党的十八大以来,国家实施防灾减灾救灾新战略,为地质灾害防治工作提供了明确方向——聚焦地质灾害隐患在哪里、什么时间可能发生等关键问题,破解监测预警技术瓶颈。当前,面临地质灾害防治工作新形势,自然资源部地质灾害技术指导中心在地质灾害监测预警新技术、新方法方面取得新成效。本期“权威讲堂”,自然资源部地质灾害防治技术指导中心首席科学家殷跃平教授将专题介绍自然资源部开展地质灾害普适型监测预警的目的意义,普适型监测预警的关键技术、推广试用情况以及最新成果。
近年来,全国每年新发生的地质灾害,近80%都发生在已圈定的隐患点范围之外。围绕“地灾隐患在哪里”“什么时间可能发生”等关键问题,我们发现随着极端强降雨等灾害性天气频现、人类工程活动的增加,让地质灾害尤其是突发性地质灾害客观上呈现随机性大、隐蔽性更高、累计破坏性更强、“链状”灾害日益凸显等特点。同时,主观上对孕灾地质环境的调查不够,对易滑结构、成灾模式、预警模型的探索研究尚不能满足当前防灾的需求。准确预测和防范的难度明显增大。对此,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,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。我国是世界上自然灾害最为严重的国家之一,灾害种类多,分布地域广,发生频率高。单纯采取传统群测群防方式无法支撑,若采用专业监测设备也将面临成本过高,维护较难,安装施工复杂等难题。
2018年11月,自然资源部召开地质灾害监测预警科技创新研讨会,聚焦地质灾害防治的突出问题,提升全社会地质灾害避险防范能力。
2019年4月,按照自然资源部的部署,由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)牵头,联合19家相关单位组建“学科交叉、部门联动”的技术攻关团队,拉开了全力开展地质灾害监测预警普适型设备研发与适用工作的大幕。
通过团队自主研发与集成研发的特点,达到普适性监测预警的运行可靠、功能简约、精度适当、性价比高、安装便捷、智能预警等定位。
【最终实现】集成攻关7种普适型仪器:雨量计、土壤含水率仪、裂缝计、低成本GNSS卫星定位设备、加速度计、倾角计与智能成像雷达等仪器规范5部技术标准:建立统一的数据接收平台,规范通信协议标准,提倡采用物联网、卫星定位技术进行数据传输建议1个平台:地质灾害监测预警物联网平台综合群测群防和专业监测弊端,“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。例如滑坡,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,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。在刚过去的2020年,普适型监测预警设备研发和试用情况良好,对重庆云阳团包滑坡、陕西略阳小石牌子滑坡、贵州晴隆等地质灾害险情实现成功预报。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,集成度高、功能优化,并借助物联网传送技术,操作简单、维护方便。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。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。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。小编有话说
感谢殷跃平教授近期给大家带来如此丰富的内容,希望大家在受益的同时,也多多分享给身边的亲朋好友,让大家一起参与进来,都能为地灾防治工作谏言献策。
(投稿邮箱:gzcenter2016@163.com)