原標(biāo)題：關(guān)注丨北斗“監(jiān)”災(zāi)，讓生命跑贏時間

今年以來，我國南方連降大雨，多地發(fā)生山體滑坡、泥石流、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。面對突如其來的地質(zhì)災(zāi)害，一場緊急自救的行動在各地上演。

 

2月17日，湖南省長沙市望城區(qū)成功預(yù)警一處坡體滑動地災(zāi)隱患，避免人民群眾生命財產(chǎn)損失；6月10日，貴州省黔東南州天柱縣竹林鎮(zhèn)成功避讓一起滑坡災(zāi)害，提前轉(zhuǎn)移24人；7月6日，湖南省常德市石門縣潘坪村雷家山發(fā)生大型山體滑坡地質(zhì)災(zāi)害，滑坡量達(dá)300萬立方米，直接毀壞一座小型電站，沖毀省道一公里，沖毀并掩埋民房五棟。由于提前預(yù)警，轉(zhuǎn)移安置群眾6戶20人，實現(xiàn)了“零傷亡”；7月10日，貴州省黔東南州丹寨縣揚(yáng)武鎮(zhèn)發(fā)生山體滑坡，直接沖毀倒塌3棟房屋，由于提前預(yù)警，未造成人員傷亡（點(diǎn)擊了解詳情）。

 

▲7月10日，貴州省黔東南州丹寨縣揚(yáng)武鎮(zhèn)發(fā)生山體滑坡，中海達(dá)地災(zāi)監(jiān)測設(shè)備及時預(yù)警，未造成人員傷亡

 

以上各地在地質(zhì)災(zāi)害自救中能做到成功避讓，都離不開北斗地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測設(shè)備。作為我國自主研發(fā)的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，北斗通過實時導(dǎo)航、快速定位、精確授時、短報文通信等功能，能夠監(jiān)測地質(zhì)災(zāi)害隱患，及時預(yù)警，有效保護(hù)人民群眾生命財產(chǎn)安全。

 

隨著今年6月23日我國完成北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署，性能得到全面升級的北斗將會在地質(zhì)災(zāi)害防治中再立新功，繼續(xù)發(fā)揮重要作用，用精準(zhǔn)服務(wù)守護(hù)一方平安。

 

引入北斗，地災(zāi)監(jiān)測水平再上新臺階

作為世界上地質(zhì)災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一，我國地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)多面廣，又多分散在偏遠(yuǎn)山區(qū)，治理難度大，防治任務(wù)重。這是因為我國對地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)都進(jìn)行治理，財力不允許，完全依靠專業(yè)隊伍進(jìn)行監(jiān)測，也不現(xiàn)實。因此，為做好地質(zhì)災(zāi)害防治工作，我國在上世紀(jì)六七十年代提出了群測群防方法，即發(fā)動廣大群眾共同監(jiān)測與預(yù)防。

 

由于很多地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生在夜間，僅憑人力來監(jiān)測預(yù)警不僅難度極大，且十分危險。于是，2000年以后，我國開始引進(jìn)高精度GPS、固定式鉆孔傾斜儀、光纖監(jiān)測技術(shù)等一批高新監(jiān)測技術(shù)方法。至此，我國地質(zhì)災(zāi)害防治開始兩條腿走路：一條主打人防，另一條主打技防。

 

▲重慶市奉節(jié)縣在農(nóng)房周邊安裝中海達(dá)地災(zāi)監(jiān)測設(shè)備

 

為進(jìn)一步提升我國地質(zhì)災(zāi)害技防的準(zhǔn)確性、覆蓋面，我國在2008年實施了“基于北斗一號衛(wèi)星系統(tǒng)地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域監(jiān)測示范工程”。該工程旨在傳統(tǒng)的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測手段的基礎(chǔ)上，利用北斗一號衛(wèi)星系統(tǒng)作為信息傳輸系統(tǒng)，選擇有代表性的典型滑坡、崩塌、地面沉降區(qū)和地震帶作為示范區(qū)，建立我國滑坡、崩塌、地面沉降、地應(yīng)力實時監(jiān)測系統(tǒng)，提高對重點(diǎn)地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測效率和預(yù)警能力。

 

經(jīng)過兩年多的建設(shè)，我國完成了東部地面沉降監(jiān)測、三峽庫區(qū)滑坡崩塌監(jiān)測、典型區(qū)域滑坡監(jiān)測、地震活動帶地應(yīng)力監(jiān)測等四大類13個監(jiān)測示范區(qū)的建設(shè)。示范區(qū)建成后的系統(tǒng)試運(yùn)行結(jié)果表明，利用北斗衛(wèi)星進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，是地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸手段中一種行之有效的方法，特別是在通訊條件差、地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜的情況下，或在某些應(yīng)急情況下，北斗衛(wèi)星通信可能是唯一有效的傳輸手段。此次示范工程，為在全國地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測中推廣運(yùn)用北斗奠定了工程和技術(shù)基礎(chǔ)。

 

隨著我國北斗的不斷發(fā)展，其定位精度越來越高，應(yīng)用范圍越來越大。在此背景下，我國結(jié)合地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測業(yè)務(wù)需求，將北斗二代衛(wèi)星高精度定位技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害形變監(jiān)測，并于2014年完成示范建設(shè)。試運(yùn)行結(jié)果證明，北斗可以實現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害自動化全天候形變監(jiān)測，這是我國地質(zhì)災(zāi)害防治的一次技術(shù)進(jìn)步。

 

▲施工人員安裝中海達(dá)地災(zāi)監(jiān)測設(shè)備

 

此后，北斗在地質(zhì)災(zāi)害防治領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸推廣。湖南、湖北、廣西、云南、貴州、四川、甘肅、陜西、黑龍江、重慶、浙江等多地都針對地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)域，部署了基于北斗系統(tǒng)監(jiān)測設(shè)備，全天候監(jiān)測滑坡、泥石流、沉降、裂縫等地質(zhì)災(zāi)害。

 

北斗之所以能發(fā)揮監(jiān)測預(yù)警作用，是因為其擁有“千里慧眼”。精確定位是北斗的“看家本領(lǐng)”，定位精度達(dá)到厘米級甚至毫米級水平。在事前預(yù)警監(jiān)測方面，北斗對山體、水庫、河流的形變、位移等進(jìn)行24小時實時監(jiān)測，可以通過變形值智能評估其安全狀況，并對可能的滑坡、沉降、裂縫等險情進(jìn)行預(yù)警；而在災(zāi)害處置與救援過程中，特別是通信線路中斷的情況下，北斗能夠助力開展搜救工作，精準(zhǔn)定位遇險地點(diǎn)，并通過北斗手持式衛(wèi)星通信系統(tǒng)實時呼叫，向指揮中心發(fā)回災(zāi)情信息。

 

同時，北斗基于有源定位和短報文功能，不僅能回答“我在哪兒”，還能告訴搜救方“你在哪兒”，不僅保障了人民群眾生命安全，而且有助于各地實現(xiàn)災(zāi)害預(yù)警速報、救災(zāi)指揮調(diào)度、快速應(yīng)急通信等，極大提高了災(zāi)害應(yīng)急救援反應(yīng)速度和決策能力。

 

在北斗的助力下，我國地質(zhì)災(zāi)害防治打有準(zhǔn)備之仗，最大程度上保障了人民群眾生命財產(chǎn)安全。

 

企業(yè)助推北斗落地應(yīng)用

從2008年我國開始嘗試用北斗造福地質(zhì)災(zāi)害防治至今，北斗用十二年的時間從試點(diǎn)做到了廣泛應(yīng)用，這一結(jié)果與地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測設(shè)備企業(yè)的推動是分不開的。

 

地質(zhì)災(zāi)害防治事關(guān)人民群眾生命財產(chǎn)安全，意義十分重大。因此，我國歷來高度重視地質(zhì)災(zāi)害防治。每年從中央到地方都投入了大量的人力物力財力用于地質(zhì)災(zāi)害防治，以致于這塊市場成為企業(yè)競相爭奪的“香餑餑”。

 

于是，圍繞地質(zhì)災(zāi)害防治的需求，國內(nèi)企業(yè)結(jié)合自身的優(yōu)勢，開始布局地質(zhì)災(zāi)害防治市場。這其中，深耕北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的企業(yè)不僅研發(fā)包括北斗在內(nèi)的全星座衛(wèi)星接收機(jī)，通過解算接收的衛(wèi)星信號，來識別災(zāi)害點(diǎn)滑坡體表面的毫米級、厘米級變形及位移，而且還研發(fā)了地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警云平臺，以提供監(jiān)測數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)瀏覽分析、監(jiān)測預(yù)警發(fā)布等服務(wù)。

 

在各大企業(yè)的助推下，我國地質(zhì)災(zāi)害防治有了監(jiān)測預(yù)警利器，由此實現(xiàn)了地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)信息實時采集、傳輸、管理、分析、預(yù)報、決策、發(fā)布等，從而提高了政府部門對地質(zhì)災(zāi)害的治理和管理水平，有效地保障人民群眾的生命財產(chǎn)安全，最大限度地減少經(jīng)濟(jì)損失。更為重要的是，伴隨地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測設(shè)備的推廣應(yīng)用，以及北斗自身的不斷完善，性能得到提升的北斗開始取代美國GPS，在地質(zhì)災(zāi)害防治領(lǐng)域得到應(yīng)用，并逐漸在全國遍地開花。

 

在搶占地質(zhì)災(zāi)害防治領(lǐng)域這塊蛋糕中，空間信息行業(yè)企業(yè)或許是最先行動的一批企業(yè)，這是因為它們一直專注于高精度GNSS產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)，有能力開發(fā)出適用于地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測的全星座衛(wèi)星接收機(jī)。以廣州中海達(dá)衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)股份有限公司（下稱中海達(dá)）推出的北斗接收機(jī)VNet8為例。中海達(dá)北斗接收機(jī)VNet8自2011年開始研發(fā)，2012年年初正式推向市場，是當(dāng)時市場上第一款真正支持北斗高精度的參考站專用接收機(jī)，推動了北斗在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用。（更多新品信息請點(diǎn)擊了解）

 

▲重慶市壤渡場北安裝中海達(dá)地災(zāi)監(jiān)測設(shè)備監(jiān)測山體滑坡

 

與同類產(chǎn)品相比，中海達(dá)北斗接收機(jī)VNet8擁有四大優(yōu)勢：設(shè)備自帶太陽能板和GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，可適應(yīng)復(fù)雜的地形地貌，選點(diǎn)方便；設(shè)備工作幾乎不受自然環(huán)境的影響，可以進(jìn)行24小時全天候的觀測；通過GNSS觀測點(diǎn)的三維坐標(biāo)可以同時測定；設(shè)備具有體積小，耗電少，操作簡便的特點(diǎn)。之后，基于北斗接收機(jī)VNet8，中海達(dá)升級了地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于地理信息系統(tǒng)、GNSS，以及地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測技術(shù)，以一定范圍（區(qū)域）的滑坡、泥石流及崩塌等地質(zhì)災(zāi)變體為監(jiān)測對象，對其在時空域的變形破壞信息和災(zāi)變誘發(fā)因素信息實施動態(tài)監(jiān)測，收集相關(guān)地質(zhì)環(huán)境變化信息，對未來可能發(fā)生災(zāi)害的地段（點(diǎn)）做出預(yù)測，從而為地質(zhì)災(zāi)害防治提供決策依據(jù)。中海達(dá)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)先后在三峽黃土坡滑坡監(jiān)測、劉家峽洮河滑坡監(jiān)測、三峽重慶庫區(qū)滑坡監(jiān)測、廣元市地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測等項目得到應(yīng)用，得到了用戶的廣泛認(rèn)可。

 

國家的重視，企業(yè)的推動，北斗在我國地質(zhì)災(zāi)害防治領(lǐng)域的應(yīng)用落地生根，切實為人民群眾的生命財產(chǎn)安全保駕護(hù)航。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，自2015年以后，每到地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)季節(jié)，北斗每年都能成功預(yù)警地質(zhì)災(zāi)害隱患，且成功預(yù)警的次數(shù)在逐年增加。

 

后北斗時代，地災(zāi)監(jiān)測更智能

隨著今年6月23日北斗最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射升空，我國建成了覆蓋全球的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，北斗掀開了從建設(shè)到應(yīng)用的新篇章，這也意味著后北斗時代將從此開啟。

 

在后北斗時代，北斗不僅將導(dǎo)航服務(wù)擴(kuò)展到全球，短報文通信等特色服務(wù)進(jìn)一步強(qiáng)大，而且定位精度也有望趕超美國GPS。其中，在短報文通信上，信息發(fā)送能力從一次發(fā)120個漢字提升到一次發(fā)1200個漢字，這樣一來，人們遇到突發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害情況時無須惜字如金，足以將事情一次性說清楚，還可發(fā)送圖片等信息；在定位精度上，配置了新一代原子鐘的北斗，在全球范圍內(nèi)民用定位精度在10米以內(nèi)，亞太地區(qū)精度在5米以內(nèi)，在增強(qiáng)系統(tǒng)加持下精度可達(dá)1米，優(yōu)于美國GPS全球定位均在10米以內(nèi)的精度水平。

 

在性能得到全面提升的驅(qū)動下，北斗在地質(zhì)災(zāi)害防治領(lǐng)域應(yīng)用的廣度和深度會越來越大。在應(yīng)用廣度上，北斗除了服務(wù)于滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害，還將會服務(wù)于抗震救災(zāi)、抗洪救災(zāi)、森林防火等防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)中。在應(yīng)用深度上，北斗將通過與天基物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、5G、微機(jī)電技術(shù)等技術(shù)融合，推出普適化強(qiáng)、性價比高、簡便易行的自動監(jiān)測技術(shù)設(shè)備，在實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、傳輸、分析和預(yù)警發(fā)布等全過程智能化管理的同時，做到地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警的全面覆蓋。

 

▲湖南省在今年推廣普適化監(jiān)測設(shè)備，提高地方防災(zāi)能力

 

為跟上后北斗時代，無論是科研院所，還是地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測設(shè)備企業(yè)也都在緊跟步伐，研發(fā)并推出普適化監(jiān)測設(shè)備。其中，中海達(dá)在今年先后推出了普適化裂縫計、普適化傾角加速度計、普適化GNSS接收機(jī)、普適化土壤含水率、普適化泥位計等普適化監(jiān)測設(shè)備。在今年湖南省懷化市的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測項目中，中海達(dá)普適化多維監(jiān)測儀展開了應(yīng)用，目前設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、狀態(tài)良好，獲取了較好的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

 

當(dāng)前，除了北斗，InSAR、LiDAR、高分辨率光學(xué)遙感技術(shù)等現(xiàn)代對地觀測手段也為地質(zhì)災(zāi)害早期識別和監(jiān)測預(yù)警提供了非常重要的手段。在諸多科技手段的加持下，地質(zhì)災(zāi)害“隱患點(diǎn)在哪里？”“什么時候可能發(fā)生？”兩大核心問題尚未得到妥善地解決，因此我國地質(zhì)災(zāi)害防治工作依舊任重而道遠(yuǎn)。可以預(yù)見，在未來地質(zhì)災(zāi)害防治中，北斗將發(fā)揮更重要的作用，為地質(zhì)災(zāi)害防治筑牢“安全墻”。

 

作者/編輯 何溪