47年前的7月28日,唐山發(fā)生7.8級強烈地震,造成24.2萬人遇難、16萬人重傷,百年工業(yè)城市瞬間被夷為平地,地質(zhì)災害的強大破壞力震人心魄。時至今日,各種地質(zhì)災害給人類社會造成的破壞仍時有出現(xiàn)。面對具有極強隱蔽性、突發(fā)性和破壞性的地質(zhì)災害,如何能夠提前預警,防患于未然,北斗正在給出答案。

我國地質(zhì)災害防治形勢嚴峻

我國是世界上地質(zhì)災害最為嚴重的國家之一,地質(zhì)災害點多面廣,隱蔽性、復雜性、突發(fā)性、時空不確定性和動態(tài)變化性強,地質(zhì)災害防治形勢依然十分嚴峻。由于地處世界兩大地震帶—環(huán)太平洋地震帶和歐亞地震帶的交匯部位,地震頻率高、強度大、分布廣,地震造成山體破壞、巖體破碎、地質(zhì)環(huán)境惡化,引發(fā)大量崩塌、滑坡、泥石流等次生地質(zhì)災害。與此同時,由于深受全球氣候變化影響,我國極端強降雨、局地集中降雨等極端天氣氣候事件頻發(fā),汛期主降雨帶范圍變化,地質(zhì)災害的動態(tài)變化性和時空不確定性更加凸顯。而人類工程活動的增加也加劇了地質(zhì)災害風險。

主要地質(zhì)災害類型

目前我國地災防治依然存在調(diào)查精度不夠、先進技術手段應用不足、隱患識別、監(jiān)測預警和風險管控能力不強等薄弱環(huán)節(jié)。為保障人民生命財產(chǎn)安全,提高各級政府對地質(zhì)災害突發(fā)事件的監(jiān)測預警和管控力度,亟需實施災害監(jiān)測預警信息化工程,提高監(jiān)測、識別和預警能力。

國家高度重視地質(zhì)災害防治

近年來,地質(zhì)災害造成的損失呈現(xiàn)出加重的趨勢,不僅不利于我國經(jīng)濟建設發(fā)展,對人民群眾的生命和財產(chǎn)安全也造成了極大威脅。國家對地質(zhì)災害防治工作提出了更高的要求。黨的二十大報告明確提出要“提高防災減災救災和重大突發(fā)公共事件處置保障能力”。2022年12月自然資源部發(fā)布《全國地質(zhì)災害防治“十四五”規(guī)劃》明確提出要健全完善以地質(zhì)災害風險防控為主線的綜合防治體系,顯著提升地質(zhì)災害防治的科技信息能力,充分利用國產(chǎn)衛(wèi)星、無人機、測繪地理信息和地面調(diào)查等手段,提升地質(zhì)災害隱患動態(tài)識別技術水平;綜合運用無線組網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)技術、GNSS技術、多參量數(shù)據(jù)融合技術等新型技術手段,研發(fā)普適型智能化實時監(jiān)測預警裝備等。

用“芯”監(jiān)測有效防治

地質(zhì)災害具有災害鏈效應,致災機理復雜等特點,監(jiān)測預警是主動應對災害的重要有效手段。實時了解地質(zhì)災害在時間和空間上的分布變化規(guī)律,是科學防災減災的關鍵。形變監(jiān)測仍是地質(zhì)災害防治的重點,而形變監(jiān)測的核心在于監(jiān)測微小位移,高精度的監(jiān)測設備和技術是監(jiān)測微小位移的關鍵。

為了滿足國家對地災防治工作的具體要求,國內(nèi)主流北斗高精度定位芯片廠商華大北斗與旗下高精度監(jiān)測服務廠商米度測控,圍繞“芯片級”高精度監(jiān)測技術開展了科技攻關與技術創(chuàng)新,目標構建基于北斗高精度定位芯片技術的全天候地質(zhì)災害自動化監(jiān)測體系,融合北斗短報文技術、多傳感器融合組網(wǎng)技術、物聯(lián)網(wǎng)傳感技術、無線通信技術、邊緣解算技術、云計算技術等新興技術并進行了應用創(chuàng)新,以滿足用戶在地質(zhì)災害安全監(jiān)測各細分領域的實際需求。在獲取地質(zhì)變化動態(tài)信息方面,可實現(xiàn)對目標地區(qū)連續(xù)長期穩(wěn)定的實時監(jiān)測,準確全面地獲取、記錄并分析監(jiān)測數(shù)據(jù),從而實現(xiàn)提前、精準地預警地災隱患,協(xié)助政府對治理、疏散、搬遷等方案做出科學有利的決策;在整體性能方面,解決了現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)自動化監(jiān)測解決方案體積較大、成本較高、功耗較大、對環(huán)境依賴性較強等痛點問題,大幅降低了傳統(tǒng)形變監(jiān)測終端的功耗和成本,助推低成本、低功耗、高精度的形變監(jiān)測產(chǎn)品在地災監(jiān)測行業(yè)的應用,并滿足毫米級高精度監(jiān)測規(guī)模化應用要求。

芯片級北斗地質(zhì)災害監(jiān)測整體解決方案

實時監(jiān)測-安全監(jiān)測與預警分析云平臺

結合其他傳感器,地災監(jiān)測系統(tǒng)除可實現(xiàn)連續(xù)實時的表面位移監(jiān)測外還可對其他地災要素進行監(jiān)測,如降雨量、泥水位、地下水位、土壤含水率、深部位移、土壓力、地聲、次聲等,真正做到全天候全方位監(jiān)測。一旦實時監(jiān)測指標達到預警值,系統(tǒng)便可觸發(fā)報警,實現(xiàn)分級響應,快速聯(lián)動,為防災減災爭取更多的時間和空間。通過該解決方案的實施部署,可以實現(xiàn)一次安裝,連續(xù)監(jiān)測、遠程運維,克服了復雜氣象環(huán)境、項目現(xiàn)場偏僻及交通限制的影響,能夠有效節(jié)省人工巡檢、運維搶修工作中的人工、時間、差旅車輛及監(jiān)測器具等成本。

位于云南省、貴州省等地區(qū)的地災監(jiān)測站

規(guī)模化發(fā)展防患于未然

北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)作為我國自主實施、獨立運行的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng),能夠提供可靠的高精度定位和授時服務,安全性高、技術成熟。依托北斗高精度定位技術的“芯片級”高精度形變監(jiān)測解決方案將滿足更多應用場景的需求,如水利監(jiān)測、礦山監(jiān)測、橋梁監(jiān)測、重點建筑物監(jiān)測、建筑基坑監(jiān)測、公路鐵路沉降監(jiān)測等。“芯片級”解決方案在性能、功耗、成本等方面的諸多優(yōu)勢,也為相關應用的規(guī)模化普及推廣和實施打下了良好的基礎。推動北斗“芯片級”解決方案在形變監(jiān)測領域的規(guī)模化應用,將更好地為不同領域可能出現(xiàn)的災害風險進行提前預警,更好地保障人民生命財產(chǎn)安全,同時也將為建設更高水平的平安中國貢獻北斗“芯”的力量。