疫情面前，互聯網大顯身手，地災面前，物聯網可以做什么？

2020-02-20 19:50:10
來源：地一眼
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疫情面前，互聯網、大數據、5G實實在在的露了一次臉，從各個方面和環節都成功助力疫情防控。那么在地質災害面前，我們能否成功進行復制？用科技的力量防災減災。2019年四川長寧地震讓地震倒計時預警技術成功的在社交媒體上被國人熟知，這就是科技力量的成功應用和展現。

進入20世紀以來，地質災害多發和頻發的趨勢越來越明顯，地災防控面臨著巨大挑戰，但同時對地災防控行業來說也是一個新的機遇。我國通過多年的不懈的努力，目前已基本查明了我國地質災害的成因及孕災規律，在地災調查、監測預警及工程治理等方面均取得社會成效。而這一切，無不受益于新興科學技術的進步與發展，如何在傳統的地災調查和防控中最大限度融合新技術的優勢，將是今后地質災害調查防控工作者們必然且持續面對的問題。

徒步山野—用腳丈量的空間

“有女莫嫁地質郎”，這是幾乎所有人都認同的觀點，這句話除了表達地質工作者的艱辛和不易之外，還很直觀地闡述了地質工作者的工作性質。的確，地質工作者每年都需要花費大量的時間和精力開展野外地質調查工作，這是因為野外調查是地質工作者獲取第一手資料最為重要的步驟。

470年前，當維薩里在大量一手人體解剖資料的基礎上系統闡述人體結構時，他讓上帝用男人身上的肋骨造女人、耶穌通過復活骨使死人復活的神話徹底破滅。他的研究開始讓人們對認知客觀事物的觀念得到了質的改變，并開始注意到第一手資料的重要性，這種思維模式的改變也深刻影響著地質災害這一學科的探索進程。

野外調查是取得一手資料的最重要步驟，人們會經常看到一些穿著粗布衣褲、戴著大沿草帽、手拿地質錘、羅盤和放大鏡的地質工作者們，頂著烈日忙碌于田野間。為了獲取不同類型的野外數據，地質工作者需要隨身攜帶各種各樣的裝備，除了必帶的三大件外，還隨身挎著照相機、GPS、卷尺、標桿、記錄本等等，身上的負重可想而知。而且經常需要穿過荊棘密布的灌叢、淌過刺骨的河水、攀爬陡峭的山崖等等，隨時都有潛在的危險相隨。

在交通設施和交通工具極不發達的過去，對地災開展地面調查都是靠地質工作者的雙腿徒步完成，這是一個很艱苦的工作。現代交通的發達也使得傳統的地質調查工作得到了極大的改善。但從另一個角度看，發達的交通系統也讓地質工作者們徒步穿行山野的機會相對少了許多，與那些年過花甲仍能健步如飛的老地質工作者們相比，現代地質工作者們的體格該是望塵莫及，這是一個新的時代問題，值得深入探討。

俯視地面—遙感技術打開新局面

遙感技術(RemoteSensing，RS)是通過衛星、飛機或其它航空器從空中乃至宇宙空間對大范圍地區進行對地觀測和拍攝，并從中獲取有價值的遙感數據使其成像的一種現代信息獲取技術。該方法對于那些自然條件惡劣和人類難以到達的沙漠、沼澤、高山峽谷等地區而言具有極大的優勢。近年來，遙感技術不但已悄然融入了我們的日常生活中，也對地質災害調查研究方法有著極大的促進深遠的影響。

遙感技術的進步使得地災調查研究受益匪淺。遙感技術可以讓地質工作者從更宏觀的視角觀察地面，在開展傳統地面調查之前就能獲取工作區的地質災害總體發育規律及更為直觀的圖件。當我們從數萬米高空的視角俯視地面時，讓地質工作者曾認為在自然面前渺小的感覺被徹底改變，對地質災害進行有效控制的自信心也就自然更足。但很少有人體會到，這種科學技術方法的進步已經在潛移默化地改變著地質工作者們認識世界的模式和觀念。

遙感技術的應用不但可以讓我們直觀明了地找出其分布規律，還可以讓我們從更清晰更廣的視角看到地質災害可能威脅到的區域，為地質災害防災減災對策的制定提供極大的便利。遙感技術還讓以地面調查為主的傳統地質災害調查方式轉變為另一種模式：地質工作者可以坐在電腦面前通過放大或縮小遙感影像，從不同的高度視角了解地表特征，并對地災的數量及分布特征進行早期識別。遙感技術的進步使得地質災害調查研究工作的效率、質量及可信度均得到了極大的提升。

物聯網的“救”與“防”

在時間就是生命的災難面前，物聯網技術為在各種情況下的突發事件贏得了更多的應急和救援時間，從地震發生前的安防預警，地震救援中的視頻監控與生命探測，到人員救援中的遠程救災指揮系統的應用等，物聯網都大顯身手。

一、物聯網的“救”

物聯網安防技術，作為一個與人類生命安全息息相關的行業，從地震發生前的安防預警、地震救援中的視頻監控與生命探測，到人員救援中的遠程救災指揮系統的應用等，都能大顯身手，為抗震救災提供技術上的有力支撐。

生命偵測儀：搜索被掩埋的生命

生命偵測儀是通過測試被探測者的呼吸運動或者移動來工作的。由于呼吸的頻率較低，一般每分鐘16次，就可以把呼吸運動和其他較高頻率的運動區分開來。偵測儀的原理也大致是這樣。在2008年5月12日的四川汶川大地震的搜救中，中國及世界各國的專家，利用生命探測儀進行探測，搜救出數萬名被困的同胞。

遠程醫療：助力震后解救

在道路受阻，專家醫生無法快速到達災區現場進行施救的情況下，遠程醫療會診系統打破了空間限制，將后方寶貴的專家醫療資源及時傳送到災區一線，及時為災區需要救護的災民提供權威醫療指導。在救災活動中，遠程醫學系統充分發揮了后方對前方的醫療支援作用。災區各醫院的遠程醫學衛星站點和醫療隊的機動遠程醫療裝備，成功地進行了多例遠程醫療會診。遠程醫學系統還將災區醫療救治的動態視頻、音頻信息等第一手資料，在第一時間直接傳送到了總后衛生部指揮組和前方軍區抗震救災指揮部，使抗震救災指揮部門能夠及時了解和掌握一線救治情況，發揮了前后方醫療救治信息溝通和網上指揮協調的作用。

遙感飛機：觀測災區現場

遙感飛機作為遙感平臺，裝載各種傳感器。在機腹設置不同的窗口，便于對地觀測。航空側視雷達從飛機側方發射微波，在遇到目標后，其后向散射的返回脈沖在顯示器上掃描成像，并記錄在膠片上，產生雷達圖像。在地震中，遙感飛機相當于“數碼相機”，能夠通過高空作業，對當地災情進行連續實時拍攝。

二、物聯網的“防”

近年來，中國接二連三遭遇“地震”，每次都有那么多的同胞因此喪命。對于地震，我們一直在“救”上面做文章，殊不知，“防”才更重要。

地震預警

物聯網最重要的技術之一就是RFID標簽。英國科學家研究出一種“自治愈”房屋，主要原理是利用RFID和傳感器來監控。這種房屋在墻中專門設計了縫隙空間，并且墻體中加入了可在強壓下變為流體的材料。如果受到地震引起的壓力，流體回流到縫隙中，不會對固體墻面產生影響。其結果是，房屋依舊存在，但可能會移動位置。如果建筑沒有坍塌，通過RFID和傳感器收集的數據會用來判別位置偏移量。此外更重要的作用是建筑中的RFID標簽和傳感器可以共同構建一套警報系統，在地震來之前預警，給予人們更多逃生的時間。

無線傳感器網絡（WSN）預測滑坡

作為物聯網的核心技術，在災難中的RFID的識別和引導作用應用較大，而物聯網的另一技術在災難預警中也同樣出色。無線傳感器網絡（WSN）技術曾在長江三峽庫區特殊地帶滑坡災難監測預警中發揮了很好的作用。它利用各種傳感器實時采集信息，通過無線的方式將信息傳輸給控制中心，能夠解決布設有線監測系統的缺陷，而且適用于GMS網絡信號無法覆蓋的偏遠山區滑坡災害監測。正是由于WSN本身的冗余性、無線性、網絡的自組織性，還同時具有較強的抗破壞能力，所以可以在基礎通信設施可能被毀壞的情況下，完成一定的通信任務，能成功適用于滑坡危險地帶的災難監測預警中。

關于加強地災物聯網應用的建議

近些年，地質災害在中國屢見不鮮，汶川地震、玉樹地震、雅安地震、臨汾泥石流、云南滑坡泥石流等，對于人們的生命、生活、生產都造成了巨大的損失，這些災害也反映出我國實時監測預警系統建設的滯后，迫切需要建立我國地質災害高易發區的地震、滑坡、泥石流的智能監測預警系統，通過快速感知地質災害的前兆信息，快速預警和實施應急避險，最大限度地避免造成人員的傷亡。盡管目前已有一些物聯網技術應用在地質災害預警中，但是整體結果還是差強人意，如果做到以下四點，或許很夠較好地加強地質災害監測預警。

加大科技投入：突破地質災害監測預警傳感器網絡的關鍵技術性問題；加強地質災害監測預警傳感器網絡技術集成和示范應用研究；為加快地質災害傳感器網絡技術的推廣應用，應盡快建立我國地質災害監測預警的系列標準，并制定鼓勵地質災害傳感器網絡技術的推廣應用的政策措施。值得欣慰的是，在利用物聯網技術應對地質災害方面，國家已經開始了嘗試。

小結

一百多年前，當尼采喊出“上帝已死”時，除了對人們世界觀和價值觀的震撼之外，更多的是讓人們開始不再迷信神的力量，開始思考科學技術對世界的客觀影響。隨著西方工業革命的接踵而至，科學技術不僅徹底改變了世界，也讓人們開始重新構建更為理性的價值體系。同樣，地災調查研究及科普方面也緊隨科學技術的發展步伐融入了先進整體潮流，并讓人們對地質災害的未知感和神秘感開始了新的審視，不再迷信神話而開始相信科學，即把地質災害過程看作是客觀存在的地質現象并從唯物論的視角去認識它。