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    日前,2.2万余处地质灾害监测预警实验点全面建成进入试运行阶段。至此,自然资源部已连续3年开展的地质灾害监测预警实验,通过提高地质灾害监测技术装备集成化、智能化水平和风险预警能力,扩大地质灾害专群结合监测预警覆盖面,推动我国地质灾害防治加快实现“人防﹢技防”——

    自然资源综合调查指挥中心专家组在青海调研地质灾害监测预警实验进展情况

    “4月25日,广西壮族自治区河池市金城江区平桃屯滑坡先后触发蓝色、黄色预警,经地质灾害防治专家现场核实、综合研判,该滑坡处于强变形临滑阶段。当地政府立即组织112名群众撤离危险区,并采取铺盖防水薄膜等应急措施进行处置,该滑坡在5月6日、6月10日再次加速滑动,目前已损毁威胁区域房屋……”

    这份监测信息是自然资源部中国地质调查局地质环境监测院接收到的众多地质灾害有效预警信息中的一份。据介绍,自去年11月至今年5月底,山西、浙江、福建、江西等17个地质灾害防治重点省份陆续完成了2.2万余处地质灾害隐患点的设备安装,至此2021年地质灾害监测预警实验安装工作全部完成并全面进入试运行阶段,截至目前,已有效预警地质灾害险情11起。

    三年磨剑 地质灾害监测预警技防体系初步建成

    自2019年起,自然资源部在全国范围内启动了地质灾害监测预警实验工作,由中国地质调查局牵头推进并提供全流程科技支撑、省级自然资源主管部门组织实施。2019年,中国地质调查局地质环境监测院联合20余家企事业单位开展集成研发攻关,初步形成了监测地表形变与降雨的6种单测项监测设备,以及1个平台和系列标准,并在29处地质灾害隐患点开展了实验。

    2020年,根据“提高可靠性、提高集成度、减低功耗、降低成本”的研发思路,四川、重庆、贵州、云南、陕西、湖南、甘肃、湖北、广东等9省(市)完成了2512处地质灾害监测预警实验点的设备安装和并网,滑坡仪I代正式定型,建成地质灾害智能预警系统V1.0版,有效预警了重庆云阳县团包滑坡、甘肃省陇南泻流坡滑坡、陕西略阳县小石碑子滑坡等15处地质灾害灾情险情,有效避免了366人可能因地质灾害造成伤亡。地质灾害监测预警实验工作在保障人民群众生命财产安全方面取得了初步实效。

    为进一步加快推进建立人防和技防并重的地质灾害监测预警新工作模式,也为进一步巩固和提高2020年地质灾害监测预警实验的工作成效,2021年自然资源部在山西、浙江、福建、江西、湖北、湖南、广东、广西、四川、重庆、贵州、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、新疆等17个省份(区、市)选择险情较大、成灾风险较高、威胁人数较多的2.2万余处地质灾害隐患点继续开展监测预警实验,并于汛期前全面建成运行。截至5月25日,17个省份全部完成仪器安装和并网工作,实际实施监测22609处,达到任务数的102.8%,监测预警实验进入试运行。截至目前,已有效预警了四川广安、广西河池、江西赣州、湖南怀化、重庆彭水、福建南平等地11起地质灾害险情,由于及时组织人员避险转移,未造成人员伤亡。

    中国地质调查局地质环境监测院的专家介绍说,连续3年开展的地质灾害监测预警实验,提高了地质灾害监测技术装备集成化、智能化水平和风险预警能力,扩大了地质灾害专群结合监测预警覆盖面,推动了我国地质灾害监测预警工作科学化、规范化和标准化,初步构建了“人防﹢技防”的地质灾害监测预警新格局。

    倾囊相授 专家团队提供全流程技术支撑指导

    2021年地质灾害监测预警实验建设阶段分为踏勘选点、方案设计、招标采购、安装实施与并网运行等5个关键环节,中国地质调查局利用其强大的技术力量和专家团队,提供了全流程技术支撑服务。

    据了解,在2021年地质灾害监测预警实验工作开展伊始,中国地质调查局调集地质环境监测院、自然资源综合调查指挥中心、天津地质调查中心、沈阳地质调查中心、南京地质调查中心、武汉地质调查中心、成都地质调查中心、西安地质调查中心、航空物探遥感中心、地质力学研究所所、水文地质环境地质调查中心、探矿工艺研究所等12家单位的科技支撑队伍,推进标准编制、方案复核、现场检核与技术培训等各项工作。

    “如何科学合理地选择隐患点”和“如何正确地安装监测设备”是监测预警实验工作建设阶段一直面临的难题,为进一步提升隐患选点和设备布设的科学性,中国地质调查局在实际工作中一直全力提供技术支撑。

    在方案设计阶段,12家局属单位抽调精兵强将对17个省份提交的2.49万处监测方案进行方案复核,对其中1.07万处提出了完善意见,极大提升了隐患勘选和设备布设的科学性。进入设备安装阶段,中国地质调查局选派80余名经验丰富的专家下沉到一线,开展地质灾害监测预警的现场技术指导和技术培训,协助各地及时发现和解决实施过程中出现的问题。

    从3月开始,中国地质调查局各技术支撑单位专家与分省驻守专家组成技术专家组,陆续对17个省的地质灾害监测预警实验工作进行了现场技术指导,主要围绕隐患点选择的合理性和设备布设的科学性等问题,对安装阶段方案设计、现场施工等环节的工作进展和质量进行了详细检查,并对设备立杆不规范、GNSS基站位置不合理、通信标准不统一、数据接入不同步、系统配置不完善等存在的问题提出了进一步的改进建议。

    进入4月,随着部分省份逐步完成了设备安装工作,中国地质调查局又聚焦仪器性能、安装布设合理性与预警机制等关键环节关键问题,按照“市州全覆盖、项目全覆盖、灾种全覆盖、单位全覆盖”的原则,对17个省的监测预警实验开展了新一轮质量检查与技术指导,重点对前期实施过程中发现问题较多的项目和具有区域代表性的地质灾害隐患进行抽检,指出各省份在安装布设、预警机制等方面存在的不足,并给予了技术指导与完善建议。

    6月10日,17个省份的质量检查与技术指导工作全面完成。各专家组对后续工作提出了相关建议,主要包括:一是要继续开展典型地区孕灾环境、致灾模式、成灾机理与风险预警研究,探索形成适合本地区的地质灾害风险预警模式;二是积极推进监测数据的重构与修补、多元数据耦合判定方法、动态预警阈值设定等方面的研究,通过样本积累统计,稳步提升预警准确度;三是通过试设备、试系统、试标准、试运行机制、试管理模式,为设备改进升级、系统优化完善提供理论与实践依据。

    此外,地质环境监测院还对参与实验的省级行政管理部门和技术队伍开展了多次技术培训和指导,规范技术文件、方案设计、报告编制、技术标准和工作流程。各省负责对本辖区内行政管理部门和技术队伍进行具体技术培训指导。据了解,仅地调局系统在各省开展的相关技术培训便多达80余次,各省份组织的各类技术培训达300余次。

    群策群力 环环相扣保障安装运行工作高效完成

    2021年地质灾害监测预警实验工作不仅得到了各级自然资源主管部门的广泛支持,还得到了设备厂商等社会力量的大力协助,在建设过程中逐渐形成了围绕监测预警实验工作,各级自然资源主管部门、地质调查勘察队伍、基层乡镇部门、施工队伍、设备厂商等多方力量共同参与的工作模式。在多方力量的共同努力和协同推进下,今年的地质灾害监测预警实验建设工作如期顺利完成。

    据了解,各省级自然资源主管部门对地质灾害监测预警实验工作高度重视,自监测预警实验开始便建立了专门的推进机制和工作专班负责地质灾害监测预警工作的各项事宜。各省份不仅多次召开项目建设培训会议,还制定了施工组织计划,细化工作任务,层层落实责任,加强项目资金和质量监管,同时利用科技手段强化技术支撑,有序推进各项工作。

    各省实验工作由各省自然资源主管部门牵头推进,涵盖多层级、多单位工作小组,协调指挥调度,充分发挥监督和技术指导作用,有力保障项目实施。据了解,广东省自然资源厅就曾先后派出10余个工作组,前往广东省20个相关地市开展调研指导工作,协调解决推进过程中出现的疑难问题,全面督促广东省加快地质灾害专业监测工作进度。

    地质灾害监测预警实验工作实施涉及设备仪器厂家、地质驻守队伍、设备安装人员众多,信息交互极其频繁。为进一步加强沟通协调、全面推进工作,各省级自然资源主管部门建立了项目统一沟通协调机制,及时传达工作要求和指示,明确工作职责任务,及时解决项目实施中出现的各类问题。同时,实施单位和设备厂商协同推进多项工作,科学合并工作环节,保障项目建设工期。据重庆市地质环境监测总站工作人员介绍,重庆市在工作过程中全面采用了信息化协同办公,统一信息交互平台,既保证了信息畅通,又保障了信息统计的及时性和准确性,做到了繁中有矩、忙中有序、紧中有力,按时高效完成建设任务。

    统一标准 为监测预警工作提供统一技术准则

    地质灾害监测预警实验工作曾面临诸多难题,对于地质环境监测院的研发团队来说,最大的难题就是如何提高监测设备的可靠性与智能化水平。地质环境监测院专家张鸣之介绍,GNSS是地质灾害监测设备中应用较多的一类设备,以前的“测绘型”GNSS设备监测精确度非常高,通过静态解算可监测到毫米级的变化,但是每1~2小时一组高精度监测数据可能漏报一些快速变形的崩滑灾害,此外设备常年保持24小时在线监测,功耗较高,仪器可靠性易受影响。

    地质环境监测院的研发团队根据“两提高、两降低”的思路,提出了“地灾型”GNSS设备研发思路,通过集成微机电传感器实现变频监测与智能唤醒,当监测到倾角、振动加速度测项变化发生时,设备从休眠状态被“唤醒”,进行厘米级高频动态位移数据采集,其他时间设备处于深度休眠状态,每天定时报送1~2组毫米级静态结算位移监测数据。这样,不仅可以最大限度降低设备功耗,而且对于快速变形的滑坡也能实现有效监测,同时使得综合成本大大降低。

    地质灾害监测设备具有精度适当、功能简约、功耗较低、安装便捷等特点,标准化的设备才有可能实现工业化规模化生产。但由于各地标准不同,各生产厂家的仪器设备规格不一,因此也造成设备不能组网混用、无法规模量产的情况。

    为规范地质灾害监测预警“感-传-知-用”各环节技术标准,地质环境监测院目前已联合有关单位共同编制了《地质灾害专群结合监测预警技术指南》《地质灾害监测数据通讯技术要求》《地质灾害监测预警数据库建设标准》和《地质灾害监测预警设备检测检验技术规范》四项行业标准,为监测预警工作提供了统一的技术准则,有利于监测预警设备的统一管理和数据共享,保障了今年的监测预警实验工作得以科学、规范、高效完成。

    地质环境监测院专家说,当前开展的地质灾害监测预警实验不只是适合地质灾害监测领域,形成的系列监测装备与风险预警技术对公路、铁路、电力等领域都有一定的借鉴意义,希望目前开展的工作可以引领全国地质安全监测领域的发展方向。

    研用结合 持续推进预警水平和防灾能力再提升

    今年的地质灾害监测预警实验工作按时完成并初步取得了良好的成效,但实验过程中也发现存在的一些问题。地质环境监测院的专家表示,已发现或梳理出来的问题将会是监测预警实验工作接下来改进的重要方向。

    中国地质调查局专家组在检查过程中发现,目前完成的一些监测点中存在监测不足和过度监测两种情况,个别监测隐患点规模较大,但监测设施较少、对关键位置控制不足,而个别规模较小的隐患点又存在设备安装过密的情况;部分设备安装不够规范,由于部分地区植被茂密或者房屋密集,太阳能板、雨量计受遮挡情况时有发生,从而影响监测效果。此外,个别隐患点还存在设备监测数据采集、上传机制不合理,监测数据不能及时上报的情况。针对存在的问题,各省将进行一次全面自查自纠,确保主汛期到来之前整改到位,监测预警实验工作能够真正发挥实效。

    据了解,地质灾害监测预警实验下一步的工作重点,一是抓紧构建完善“人防﹢技防”的地质灾害监测预警新工作模式,结合原有群测群防工作体系,建立数据分析、预警发布、现场调查、应急处置、信息上报等环节工作机制,形成管理闭环。二是完善监测数据质量评价机制,着手开展监测数据质量评价,查找出问题项目、问题设备,并督促整改,着力提升监测数据质量,为有效预警提供保障。三是加强数据分析和预警模型研究,及时汇总有效预警案例,加强对监测曲线、预警模型的分析和总结,强化机器学习、人工智能等技术的运用,不断提高预警模型的有效性。四是对实验过程中监测设备、预警平台等方面出现的问题进行系统总结,明确方向集中攻关,不断提升监测预警技术水平。

    广西河池地质灾害监测预警设备安装现场

     

    构建地质灾害监测预警新格局

    2020年10月23日至26日,由中国科学技术协会指导,中国岩石力学与工程学会主办的第十七次中国岩石力学与工程学术年会(CHINA ROCK 2020)在北京召开。本次大会的主题为“聚焦岩石工程瓶颈难题,促进科技经济深度融”,大会共组织了23个线上分会场, 多达6000多人参会。

    期间,中国地质调查局地质环境监测院、滑坡与工程边坡分会和地面岩石工程专业委员会联合组织了滑坡与工程边坡分会场(第八分会场)。主题为“滑坡与工程边坡:理论•技术•实践”,共组织学术报告30场,收到学术论文摘要92篇、论文全文52篇(收录41篇),参会人数541人、参展展商5家。环境监测院张鸣之高级工程师、佟彬高级工程师分别作了议题为“普适型滑坡仪研发与智能预警系统应用实践”、“全国地质灾害信息平台建设与服务”的学术报告,引起了热烈反响。

    环境监测院自CHINA ROCK 2018开始,已连续三次成功举办滑坡与工程边坡分会场。

     

     
    张鸣之高级工程师作“普适型滑坡仪研发与智能预警系统应用实践”学术报告

    佟彬高级工程师作“全国地质灾害信息平台建设与服务”学术报告

    环境监测院参加第十七次中国岩石力学与工程学术年会

    各地安装地质灾害普适型监测预警设备。 张鸣之 陈彦 供图

    阅读提示:自然资源部地质灾害监测预警新技术新装备——地灾普适型监测预警设备,目前已在全国9个省(区、市)推广试用。该设备围绕突发性地灾“防”的核心需求,走“规模化”的道路,通过发展集成化、模块化、芯片化的途径提高性价比,降低研发成本,力争突破监测预警设备推广的瓶颈。未来,先进的理论加上普适的设备,将明显提升我国地灾隐患点识别和管控的能力。

    入汛以来,全国多地迎来持续强降雨,地质灾害防治箭在弦上。在全国9个省(区、市)推广的自然资源部地质灾害监测预警新技术新装备——地灾普适型监测预警设备,也迎来紧张的试用考验。

    4月20日下午,部署在湖北省秭归县卡门子湾滑坡的地灾普适型监测预警设备,及时捕捉到滑坡变形错动信息。中国地质调查局地质环境监测院(自然资源部地质灾害技术指导中心)及时与湖北省自然资源厅、省地质环境总站、宜昌市自然资源局和秭归县自然资源局等单位召开“国家—省—市—县”四级联合会商视频会,综合研判滑坡的变形现状和发展趋势,确定预警等级为黄色。当地迅速采取防范措施,有效保障了滑坡影响区人民群众生命财产和三峡库区航道安全。

    五一节期间,湖南省凤凰县降雨持续,百余名群测群防人员早早启动了一日三次的巡查模式。今年,群测群防员龙菊平心里踏实多了:早些时候,当地自然资源部门在沱江镇虹桥村滑坡隐患点安装了地灾普适型监测预警设备,有了这群并肩战斗的“小伙伴”,龙菊平说:“智能监测与我们筑起双防线,共同守护父老乡亲的平安!”

    事实上,这一由中国地质调查局地质环境监测院牵头,联合19家相关单位研发试用的新设备刚满“周岁”。时间虽不长,已然交出了一份喜人的成绩单。“我们研发的普适型设备是适用于复杂地形地质条件、可靠耐用、性价比高、方便携带的监测预警技术装备组合。”自然资源部地质灾害技术指导中心首席科学家、地灾普适型监测预警设备研发团队负责人殷跃平介绍,“截至目前,我们共接收各类有效监测数据2500余万条,设备故障率在6%以下,总体运行稳定可靠!”

    1 攻坚

    预警地灾的新突破

    “地灾隐患在哪里?”“什么时间可能发生?”一直是地灾防治工作两大核心问题。解决“何时发生”的地灾预测,更被喻为“世界级”难题。“经过20世纪90年代以来以县为单位的1∶10万地灾调查和最近十多年来实施的1∶5万地灾详查,我国已摸清28.6万处地灾隐患点,构建了36万人组成的群测群防队伍,初步形成了地灾监测预警理论技术体系和科技支持保障体系,全国每年因地灾伤亡人数从90年代末的1500人降至最近几年的200多人。可以说,地灾防治工作取得了举世公认的成效。”殷跃平告诉记者。然而,成绩之下一个数据却不容回避:全国每年新发生的地灾,80%都发生在已圈定的隐患点范围之外。

    为何还会出现“80%”的盲区?殷跃平指出,我国地灾防治形势依然严峻复杂,近年来,随着极端强降雨等灾害性天气的频繁出现,以及人类工程活动的增加,地灾防治工作面临许多新的问题:一方面,突发性地灾“中心”由城镇向乡村转移,呈现随机性更大,隐蔽性更高和累计破坏性更强的特点;另一方面,“视线外”的高位远程滑坡—碎屑流—泥石流等“链状”地灾造成的群死群伤特大灾害日益凸显,准确进行预测和防范的难度明显增大。

    “从目前来看,我们对孕灾地质环境的调查远远不够,对易滑结构、成灾模式、预警模型的探索研究尚不能满足防灾的需求。”殷跃平介绍,比如,去年贵州水城“7·23”山体滑坡灾害(造成52人死亡),事实上,当地村组的地灾群测群防工作比较到位,专业队伍还采用了高分遥感和InSAR等高新技术对该区进行了动态调查,所圈定出的隐患点是位于村前的三叠系飞仙关组构成的陡坡地区,这套地层构成的易滑地质结构与2017年贵州纳雍“8·28”特大滑坡(造成38人死亡)非常相似,但实际上发生特大灾害的是位于村后1公里之外的二叠系峨眉山玄武岩构成的缓坡上,这种易滑地层形成的高位远程滑坡在该区较为罕见。“因此,我们提出了以空间信息技术、地面测绘、地质勘查和风险管控相结合的新一轮地灾风险调查思路:运用综合遥感技术开展1∶5万基础性调查;运用无人机、地面测绘与地质勘查手段开展以乡镇、村组等人口聚集区为重点的1∶1万精细化调查;通过开展省、县、村三级宏观、中观和细观地灾风险区划,为防灾减灾规划提供基础,跳出以隐患点为中心,‘排查—再排查—再再排查’的就点管点的被动状态。”

    在科技支撑方面,虽然全国已有众多“高精尖”的地灾监测预警设备,有的已经达到世界级水平,但往往价格不菲,安装一套设备动辄需要上百万元,对于地灾点多面广的国情而言,大规模布设并不现实。有些设备还不能适应恶劣的野外环境,运维费也很昂贵。

    为解决地灾防治的突出问题,进一步提高专业技术水平,2018年11月,自然资源部召开地灾监测预警科技创新研讨会,明确围绕突发性地灾“防”的核心需求,聚焦“地灾隐患在哪里”“什么时间可能发生”等关键问题,力争突破监测预警技术的瓶颈。

    按照自然资源部、中国地质调查局的部署,由中国地质调查局地质环境监测院牵头,联合19家相关单位组建了“学科交叉、部门联动”的技术攻关团队,拉开了全力开展地灾监测预警普适型设备研发与适用工作的大幕。

    殷跃平认为,“共性”和“性价比”是普适型监测预警设备特别强调的两个要素。长期以来,一些地方形成了“每个滑坡都不一样”的粗浅意识,因此,人为设置了滑坡预警预报是世界难题的不易逾越的屏障。实际上,滑坡也具有“共性”,都属于斜坡运动的范畴,这就是普适性。他举例说明:“我们每个人都各不相同,但作为‘人’这一群体它是有共性的。滑坡也一样,不同的滑坡总有相同的DNA,普适型设备就是要通过孕灾条件、监测数据、成灾机理研究,找到滑坡的共性,掌握其运动规律和理论原理,建立预警模型,进而提高预警的科学性和准确性。”

    在“高性价比”方面,殷跃平指出,以往对地灾隐患点的监测过度追求精度,有的设备监测甚至精准到毫米、亚毫米级,这对于城市和重大工程来说是必要的。但实际上,对于广大乡村防灾减灾而言,厘米级,甚至分米级的精度就能避免重大伤亡,而财产损失是次要的。只要发现隐患点出现显著变化,群众及时撤离即可达到避险目的,监测设备的可靠性和实用性则更为重要。

    2 实用

    聚焦需求护一方平安

    记者了解到,目前通过自主研发和集成研发,普适型监测预警设备研发和试用取得三方面进展。

    一是聚焦降水和地表变形,研发出裂缝计、GNSS卫星定位系统、倾角计、加速度计,以及雨量计和土壤含水率计6种普适型监测预警设备。这些设备以“提高可靠性、提高集成度、降低功耗、降低成本”为目标,集成度高、功能优化,并借助物联网传输技术,综合成本降低50%以上,操作简单、维护方便。

    比如,同样是测量雨量,传统的翻斗式、虹吸式雨量计精度高,但体积较大,施工难度大,需要定期维护。最新的普适型雨量计采用光电或压电技术进行一体化设计,体积小,维护简单,便于安装。又如,传统的裂缝计量程短,采取分体式设计,故障率高。最新研发的设备加大了量程,采用窄带物联网和远程控制,设备待机功耗降低过半,提高了规模化推广的水平。

    二是建立了监测数据传输通讯协议,统一了数据格式和传输方式,开发了地灾监测预警平台。研究人员针对目前市场上普遍存在的监测设备数据格式和传输协议不统一问题,在普适型设备研发中,编制完成《地灾监测数据通讯技术要求》,实现了地灾监测数据格式、接口方式和传输协议的统一,保障了多类型设备快速接入、分析预警及“国家—省—市—县”四级数据联通,初步实现监测数据“实时传输、实时查看、实时分析和实时预警”的监测预警功能。

    三是根据典型性与迫切性相结合的原理,在重庆、四川、贵州、云南、甘肃、湖南、湖北等9个省(区、市)的高山峡谷、丘陵山区、黄土地区、地震影响区等4类孕灾地区,选定29处典型的崩塌、滑坡灾害隐患开展样机试用。构建了由中国地质调查局地质环境监测院牵头,省自然资源厅、地灾防治技术支撑单位、地方自然资源部门以及设备研发单位等共同实施、多级联动的工作机制,达到了样机试用、监测实践的双重目的。

    运行效果如何?一线人员已经有不少反馈。

    “方便、实用,满足了使用需求。”甘肃省地质环境监测院副院长李瑞冬说。2019年7月,该院通过野外调查、综合比选,最终选择了永靖县具有一定典型性和代表性的黄土地灾隐患点布置了普适型监测预警设备,并开展了信息系统部署、监测数据整理分析与综合研究等工作。“之前做滑坡灾害深部位移监测,需要先打好钻孔、装上监测管,再往管里陆续安装倾斜仪等专业设备,程序繁多、设备体积大。现在使用普适型倾角仪,所有监测设备集成一体,只需从地表往下戳进60厘米左右的桩就能进行监测,施工便捷度有质的提升。”李瑞冬告诉记者,此外,10万元以内的单点建设费用与之前一套差不多80万元的监测设备相比,能减轻不少财政压力。

    贵州省在盘州市羊场乡下午村进行了示范点建设,安装了3套GNSS,3套裂缝计,1套雨量计和5套崩塌加速度计和4套倾角计。为真实体现出与传统自动化监测设备的差异,GNSS选择了共用基站的方式,设备均安装在原有同类设备的附近区域。“通过对比表明,普适型设备可有效反应地灾隐患点的动态变化,设备数据反应灵敏。”贵州省自然资源厅地勘处负责人高玉平说。

    湖南省完成了19处专业地灾监测点和25处群测群防监测示范建设,共布设普适型设备300多套,2019年省自然资源厅发布了《湖南省重要地质灾害隐患普适化监测技术要求(试行)》,湖南省自然资源事务中心地灾部雷耀波认为,湖南地质环境复杂,地灾隐患点数量多,规模主要以中小型为主,普适型设备将有较大的发展空间。

    3 推广

    分区分类覆盖全国

    “科学技术一定要解决国家的急需。”殷跃平指出,许多获得过大奖的监测预警项目原理都是非常先进的,但遗憾的是大多停留在实验室研发阶段,而普适型监测预警设备的研发必须要走一条“规模化”的道路。“我们在研发之初就让企业参与其中,通过发展集成化、模块化、芯片化的途径提高性价比,降低研发成本,把研发和推广结合起来。先进的理论加上普适的设备,将明显提升80%‘视线外’的地灾隐患点识别和管控的能力。”

    根据最新设备成熟度、工业化生产能力调研分析:2020年汛期每种普适型设备可产生1万套左右,结合全国地灾险情,可分区分类进行推广。

    对此,殷跃平建议,首先要聚焦青藏高原及周缘地区、云贵高原、秦巴山区、西北黄土高原、湘鄂桂山区、东南沿海山地丘陵等地灾高中易发区,这些地区有不少刚刚脱贫摘帽的贫困县、贫困村,不仅要避免因灾返贫,更要避免群死群伤重特大灾害的发生。二是要针对险情较大的地灾隐患及早部署,特别是单体地灾威胁30人以上、暂时无法实施工程治理或搬迁避让的地灾隐患,要确保实时掌握地灾发生发展过程。根据测算,今年可对3000处险情较大地灾隐患采用普适型设备进行监测。

    此外,为保障监测预警数据采集、传输、处理、分析各环节标准统一,还应注意将现有监测预警信息示范平台与普适型设备同步推广应用。深化机制建设与组织保障,充分发挥地方政府地灾防治主体责任,构建地方政府、省(区、市)自然资源厅(局)、地灾防治技术支撑单位、市县级自然资源管理部门和设备研发生产单位等共同实施、多级联动的工作机制等。

    殷跃平同时坦言,作为新型技术设备,普适型监测预警技术研发面临重重挑战。如:试用时间短,未经受长期、复杂气象条件的考验,有些问题可能还没有暴露出来;引导企业加快产品标准化、批量化和工程化生产仍需要一个过程;智能化预警模型还需要进一步探索;核心技术自主化仍需要加强等等。下一步重点工作,将抓住核心预警预测功能集中攻关,为更大范围推广应用做好准备。

    五一节前夕,好消息频频传来:一则,由中国地质调查局地质环境监测院起草的《地质灾害专群监测预警技术指南(试行)》与《地质灾害监测通讯技术要求》,作为自然资源部地灾防治三年行动方案下发各省参照执行。这两部技术要求可指导和规范崩塌、滑坡和泥石流等地灾隐患的专群结合监测预警工作,有利于提高地方防灾避险能力。二则,“滑坡崩塌灾害普适型智能化实时监测预警仪器研发”国家重大专项获批,该项目的实施将推动我国防灾减灾体系的标准化和技术进步,推动地灾监测预警技术装备产业化发展,为我国地灾三年行动实施提供支撑。

    据了解,为应对地灾风险,2020年全国汛期地灾防治工作视频会议强调,要加快普适型监测预警仪器设备集成研发和试用,进一步强化预警科学性、及时性、准确性。四川、湖南、甘肃、贵州陆续发文,明确今年逐步开展普适型监测设备试点建设工作。重庆市确定将以分类分级方式,对已查明的所有隐患点推进普适型设备的安装与自动监测。业内人士指出,随着新一轮1∶5万调查和风险评价、1∶1万精细化调查开展,不仅会找到更多地灾隐患点,而且“找”的过程还可能会引入普适型新技术手段。

    可以预见,未来普适型监测预警设备将与合成孔径雷达测量、高分辨率卫星遥感、无人机遥感、机载激光雷达测量等多种新技术手段,形成天空地一体化作战方式,在地灾防治工作中发挥更好的作用,守护群众的生命财产安全。

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    地灾普适型监测预警设备

    ■特点

    运行可靠、功能简约、精度适当、性价比高、安装快捷、维护方便、智能预警

    ■六种设备

    普适型雨量计:采用新型光电式、压电式传感器,体积小,维护简单。

    土壤含水率计:无须标定,探测范围大,采用多参数一体化设计,尺寸小,可在15分钟内完成安装。

    裂缝计:加大量程、窄带物联网和远程控制,设备待机功耗降低50%,对于加速变形阶段的采集能力明显提升。

    普适型GNSS:将监测精度由毫米级调整为亚厘米级,增加一体化预埋箱方式,运行功耗与综合成本显著降低。

    倾角计和振动加速度计:内置电池可不间断供电2~3年,已形成微芯桩、变形桩等多参数一体化监测预警设备,易安装易维护。

    新科技如何支撑“普适型”防灾