原標題:關注丨北斗“監”災,讓生命跑贏時間
今年以來,我國南方連降大雨,多地發生山體滑坡、泥石流、崩塌等地質災害。面對突如其來的地質災害,一場緊急自救的行動在各地上演。
2月17日,湖南省長沙市望城區成功預警一處坡體滑動地災隱患,避免人民群眾生命財產損失;6月10日,貴州省黔東南州天柱縣竹林鎮成功避讓一起滑坡災害,提前轉移24人;7月6日,湖南省常德市石門縣潘坪村雷家山發生大型山體滑坡地質災害,滑坡量達300萬立方米,直接毀壞一座小型電站,沖毀省道一公里,沖毀并掩埋民房五棟。由于提前預警,轉移安置群眾6戶20人,實現了“零傷亡”;7月10日,貴州省黔東南州丹寨縣揚武鎮發生山體滑坡,直接沖毀倒塌3棟房屋,由于提前預警,未造成人員傷亡(點擊了解詳情)。
▲7月10日,貴州省黔東南州丹寨縣揚武鎮發生山體滑坡,中海達地災監測設備及時預警,未造成人員傷亡
以上各地在地質災害自救中能做到成功避讓,都離不開北斗地質災害監測設備。作為我國自主研發的全球衛星導航系統,北斗通過實時導航、快速定位、精確授時、短報文通信等功能,能夠監測地質災害隱患,及時預警,有效保護人民群眾生命財產安全。
隨著今年6月23日我國完成北斗全球衛星導航系統星座部署,性能得到全面升級的北斗將會在地質災害防治中再立新功,繼續發揮重要作用,用精準服務守護一方平安。
引入北斗,地災監測水平再上新臺階
作為世界上地質災害最嚴重的國家之一,我國地質災害點多面廣,又多分散在偏遠山區,治理難度大,防治任務重。這是因為我國對地質災害隱患點都進行治理,財力不允許,完全依靠專業隊伍進行監測,也不現實。因此,為做好地質災害防治工作,我國在上世紀六七十年代提出了群測群防方法,即發動廣大群眾共同監測與預防。
由于很多地質災害發生在夜間,僅憑人力來監測預警不僅難度極大,且十分危險。于是,2000年以后,我國開始引進高精度GPS、固定式鉆孔傾斜儀、光纖監測技術等一批高新監測技術方法。至此,我國地質災害防治開始兩條腿走路:一條主打人防,另一條主打技防。
▲重慶市奉節縣在農房周邊安裝中海達地災監測設備
為進一步提升我國地質災害技防的準確性、覆蓋面,我國在2008年實施了“基于北斗一號衛星系統地質災害領域監測示范工程”。該工程旨在傳統的地質災害監測手段的基礎上,利用北斗一號衛星系統作為信息傳輸系統,選擇有代表性的典型滑坡、崩塌、地面沉降區和地震帶作為示范區,建立我國滑坡、崩塌、地面沉降、地應力實時監測系統,提高對重點地區地質災害的監測效率和預警能力。
經過兩年多的建設,我國完成了東部地面沉降監測、三峽庫區滑坡崩塌監測、典型區域滑坡監測、地震活動帶地應力監測等四大類13個監測示范區的建設。示范區建成后的系統試運行結果表明,利用北斗衛星進行數據傳輸,是地質災害監測數據傳輸手段中一種行之有效的方法,特別是在通訊條件差、地質環境復雜的情況下,或在某些應急情況下,北斗衛星通信可能是唯一有效的傳輸手段。此次示范工程,為在全國地質災害監測中推廣運用北斗奠定了工程和技術基礎。
隨著我國北斗的不斷發展,其定位精度越來越高,應用范圍越來越大。在此背景下,我國結合地質災害監測業務需求,將北斗二代衛星高精度定位技術應用于地質災害形變監測,并于2014年完成示范建設。試運行結果證明,北斗可以實現地質災害自動化全天候形變監測,這是我國地質災害防治的一次技術進步。
▲施工人員安裝中海達地災監測設備
此后,北斗在地質災害防治領域的應用逐漸推廣。湖南、湖北、廣西、云南、貴州、四川、甘肅、陜西、黑龍江、重慶、浙江等多地都針對地質災害多發區域,部署了基于北斗系統監測設備,全天候監測滑坡、泥石流、沉降、裂縫等地質災害。
北斗之所以能發揮監測預警作用,是因為其擁有“千里慧眼”。精確定位是北斗的“看家本領”,定位精度達到厘米級甚至毫米級水平。在事前預警監測方面,北斗對山體、水庫、河流的形變、位移等進行24小時實時監測,可以通過變形值智能評估其安全狀況,并對可能的滑坡、沉降、裂縫等險情進行預警;而在災害處置與救援過程中,特別是通信線路中斷的情況下,北斗能夠助力開展搜救工作,精準定位遇險地點,并通過北斗手持式衛星通信系統實時呼叫,向指揮中心發回災情信息。
同時,北斗基于有源定位和短報文功能,不僅能回答“我在哪兒”,還能告訴搜救方“你在哪兒”,不僅保障了人民群眾生命安全,而且有助于各地實現災害預警速報、救災指揮調度、快速應急通信等,極大提高了災害應急救援反應速度和決策能力。
在北斗的助力下,我國地質災害防治打有準備之仗,最大程度上保障了人民群眾生命財產安全。
企業助推北斗落地應用
從2008年我國開始嘗試用北斗造福地質災害防治至今,北斗用十二年的時間從試點做到了廣泛應用,這一結果與地質災害監測設備企業的推動是分不開的。
地質災害防治事關人民群眾生命財產安全,意義十分重大。因此,我國歷來高度重視地質災害防治。每年從中央到地方都投入了大量的人力物力財力用于地質災害防治,以致于這塊市場成為企業競相爭奪的“香餑餑”。
于是,圍繞地質災害防治的需求,國內企業結合自身的優勢,開始布局地質災害防治市場。這其中,深耕北斗衛星導航產業的企業不僅研發包括北斗在內的全星座衛星接收機,通過解算接收的衛星信號,來識別災害點滑坡體表面的毫米級、厘米級變形及位移,而且還研發了地質災害監測預警云平臺,以提供監測數據采集、數據瀏覽分析、監測預警發布等服務。
在各大企業的助推下,我國地質災害防治有了監測預警利器,由此實現了地質災害監測點數據信息實時采集、傳輸、管理、分析、預報、決策、發布等,從而提高了政府部門對地質災害的治理和管理水平,有效地保障人民群眾的生命財產安全,最大限度地減少經濟損失。更為重要的是,伴隨地質災害監測設備的推廣應用,以及北斗自身的不斷完善,性能得到提升的北斗開始取代美國GPS,在地質災害防治領域得到應用,并逐漸在全國遍地開花。
在搶占地質災害防治領域這塊蛋糕中,空間信息行業企業或許是最先行動的一批企業,這是因為它們一直專注于高精度GNSS產品的研發和生產,有能力開發出適用于地質災害監測的全星座衛星接收機。以廣州中海達衛星導航技術股份有限公司(下稱中海達)推出的北斗接收機VNet8為例。中海達北斗接收機VNet8自2011年開始研發,2012年年初正式推向市場,是當時市場上第一款真正支持北斗高精度的參考站專用接收機,推動了北斗在地質災害監測領域的應用。(更多新品信息請點擊了解)
▲重慶市壤渡場北安裝中海達地災監測設備監測山體滑坡
與同類產品相比,中海達北斗接收機VNet8擁有四大優勢:設備自帶太陽能板和GPRS無線數據傳輸系統,可適應復雜的地形地貌,選點方便;設備工作幾乎不受自然環境的影響,可以進行24小時全天候的觀測;通過GNSS觀測點的三維坐標可以同時測定;設備具有體積小,耗電少,操作簡便的特點。之后,基于北斗接收機VNet8,中海達升級了地質災害監測系統,該系統基于地理信息系統、GNSS,以及地質災害監測技術,以一定范圍(區域)的滑坡、泥石流及崩塌等地質災變體為監測對象,對其在時空域的變形破壞信息和災變誘發因素信息實施動態監測,收集相關地質環境變化信息,對未來可能發生災害的地段(點)做出預測,從而為地質災害防治提供決策依據。中海達地質災害監測系統先后在三峽黃土坡滑坡監測、劉家峽洮河滑坡監測、三峽重慶庫區滑坡監測、廣元市地質災害監測等項目得到應用,得到了用戶的廣泛認可。
國家的重視,企業的推動,北斗在我國地質災害防治領域的應用落地生根,切實為人民群眾的生命財產安全保駕護航。據數據統計,自2015年以后,每到地質災害頻發季節,北斗每年都能成功預警地質災害隱患,且成功預警的次數在逐年增加。
后北斗時代,地災監測更智能
隨著今年6月23日北斗最后一顆組網衛星發射升空,我國建成了覆蓋全球的衛星導航系統,北斗掀開了從建設到應用的新篇章,這也意味著后北斗時代將從此開啟。
在后北斗時代,北斗不僅將導航服務擴展到全球,短報文通信等特色服務進一步強大,而且定位精度也有望趕超美國GPS。其中,在短報文通信上,信息發送能力從一次發120個漢字提升到一次發1200個漢字,這樣一來,人們遇到突發的地質災害情況時無須惜字如金,足以將事情一次性說清楚,還可發送圖片等信息;在定位精度上,配置了新一代原子鐘的北斗,在全球范圍內民用定位精度在10米以內,亞太地區精度在5米以內,在增強系統加持下精度可達1米,優于美國GPS全球定位均在10米以內的精度水平。
在性能得到全面提升的驅動下,北斗在地質災害防治領域應用的廣度和深度會越來越大。在應用廣度上,北斗除了服務于滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫等地質災害,還將會服務于抗震救災、抗洪救災、森林防火等防災減災救災中。在應用深度上,北斗將通過與天基物聯網技術、5G、微機電技術等技術融合,推出普適化強、性價比高、簡便易行的自動監測技術設備,在實現數據采集、傳輸、分析和預警發布等全過程智能化管理的同時,做到地質災害監測預警的全面覆蓋。
▲湖南省在今年推廣普適化監測設備,提高地方防災能力
為跟上后北斗時代,無論是科研院所,還是地質災害監測設備企業也都在緊跟步伐,研發并推出普適化監測設備。其中,中海達在今年先后推出了普適化裂縫計、普適化傾角加速度計、普適化GNSS接收機、普適化土壤含水率、普適化泥位計等普適化監測設備。在今年湖南省懷化市的地質災害監測項目中,中海達普適化多維監測儀展開了應用,目前設備運行穩定、狀態良好,獲取了較好的監測數據。
當前,除了北斗,InSAR、LiDAR、高分辨率光學遙感技術等現代對地觀測手段也為地質災害早期識別和監測預警提供了非常重要的手段。在諸多科技手段的加持下,地質災害“隱患點在哪里?”“什么時候可能發生?”兩大核心問題尚未得到妥善地解決,因此我國地質災害防治工作依舊任重而道遠?梢灶A見,在未來地質災害防治中,北斗將發揮更重要的作用,為地質災害防治筑牢“安全墻”。
作者/編輯 何溪