華大北斗用“芯”服務(wù)地災監測
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(wàn)人遇難、16萬(wàn)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(shí)至今日,各種地質(zhì)災害給人類(lèi)社會(huì )造成的破壞仍時(shí)有出現。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(diǎn)多面廣,隱蔽性、復雜性、突發(fā)性、時(shí)空不確定性和動(dòng)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(shí),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(dòng)態(tài)變化性和時(shí)空不確定性更加凸顯。而人類(lèi)工程活動(dòng)的增加也加劇了地質(zhì)災害風(fēng)險。
主要地質(zhì)災害類(lèi)型
目前我國地災防治依然存在調查精度不夠、先進(jìn)技術(shù)手段應用不足、隱患識別、監測預警和風(fēng)險管控能力不強等薄弱環(huán)節。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)事件的監測預警和管控力度,亟需實(shí)施災害監測預警信息化工程,提高監測、識別和預警能力。
國家高度重視地質(zhì)災害防治
近年來(lái),地質(zhì)災害造成的損失呈現出加重的趨勢,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”規劃》明確提出要健全完善以地質(zhì)災害風(fēng)險防控為主線(xiàn)的綜合防治體系,顯著(zhù)提升地質(zhì)災害防治的科技信息能力,充分利用國產(chǎn)衛星、無(wú)人機、測繪地理信息和地面調查等手段,提升地質(zhì)災害隱患動(dòng)態(tài)識別技術(shù)水平;綜合運用無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、GNSS技術(shù)、多參量數據融合技術(shù)等新型技術(shù)手段,研發(fā)普適型智能化實(shí)時(shí)監測預警裝備等。
用“芯”監測有效防治
地質(zhì)災害具有災害鏈效應,致災機理復雜等特點(diǎn),監測預警是主動(dòng)應對災害的重要有效手段。實(shí)時(shí)了解地質(zhì)災害在時(shí)間和空間上的分布變化規律,是科學(xué)防災減災的關(guān)鍵。形變監測仍是地質(zhì)災害防治的重點(diǎn),而形變監測的核心在于監測微小位移,高精度的監測設備和技術(shù)是監測微小位移的關(guān)鍵。
為了滿(mǎn)足國家對地災防治工作的具體要求,國內主流北斗高精度定位芯片廠(chǎng)商華大北斗與旗下高精度監測服務(wù)廠(chǎng)商米度測控,圍繞“芯片級”高精度監測技術(shù)開(kāi)展了科技攻關(guān)與技術(shù)創(chuàng )新,目標構建基于北斗高精度定位芯片技術(shù)的全天候地質(zhì)災害自動(dòng)化監測體系,融合北斗短報文技術(shù)、多傳感器融合組網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)、邊緣解算技術(shù)、云計算技術(shù)等新興技術(shù)并進(jìn)行了應用創(chuàng )新,以滿(mǎn)足用戶(hù)在地質(zhì)災害安全監測各細分領(lǐng)域的實(shí)際需求。在獲取地質(zhì)變化動(dòng)態(tài)信息方面,可實(shí)現對目標地區連續長(cháng)期穩定的實(shí)時(shí)監測,準確全面地獲取、記錄并分析監測數據,從而實(shí)現提前、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(xué)有利的決策;在整體性能方面,解決了現階段物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化監測解決方案體積較大、成本較高、功耗較大、對環(huán)境依賴(lài)性較強等痛點(diǎn)問(wèn)題,大幅降低了傳統形變監測終端的功耗和成本,助推低成本、低功耗、高精度的形變監測產(chǎn)品在地災監測行業(yè)的應用,并滿(mǎn)足毫米級高精度監測規?;瘧靡?。
芯片級北斗地質(zhì)災害監測整體解決方案
實(shí)時(shí)監測-安全監測與預警分析云平臺
結合其他傳感器,地災監測系統除可實(shí)現連續實(shí)時(shí)的表面位移監測外還可對其他地災要素進(jìn)行監測,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測。一旦實(shí)時(shí)監測指標達到預警值,系統便可觸發(fā)報警,實(shí)現分級響應,快速聯(lián)動(dòng),為防災減災爭取更多的時(shí)間和空間。通過(guò)該解決方案的實(shí)施部署,可以實(shí)現一次安裝,連續監測、遠程運維,克服了復雜氣象環(huán)境、項目現場(chǎng)偏僻及交通限制的影響,能夠有效節省人工巡檢、運維搶修工作中的人工、時(shí)間、差旅車(chē)輛及監測器具等成本。
位于云南省、貴州省等地區的地災監測站
規?;l(fā)展防患于未然
北斗衛星導航系統作為我國自主實(shí)施、獨立運行的全球衛星導航系統,能夠提供可靠的高精度定位和授時(shí)服務(wù),安全性高、技術(shù)成熟。依托北斗高精度定位技術(shù)的“芯片級”高精度形變監測解決方案將滿(mǎn)足更多應用場(chǎng)景的需求,如水利監測、礦山監測、橋梁監測、重點(diǎn)建筑物監測、建筑基坑監測、公路鐵路沉降監測等。“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(guān)應用的規?;占巴茝V和實(shí)施打下了良好的基礎。推動(dòng)北斗“芯片級”解決方案在形變監測領(lǐng)域的規?;瘧?,將更好地為不同領(lǐng)域可能出現的災害風(fēng)險進(jìn)行提前預警,更好地保障人民生命財產(chǎn)安全,同時(shí)也將為建設更高水平的平安中國貢獻北斗“芯”的力量。