
地質災害實時監測預警系統
地質災害隱蔽性強、破壞性大,災害來臨時往往只在分秒之間,對地質災害嚴防死守成了貴州每年汛期的“必答題”。
與來勢洶洶的氣象災害不同,地質災害“深藏不露”,如同打一槍換一個地方的“游擊隊”,隱蔽作戰、突然襲擊,因此預測地質災害的來襲,堪稱世界性技術難題。
為破解地災防治難題,針對本地喀斯特地區地質地貌特點,貴州綜合運用物聯網、大數據、云計算、遙感、人工智能等信息技術,建設了貴州省地質災害監測預警系統。提前“偵聽”地質災害“壞想法”,讓防災避災工作做得更加精準,確保人民群眾生命財產安全。
一到汛期,緊急會議、緊急預警、應急響應等成為了貴州省地質災害防治指揮部的常態工作。地質災害頻發,讓貴州隨時保持備戰狀態。
“災種全、災害重、隱患多、發生頻繁”這是人們對貴州地質災害的印象。貴州是全國唯一的以巖溶山地為主的省份,地形切割強烈,生態環境脆弱,地質災害隱蔽性、突發性和危害性強。
調查顯示,貴州省地質災害高中易發區面積達到13.6萬平方公里,占全省國土面積的77%,是全國地質災害最為嚴重的省份之一。
“久病成良醫”,久經考驗的貴州依靠技術創新和制度創新,不斷探索各種高效的地質災害預測預防方法。通過“人防”+“技防”的方式,群測群防,全民防災,在全省范圍內每一個角落都有一雙監測地質災害的眼睛。
盡管地質災害的發生隨機且突然,但地質災害來臨前,總有一些規律可循。比如地質災害往往伴隨著長期降雨或短時強降雨,絕大多數地質災害都發生在山地、丘陵等地勢陡峭的地方。
“基于地質災害發生的規律,貴州省創新建設了一套地質災害監測預警系統,提前預測地質災害發生的時間和地點范圍。”貴州省地質環境監測院(貴州省地質災害應急技術指導中心)副院長李陽春說。
李陽春所說的“監測預警系統”全稱叫做“貴州省地質災害監測預警系統”,被人們稱之為地質災害預警的“黑科技”。這套系統中,在全國率先應用衛星合成孔徑雷達干涉測量技術(InSAR)開展地表形變測量,識別地質災害隱患,2017年以來已形成大量監測數據,在地質災害防治工作中屢立奇功。
目前,全省9個市州88個縣區7759個監測點的38041臺GNSS、裂縫計等傳感器設備,成了監測預警系統采集實時監測數據的“觸角”,通過對喀斯特地區的地質災害預警算法模型研究,科技化、信息化、智能化地實時掌握地質災害那點“壞心思”。


2020年6月24日中午12點57分,貴州省地質災害實時監測預警系統突然對晴隆縣安谷鄉前進村團坡組大寨地災隱患點發出了滑坡橙色預警。
“這次預警是系統智能分析監測數據后發出的預警,預警信息發出后,黔西南州自然資源局地質災害應急值班人員第一時間派人趕往現場核實。當天13時24分,現場核實人員反饋,滑坡已經出現發災前兆。”李陽春介紹。
險情出現后,晴隆縣自然資源局啟動臨災避險預案,安谷鄉人民政府組織受威脅群眾緊急避險撤離,同時當地技術保障單位貴州省地礦局117地質隊前往調查。
當天15時40分左右群眾撤離完畢,57分鐘后,5千余方土體下滑,阻斷了通村公路,另未滑動方量4萬余方殘留在斜坡上,也處于極不穩定狀態。
這是貴州省地質災害監測預警系統預警的成功案例之一。這個隱患點安裝了GNSS監測站3臺、GNSS基站1臺、雨量計1臺、普適性裂縫儀1臺,這些數據實時傳送到監測預警系統,系統智能分析后發現曲線波動超過正常范圍,根據曲線范圍分析,自動發出橙色預警。
李陽春介紹,在地質災害隱患點,將會根據當地實際情況選擇安裝地表位移、地表裂縫、深部位移、降雨量、土壤含水率、次聲等方面的監測儀器。這些儀器采集的數據通過GPRS、北斗等將數據實時傳輸到數據庫平臺,數據庫平臺對數據進行重組和預處理,然后預警模型智能分析判斷數據,自動生成預警信息。這些預警信息就會自動發送給相關責任人,提前“偵聽”到地質災害的“壞想法”,達到臨災預警的目的。
據悉,2017年,貴州省人民政府辦公廳印發《貴州省提升地質災害監測預警科技能力行動方案》和《貴州省高位隱蔽性地質災害隱患專業排查方案》中,明確提出,要通過運用高科技手段,提升地質災害監測預警科技能力和高位隱蔽性地質災害隱患專業排查能力,打造“人防+技防”專業保障體系。
目前,貴州省威脅30人以上的高風險地質災害隱患點,全部安裝了自動化監測設備及自動報警設備,實現風險較大隱患點專業自動化監測全覆蓋;威脅30人以下的隱患點,采用先進監測設備和聲光智能化自動報警設備進行監測預警。

位移-雨量監測曲線
貴州省地質災害監測預警系統的智能監測24小時在線,節省人力、智能識災的同時,在全國大數據防災減災方面做出了科技和制度結合的全新探索。
基于大數據建設經驗,貴州于2017年就啟動了貴州省地質災害綜合防治大數據平臺(貴州省“1155”地災防治大數據平臺)——貴州省地質災害防治指揮平臺。平臺包括了“一臺多網”“一體五位”“五臺融合”“五級管理”,簡稱“1155”工程。
監測預警系統作為貴州省地質災害防治指揮平臺重要功能模塊,為地質災害防治工作提供了有力的科技支撐和制度探索。
很多地方也建設了監測設備和系統后,卻因為每個市、區、縣的標準不統一,形成了一個個“信息孤島”,增加了信息化成本和統一調度的難度。
“貴州地質災害監測預警系統在數據統一方面下足了功夫,采用統一的接入標準和數據接入協議,讓所有的監測設備的數據都進入到一個平臺進行數據分析處理。”李陽春說。
除此以外,貴州省地質災害防治指揮部辦公室還下發了《貴州地質災害監測預警系統使用辦法》,從制度上規范了發出預警信息后各級部門現場核實、人工預警、緊急撤離等工作流程,大大提高了各地臨災處置能力,讓貴州地質災害監測預警系統充分發揮科技預警的作用。
貴州省地質災害應急技術指導中心數據顯示,這套實時監測預警系統上線以來,成功預警地質災害變形隱患點38處,避免3274人傷亡,避免經濟損失10762萬元。

滑坡當日GNSS監測曲線

分布在全省地質災害隱患點的自動監測設備