地质灾害实时监测预警系统
地质灾害隐蔽性强、破坏性大,灾害来临时往往只在分秒之间,对地质灾害严防死守成了贵州每年汛期的“必答题”。
与来势汹汹的气象灾害不同,地质灾害“深藏不露”,如同打一枪换一个地方的“游击队”,隐蔽作战、突然袭击,因此预测地质灾害的来袭,堪称世界性技术难题。
为破解地灾防治难题,针对本地喀斯特地区地质地貌特点,贵州综合运用物联网、大数据、云计算、遥感、人工智能等信息技术,建设了贵州省地质灾害监测预警系统。提前“侦听”地质灾害“坏想法”,让防灾避灾工作做得更加精准,确保人民群众生命财产安全。
一到汛期,紧急会议、紧急预警、应急响应等成为了贵州省地质灾害防治指挥部的常态工作。地质灾害频发,让贵州随时保持备战状态。
“灾种全、灾害重、隐患多、发生频繁”这是人们对贵州地质灾害的印象。贵州是全国唯一的以岩溶山地为主的省份,地形切割强烈,生态环境脆弱,地质灾害隐蔽性、突发性和危害性强。
调查显示,贵州省地质灾害高中易发区面积达到13.6万平方公里,占全省国土面积的77%,是全国地质灾害最为严重的省份之一。
“久病成良医”,久经考验的贵州依靠技术创新和制度创新,不断探索各种高效的地质灾害预测预防方法。通过“人防”+“技防”的方式,群测群防,全民防灾,在全省范围内每一个角落都有一双监测地质灾害的眼睛。
尽管地质灾害的发生随机且突然,但地质灾害来临前,总有一些规律可循。比如地质灾害往往伴随着长期降雨或短时强降雨,绝大多数地质灾害都发生在山地、丘陵等地势陡峭的地方。
“基于地质灾害发生的规律,贵州省创新建设了一套地质灾害监测预警系统,提前预测地质灾害发生的时间和地点范围。”贵州省地质环境监测院(贵州省地质灾害应急技术指导中心)副院长李阳春说。
李阳春所说的“监测预警系统”全称叫做“贵州省地质灾害监测预警系统”,被人们称之为地质灾害预警的“黑科技”。这套系统中,在全国率先应用卫星合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)开展地表形变测量,识别地质灾害隐患,2017年以来已形成大量监测数据,在地质灾害防治工作中屡立奇功。
目前,全省9个市州88个县区7759个监测点的38041台GNSS、裂缝计等传感器设备,成了监测预警系统采集实时监测数据的“触角”,通过对喀斯特地区的地质灾害预警算法模型研究,科技化、信息化、智能化地实时掌握地质灾害那点“坏心思”。
2020年6月24日中午12点57分,贵州省地质灾害实时监测预警系统突然对晴隆县安谷乡前进村团坡组大寨地灾隐患点发出了滑坡橙色预警。
“这次预警是系统智能分析监测数据后发出的预警,预警信息发出后,黔西南州自然资源局地质灾害应急值班人员第一时间派人赶往现场核实。当天13时24分,现场核实人员反馈,滑坡已经出现发灾前兆。”李阳春介绍。
险情出现后,晴隆县自然资源局启动临灾避险预案,安谷乡人民政府组织受威胁群众紧急避险撤离,同时当地技术保障单位贵州省地矿局117地质队前往调查。
当天15时40分左右群众撤离完毕,57分钟后,5千余方土体下滑,阻断了通村公路,另未滑动方量4万余方残留在斜坡上,也处于极不稳定状态。
这是贵州省地质灾害监测预警系统预警的成功案例之一。这个隐患点安装了GNSS监测站3台、GNSS基站1台、雨量计1台、普适性裂缝仪1台,这些数据实时传送到监测预警系统,系统智能分析后发现曲线波动超过正常范围,根据曲线范围分析,自动发出橙色预警。
李阳春介绍,在地质灾害隐患点,将会根据当地实际情况选择安装地表位移、地表裂缝、深部位移、降雨量、土壤含水率、次声等方面的监测仪器。这些仪器采集的数据通过GPRS、北斗等将数据实时传输到数据库平台,数据库平台对数据进行重组和预处理,然后预警模型智能分析判断数据,自动生成预警信息。这些预警信息就会自动发送给相关责任人,提前“侦听”到地质灾害的“坏想法”,达到临灾预警的目的。
据悉,2017年,贵州省人民政府办公厅印发《贵州省提升地质灾害监测预警科技能力行动方案》和《贵州省高位隐蔽性地质灾害隐患专业排查方案》中,明确提出,要通过运用高科技手段,提升地质灾害监测预警科技能力和高位隐蔽性地质灾害隐患专业排查能力,打造“人防+技防”专业保障体系。
目前,贵州省威胁30人以上的高风险地质灾害隐患点,全部安装了自动化监测设备及自动报警设备,实现风险较大隐患点专业自动化监测全覆盖;威胁30人以下的隐患点,采用先进监测设备和声光智能化自动报警设备进行监测预警。
位移-雨量监测曲线
贵州省地质灾害监测预警系统的智能监测24小时在线,节省人力、智能识灾的同时,在全国大数据防灾减灾方面做出了科技和制度结合的全新探索。
基于大数据建设经验,贵州于2017年就启动了贵州省地质灾害综合防治大数据平台(贵州省“1155”地灾防治大数据平台)——贵州省地质灾害防治指挥平台。平台包括了“一台多网”“一体五位”“五台融合”“五级管理”,简称“1155”工程。
监测预警系统作为贵州省地质灾害防治指挥平台重要功能模块,为地质灾害防治工作提供了有力的科技支撑和制度探索。
很多地方也建设了监测设备和系统后,却因为每个市、区、县的标准不统一,形成了一个个“信息孤岛”,增加了信息化成本和统一调度的难度。
“贵州地质灾害监测预警系统在数据统一方面下足了功夫,采用统一的接入标准和数据接入协议,让所有的监测设备的数据都进入到一个平台进行数据分析处理。”李阳春说。
除此以外,贵州省地质灾害防治指挥部办公室还下发了《贵州地质灾害监测预警系统使用办法》,从制度上规范了发出预警信息后各级部门现场核实、人工预警、紧急撤离等工作流程,大大提高了各地临灾处置能力,让贵州地质灾害监测预警系统充分发挥科技预警的作用。
贵州省地质灾害应急技术指导中心数据显示,这套实时监测预警系统上线以来,成功预警地质灾害变形隐患点38处,避免3274人伤亡,避免经济损失10762万元。
滑坡当日GNSS监测曲线
分布在全省地质灾害隐患点的自动监测设备