必须具有独立企业法人资格，持有有效营业执照，遵守中华人民共和国的相关法律、法规。
3、近三年内无行贿犯罪记录，由供应商营业执照、事业单位法人证书或社会团体法人登记证书住所地人民检察院出具《行贿犯罪档案查询告知函》。此项由采购中心统一查询，投标人无须单独出具。
4、本项目不接受任何形式的联合体投标，投标人不得采用与其有隶属关系的母公司、全资子公司及其控股公司的资质和案例作为投标人的资质和案例，否则投标将不被接受。
5、本项目不接受进口产品和服务投标；

服务类清单

序号	采购计划编号	需求内容	数量	单位	备注	财政预算限额(元)
1	PLAN-2019-203001-000015	高分辨率数值预报技术应用	1.0	套		680000.0

具体技术要求

一、项目的建设内容
（一）深圳雨窝强降水预报技术改进
1.深圳强降雨预报检验
(1) 开发面向网格预报的数值预报检验评估功能
参考广东省智能网格预报竞赛评分办法，开发面向智能网格预报的检验评估功能，重点实现对高分辨数值预报系统（GRAPES 1km、HAPS 1km、RUNC 1km、GRAPES 3km和雷暴尺度集合预报）的深圳和广东两种范围的降雨产品检验和评估。检验评估所使用的观测站点与省局检验网格预报所用站点保持一致。将数值预报格点预报以统一方法插值到相应观测站，开展6小时累计雨量和24小时累计雨量预报产品进行检验评估。
针对所有高分辨率数值降雨预报产品计算的基本指标包括晴雨准确率（EH）、小雨以上和大雨以上的TS评分、预报偏差（Bias）、空报率（NH）和漏报率（PO）。累计雨量达到0.1毫米即为（小）雨；6小时累计雨量达到10毫米为大雨标准；24小时累计雨量达到25毫米为大雨标准。
针对预报时效达到24小时的高分辨率数值预报产品，计算大雨以上TS综合评分（TSall），即TSall=（TS0-24*0.2+TS0-6*0.2 +TS6-12*0.2+TS12-18*0.2+TS18-24*0.2）/实际发生项的权重之和。此处TS0-24表示24小时（第0小时到第24小时之间）累计雨量的TS评分，以此类推。紧跟TS0-24的0.2为该项的权重。在实际评分中，会存在某一段时间内实况既无大雨情况预报也没有报降雨，因此该时段大雨以上TS评分为缺省，即实际并未发生。实际发生项是非缺省的TS评分项，实际发生项的权重之和即为非缺省的TS评分项的权重之和。
针对预报时效达到72小时的数值预报产品，计算晴雨预报综合准确率（EHall），即：EHall=EH0-6*0.2+EH6-12*0.2+ EH12-18*0.2+H18-24*0.2+EH24-48*0.1+EH48-72*0.1。
针对预报时效达到72小时的数值预报产品，计算降雨综合成绩，即降雨综合评分=（晴雨预报综合准确率*60% +大雨以上TS综合评分*40%）/实际发生项的权重之和。
入库保存完备的检验评估基本指标相关数据，包括模式名称或代码、起报时次、生效时次、预报时效、检验变量、检验指标、阈值、命中站（次）数、空报站（次）数、漏报站（次）数、反中站（次）数等信息。根据基本指标相关数据，计算大雨以上TS综合评分、晴雨预报综合准确率（EHall）和降雨综合评分等综合评分指标。
通过保存入库完备的检验评估数据，实现各高分辨率数值预报的按起报时次，按日、按星期、按月、按季度、按年份以及按过程（由用户指定特点时间段）的面向网格预报的数值预报综合检验评估汇总功能。
(2) 完善数值预报基本检验评估功能
利用全国智能网格融合分析产品或自动站观测实现高分辨率数值预报（GRAPES 1km、HAPS 1km、RUNC 1km、GRAPES 3km和雷暴尺度集合预报）的降雨（3小时累计雨量、6小时累计雨量、12小时累计雨量、24小时累计雨量）以及整点的风速风向、气温和湿度等产品的检验。检验区域主要分为广东区域和深圳区域。
降雨预报检验项包括TS评分、ETS评分、HSS评分、空报率、漏报率、预报偏差等，降雨评分分级标准采用0.1、5、10、25、50毫米等标准，分级标准等评估所用参数可进行配置。
气温检验项包括绝对误差、偏差、均方根误差、误差小于1度准确率、误差小于2度准确率。
相对湿度检验项包括偏差、均方根误差、绝对误差。
风向检验采用风向准确率指标：当预报风向与实况观测风向的绝对偏差≤45度时，评定为正确；否则为不正确。风速检验采用风力满分率、偏高率、偏低率以及风速偏差和均方根误差。其中，风力预报与实况值的绝对误差小于或等于半级为满分。风力预报高于实况误差半级以上为偏高，低于实况半级为偏低。
入库保存完备的检验评估数据，可汇总按日、星期、月、季度、年或者由用户选定时间段生成的检验评分统计结果。
2. 深圳雨窝强降水数值预报技术改进
以新一代雷暴尺度集合预报系统为基础研发深圳雨窝强降水风险预报产品。以新一代雷暴集合预报系统预报的小时雨量超过20毫米概率预报产品、12小时雨量超过50毫米概率预报产品数据为基础形成短时强降水风险预报产品和暴雨风险预报产品。风险等级分为无风险、一般风险和高风险。无风险是指该格点以及附近一定范围的格点出现该等级降雨的概率皆为零；一般风险是指该格点或者该格点附近一定范围内的格点出现该等级降雨概率在某一阈值内；高风险以此类推。具体阈值和范围这两个参数根据试验确定。
3. 深圳雨窝强降水数值预报技术业务化
(1) 深圳雨窝强降水风险预报产品展示
根据新研发的深圳雨窝强降水风险预报产品算法，后台实现自动生成雨窝强降水风险预报产品数据，前台实现可视化展示，包括短时强降雨风险产品可视化和暴雨风险产品可视化。
(2) 开发高分辨率数值预报产品监控功能
制定深圳市气象局高分辨率数值预报产品清单，清单包括平台中所使用的高分辨率数值预报模式产品种类以及产品形成时间。根据该清单开发高分辨率数值预报产品监控功能，将产品到报情况分为正常、迟到、缺报等情况，将监控结果进行后台入库，方便统计产品到报情况和评估业务稳定性，前台用网页形式简洁快速展示产品到报情况，对于缺报数据通过邮件、短信或者电话形式通知相关人员。
(3) 开发高分辨率数值预报检验评估报表功能
平台根据数值检验结果，自动生成深圳市数值预报产品检验评估报表。报表内容包括数值产品到报情况图表和数值预报产品检验评分图表。自动生成的报表类型包括周报、月报以及年报。支持用户选择时间段和检验范围（深圳范围、广东范围）生成检验报表。用户可以自行下载报表或者在线浏览检验报表。
（二）台风路径和降雨预报技术
1. 基于数值集合预报及订正技术台风路径预报技术
数值集合预报台风信息提取：自动监听中央台台风报文，识别台风报文相关信息。当台风进入模式预报区域内时，从深圳雷暴尺度集合预报系统（9km分辨率）提取各集合成员的未来48小时的台风强度（包括台风中心海平面气压、台风中心附近最大风速）、台风路径预报产品，并生成平均强度和平均路径预报产品。
优选最优成员形成最优集合台风路径预报产品：检验最新过去雷暴尺度集合预报系统各成员（共15个成员）预报台风路径误差，根据台风路径误差情况剔除路径误差较大的成员，将入选的成员（8-10个成员）形成最优台风路径预报产品。
2. 基于集合数值预报及订正技术的台风降雨预报技术
将雷暴尺度集合预报系统的台风路径预报优选成员的降雨预报抽取出来，利用集合平均或者概率匹配平均方法形成订正后的台风降雨预报产品。形成产品包括3小时、6小时、12小时、24小时累计雨量预报产品。优选成员并非固定不变而是根据制作前最新过去6小时台风路径误差情况进行变动。
3. 台风路径和降雨预报技术业务化
生成台风的强度、路径和降雨预报产品数据格式标准规范，并将这些产品数据入库，方便台风海洋预报系统和其他系统调用显示。
（三）精细化台风风场预报订正技术
1. 基于高分辨率数值预报的台风风场预报订正技术研究
根据过去6小时台风路径预报和强度预报误差情况优选集合成员，将优选成员的地面风场预报抽取出来计算集合平均，形成基于最优集合的台风精细化风场预报产品。
2. 精细化台风风场预报技术业务化
(1) 改造升级高分辨率数值预报集成应用子系统
基于Linux开发和运行环境对高分辨率数值预报集成应用平台进行改造升级，支持分布式部署和运行，以方便以后根据业务需求将平台迁移到高性能计算平台上或者云平台上。
由于高分辨率数值预报集成应用平台涉及多种数值模式产品海量数据的采集、解析、计算、产品输出等，日处理数据可达到500GB，具有数据密集、IO访问密集、计算密集等特点，计算及存储要求都较高，需要从设计、开发、部署运行等诸多环节确保平台的稳定运行。
在设计上采取以消息服务为中心，采用数据-消息驱动模型分布式架构，将平台业务划分为数据采集、解析处理、检验计算存储、检验结构及图形化输出、产品前端查询展现等多个子系统模块，对系统各处理环节进行解耦，采取可任意横向扩展的多节点部署方式避免出现单点故障同时可按需进行计算节点的扩充。在开发上核心功能采用高并发语言C/C++/Golang语言进行程序设计，保证程序可有效利用计算机资源稳定高效的运行。在部署环节项目要求支持Docker+Kubernetes进行部署，通过容器编排、服务治理、负载均衡等技术允许对资源进行实时调度，满足应用平台计算的需要。
(2) 升级高分辨率数值预报产品展示
后台自动生成基于最优集合的精细化台风风场预报产品，产品格式规范统一，并将产品数据入库，以方便台风海洋预报系统调和其他系统调用显示。
根据数值预报系统升级情况进行升级维护高分辨率数值预报集成应用平台以适应和容纳升级后模式数据产品展示。如HAPS 1km由每天2次（08、20时）增加至逐时更新，产品范围扩展至广东范围；快速更新临近数值预报系统（RUNC 1km）预报时效也由6小时延长至24小时以上等。
三、技术指标要求
1. 完成项目建设内容，实现GRAPES 1km、HAPS 1km、RUNC 1km、GRAPES 3km和雷暴尺度集合预报系统等5种高分辨率数值预报产品的实时监控、在线检验和业务评估等功能。
2、提供1种城市雨窝强降水预报或风险评估产品。
3、基于最优集合台风路径预报产品时效达到48小时，降雨预报时效达到36小时，路径误差小于普通集合平均，降雨预报技巧高于普通集合平均；
4、精细化台风风场预报时效达到36小时，水平分辨率达到5公里以上。
5. 改造升级后的高分辨率数值预报集成应用子系统：日数据处理能力不低于500GB；预报产品输出的延时时间小于10分钟（以预报数据到报时间为基准）；检验评估产品统计输出的延时时间小于10分钟（以检验所用实况数据到报时间为基准）；并发访问最低支持500用户，可根据需要进行扩展，页面载入时间不超过1秒。
三、技术服务指标要求
1.日常驻点服务：非公众假期星期一至星期五的9:00－18:00为日常驻点服务时间，供应商需提供1名技术人员的驻点服务。
2.电话咨询和指导：采购人根据故障的类别、故障对系统性能和服务的影响，将技术服务请求按照紧迫性分为三个等级：紧急故障服务请求、重大故障服务请求和一般故障服务请求，等级由采购人确定。根据故障服务请求等级的不同，供应商承诺不同的响应时间和恢复时间。供应商在接到采购人的故障申告、咨询或技术服务请求后，根据故障类型的不同，安排相应的技术支援工程师立即予以电话指导，电话技术指导服务为7天*24小时。
3.现场支持：供应商在接到采购人的技术支持服务请求后，如果采购人认为电话咨询和指导无法解决系统发生的技术故障，需要进行现场支持的情况下，供应商收到采购人故障报告服务请求后，在1个小时内到达现场，与采购人协商，立即解决问题。对于由于软件或硬件缺陷引起的紧急故障，供应商提供临时解决方案，并在1天时间内最终解决。对紧急故障，供应商将组织三级技术支援体系下的技术专家小组，提供每周7天、每天24小时的驻点现场服务。
4.应急运维服务：供应商需提供1名技术人员一名纳入大预报服务平台系统运维保障岗管理，在采购人启动三级或更高级别的重大灾害内部应急响应时，该运维保障岗需到岗提供7天*24小时不间断技术支持，直至内部应急响应降级或取消。

商务需求

一、开发期限要求：
1.1 服务期：自合同签订之日起一年。本项目服务期满后，采购人可根据中标供应商履约情况确定合同期限是否延长，但最长不超过3年，第一年为本次招标的中标服务期限，合同一年一签。
1.2 交货地点：深圳市气象局
二、报价方式和币种：
本项目总报价为完成采购文件及合同条款所规定的工作内容的各项费用，以人民币为结算单位，包括软件开发费用、安装调试费、培训费用、及税费等相关费用。如招标文件中要求分项报价而投标人未单独列明的分项价格，将被视为该费用已包含在其他分项中。
投标货币：人民币。
三、付款方式：该项目费用以人民币结算，按市财委有关规定支付。
四、安装和验收
4.1中标人应根据所提交的验收方案和实施办法，自行组织设备和人员，并在使用单位监查下现场进行测试和验收。
4.2 验收由深圳市气象局组织进行，中标人应在项目验收时将服务所涉及到的全部有关产品说明书、技术文件、资料、及安装等文档汇集成册交付使用单位。
五、质保期及质保期间处理：
5.1质保期：本项目验收完成后12月之内为质保期。
5.2 质保期期间的维护服务
质保期期间的维护服务与本项目的维护服务要求相同。
七、其他要求：按照市财政局政府采购有关规定，本项目不接受进口产品和服务投标。

评标信息

此处显示的为服务类通用项目模板，其他服务类专业模板（物业管理、绿化管养、软件开发、环保类、劳务派遣、设备维护）详见 http://www.szzfcg.cn/portal/documentView.do?method=view&id=25690608

评标信息

序号	评分项								权重
1	价格								20
2	技术部分								35
	序号	评分因素				权重	评分方式		评分准则
	1	实施方案（工作措施、工作方法、工作手段、工作流程）				15	专家打分		根据投标人提供了完整的技术方案和详细且切实可行的实施方案的内容进行评分。分档评分：评价为优得80%-100%分数；评价为良得60%-80%分数；评价为中得30%-60%分数；评价为差不得分。评价为“中”或“差”的，专家需说明情况。
	2	项目重点难点分析、应对措施及相关的合理化建议				10	专家打分		考察投标人对项目理解，难点分析以及应对措施和合理化建议等具体要求，根据招标文件的需求和投标文件响应情况进行横向比较，分档评分：评价为优得80%-100%分数；评价为良得60%-80%分数；评价为中得30%-60%分数；评价为差不得分。评价为“中”或“差”的，专家需说明情况。
	3	质量（完成时间、安全、环保）保障措施及方案				5	专家打分		根据投标人的项目实施计划是否清晰，合理，项目组织实施安排是否周密可行，从项目组织机构及其职责安排、人力资源配备及岗位职责、项目进度计划安排及管理、项目过程管理、项目质量管理及质量保证措施等五个方面进行横向比较，分档评分：评价为优得80%-100%分数；评价为良得60%-80%分数；评价为中得30%-60%分数；评价为差不得分。评价为“中”或“差”的，专家需说明情况。
	4	项目完成（服务期满）后的服务承诺				3	专家打分		根据投标人是否提供了为达到技术服务指标要求而制定的相关维护与故障应急响应措施方案，从含故障响应、网络与软件的安全防护、技术故障处理等内容横向比较，分档评分：评价为优得80%-100%分数；评价为良得60%-80%分数；评价为中得30%-60%分数；评价为差不得分。评价为“中”或“差”的，专家需说明情况。
	5	违约承诺				2	专家打分		投标人对项目违约情况的承诺，分档评分：评价为优得80%-100%分数；评价为良得60%-80%分数；评价为中得30%-60%分数；评价为差不得分。评价为“中”或“差”的，专家需说明情况。
3	综合实力部分								35
	序号		评分因素			权重	评分方式		评分准则
	1		投标人资格情况及通过相关认证情况			5	专家打分		（1）具备深圳市或国家《高新技术企业》证书得30%分数；（2）具备CMMI3或以上能力成熟度模型认证(认证范围需涵盖软件开发) 得40%分数；（3）具备ISO27001 信息安全管理体系认证证书(认证范围需涵盖软件开发) 得30%分数；要求提供证明材料电子扫描件（原件备查）作为得分依据，不提供不得分。评分中出现无证明资料或专家无法凭所提供资料判断是否得分的情况，一律作不得分处理。
	2		拟安排的项目负责人（仅限1人）情况			5	专家打分		（1）项目负责人具有气象、环境、计算机、控制科学等工学硕士学位的或具备高级技术职称的得20%分数；（2）截止本项目开标之日，项目负责人近五年内主持过预报质量检验评分的省部级项目，得80%分数。要求提供学位证书、投标截止日前六个月的社保资料、项目合同书及其他相关材料（均为扫描件，原件备查）作为得分依据。评分中出现无证明资料或专家无法凭所提供资料确定是否得分的情况，一律作不得分处理。
	2		拟安排的项目团队成员（项目负责人除外）情况			8	专家打分		考察投标人项目拟投入人员情况。团队成员有三人或以上参与过智能网格预报质量检验项目的，评价为优得80%-100%分数；有两人参与过智能网格预报质量检验项目的评价为良得60%-80%分数；有一人参与过智能网格预报质量检验项目的评价为中得30%分数；项目组成员没有智能网格预报质量检验项目经验的不得分。要求提供相关人员近三个月的养老保险资料（网页或窗口打印资料均可，未提供三个月资料的人员不予计分）、相关资质（资格）证书及工作经验证明资料（工作经验证明资料可以是合同关键信息，也可以提供能证明得分的其它证明资料，如合同甲方出具的证明文件、带有参与人员信息的项目验收报告）作为得分依据。投标人在提供证明资料时要特别注意，证明资料中必须要体现相关经验是否满足得分条件，以便专家判断得分情况。评分中出现无证明资料或无法凭所提供资料判断是否得分的情况，一律作不得分处理
	3		投标人技术实力			10	专家打分		考察投标人的近三年有关预报检验与评分相关系统的建设经验。（1）具有副省级或以上相关单位智能网格或高分辨率数值预报产品质量检验评分项目开发经验的得5分。（2）具有副省级或以上单位的其他预报质量检验与评分项目开发经验的，每个项目得1分，累计最多5项。（1）和（2）得分相加为本项最终得分。要求提供合同复印件加盖投标人公章作为得分依据。评分中出现无证明资料或专家无法凭所提供资料判断是否得分的情况时，一律作不得分处理。
	4		投标人自主知识产权产品（创新、设计）情况			4	专家打分		本项目开标之日的五年内获得过与预报质量检验相关的知识产权情况（专利或软件著作权），每个得25%分数。需提供有效的产权（专利）证书扫描件，原件备查。评分中出现无证明资料或专家无法凭所提供资料判断是否得分的情况，一律作不得分处理。
	5		环保执行情况			2	专家打分		要求投标人就是否受过环保主管部门行政处罚作为得分依据；以投标人在投标文件中提供的承诺作为依据；若隐瞒情况虚假应标将被废标并报主管部门处理。采取客观化评分；受过行政处罚不得分。
	6			服务网点		1	专家打分		深圳企业或非深圳企业，但在深圳市有合法注册的分公司或办事处等机构的，得满分（须在投标文件中就设立的机构类型进行说明，并提供机构营业执照扫描件，原件备查）；否则不得分。
5	报价合理性部分								5
	序号			评分因素		权重	评分方式		评分准则
	1			报价合理性		5	专家打分		考察内容：对照招标文件关于详细分项报价的要求，结合本项目完成（服务）期限要求和人员要求，考察投标人"详细分项报价"的科学性及合理性。横向比较，分档评分：评价为优得80%-100%分数；评价为良得60%-80%分数；评价为中得30%-60%分数；评价为差不得分。评价为差不得分。评价为“中”或“差”的，专家需说明情况。
4	诚信情况								5
	序号			评分因素	权重			评分方式	评分准则
	1			诚信评价	5			专家打分	根据《深圳市财政委员会关于加强招投标评审环节诚信管理的通知》（深财购[2013]27号）的要求，投标人在参与政府采购活动中存在诚信相关问题的，本项不得分，未出现相关诚信问题的得满分。以深圳市政府采购中心供应商库中的处罚记录为准。投标人无需提供任何证明材料，由采购中心工作人员向评委会提供相关信息。