成都产业投资集团有限公司(简称“成都产业集团”)于 2017 年 12月成立,坚持“引导产业投资、促进产业升级”的功能定位和“科学决策、规范经营、开放合作、转型发展”的经营理念,聚焦“产业投资、产业地产、产业服务、产业金融”四大核心主业,是成都市唯一一家入选国务院国资委国企综合改革“双百行动”的市属国有企业。2021 年,成都产业集团充分发挥产业数据算力优势助力成都市获得“2021 世界智慧城市大奖 • 宜居和包容大奖”全球冠军。
超大城市具有人口稠密、经济活动集中、小气候环境独特、致灾风险复杂等特点,对气象服务要求高、对天气变化更为敏感,气象服务智慧治理水平不仅是满足超大城市发展的重要支撑,且随着现代民生对气象服务要求越来越精细,对气象预测精细化、准确度和时效性越来越严苛,更是保障城市发展和人民生活的重要因素。然而成都市气象服务能力目前仍受限于算力壁垒,尤其是在区域高分辨率数值模式和强大算力方面,无法全面满足人民生活、城市交通安全、风险预警等生产生活需求。
城市智慧化治理已成为解决城市高质量发展和人民美好幸福生活的重大挑战,气象服务更是城市治理的重要内容,如何充分借助大数据算力优势提高城市天气预测的精准性和时效性,提供高水平的气象服务从而提升城市智慧治理水平,满足城市高质量发展和人民幸福生活,是新时代亟需解决的问题。
成都产业集团坚定贯彻中央、省、市关于国有企业履行社会责任的安排部署,重点围绕科技创新、城市治理、产业发展、社会服务四大方向建设的国家超算成都中心(简称“中心”)可以通过充分发挥算力优势,完成海量科学数据的积累、分析、统计、汇总,形成规模化高品质科学数据资源池,最高运算速度达到10 亿亿次/ 秒,中心实现了打破算力支持瓶颈,以更高效、便捷的数据信息系统提供完善的区域、城市气象服务,将有效推动成都市城市智慧治理水平提升,为人民安居乐业、城市建设发展贡献产投力量。
在气象环境模式服务方面,打造“算力+ 数据+ 算法”的超算创新应用生态体系,依托强大算力支撑,中心协助成都高原气象研究所部署上线覆盖四川省,乃至西南区域的天气预测系统,使得预报模式水平精度提升逾 100倍;在基础设施方面,铺设成都高原气象研究所、成都市气象局等相关业务单位到超算中心的专线,搭建独立集群为主、基于公用集群计算、存储资源为辅的三套算力、存储资源环境,并做好资源冷热备份;同时,基于国产 X86 异构处理器,构建自主可控异构超融合自适应体系,依托浸没式相变液冷技术,PUE 降至 1.04,为国际国内领先水平,可节约计算设备节能降耗 50%,实现绿色节能;在技术方面,通过大型计算机进行数值模型计算,描述天气演变过程的流体力学和热力学的方程组,预测未来一定时段的大气运动状态和天气现象。其中,在成都市水务局的业务指导下,成都产业集团(中心)与清华大学水利系研发的基于城市地表水动力学模型的米级分辨率洪涝灾害仿真模拟系统与成都市真实数据对接,完成了成都市暴雨极端天气引发中心城区内涝的模型测试,在国内首次实现针对 2000 万人口以上超大城市内涝灾害的米级高分辨率数值仿真,实现 10 分钟内预测成都发生特大暴雨时未来 3 小时内涝灾害的点位和水位,有效缩短预报时间,提高超大城市洪涝等气象模拟预报过程中的分辨率和准确度,为成都市的智慧化治理提供高效的决策工具。
成都产业集团实现助力成都市气象局准确预测未来气象变化情况,每小时实时刷新未来 6 小时的气象变化数据,时间预报分辨率从 6 小时提升到 1小时,显著于部分城市预报水平,实现灾害性天气的备灾时间大幅增加;气象预报的范围从 9 公里精确到 1 公里,天气预测准确性和及时性提高,可极大的提高城市洪涝等气象次生灾害模拟过程中的分辨率和准确度,预报预警服务水平再上新台阶。
截至 2022 年 6 月,为国家气象信息中心、水利部水科院、中科院山地所、四川省地震局等 12 家灾害预警类用户提供算力支撑服务。
成都产业集团还与国家电网、通威太阳能、清华大学能源互联网创新研究院等 43 家新能源单位开展相关合作,推动气象服务与能源服务融合,将进一步为成都市应对全球气候变化、助力国家实现“碳达峰”“碳中和”提供全面系统的算力支撑服务。
成都产业集团依托中心先后承接工信部《面向区域化的人工智能公共服务平台》等国家级项目 2 项,四川省科技厅《面向工业软件的作业管理技术研究与应用》等科技厅项目 2 项,与数字城市联合支持智慧蓉城建设、联合其他单位进行市科技局课题 2 项,与西南交通大学签订战略合作协议,获得各政府部门的支持和认可。其中,参与的天府永兴实验的算力支撑服务更是得到中国工程院院士贺克斌和张远航的认可。
气象要素是城市管理中必不可少的关键环节,聚焦城市发展,气象服务密切关系人民群众的获得感、幸福感、安全感。气象服务保障城市运行不只局限于防灾减灾,在水电气暖供应、城市交通、生态治理、快递服务、文化休闲活动等方面的需求都愈加迫切,基于气象产生的经济效益愈加明显。成都产业集团将坚定履行国企责任担当,总结服务经验,持续提升对恶劣天气、暴雨、洪水和次生灾害的监测预警能力,更好的为人民美好生活需求、污染监测、灾害应急、政府决策等提供算力服务,以高质量气象服务推动城市高质量发展,保障人民高品质生活的同时,进一步探索算力在助力智慧蓉城建设、应对全球气候变化、助力国家“双碳”目标等领域的综合价值。
(文 / 钟帅、邬莎莎)