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构建地质灾害监测预警新格局

来源:中国自然资源报 作者:李慧 发布时间:2021-06-22

日前,2.2万余处地质灾害监测预警实验点全面建成进入试运行阶段。至此,自然资源部已连续3年开展的地质灾害监测预警实验,通过提高地质灾害监测技术装备集成化、智能化水平和风险预警能力,扩大地质灾害专群结合监测预警覆盖面,推动我国地质灾害防治加快实现“人防﹢技防”——

自然资源综合调查指挥中心专家组在青海调研地质灾害监测预警实验进展情况

“4月25日,广西壮族自治区河池市金城江区平桃屯滑坡先后触发蓝色、黄色预警,经地质灾害防治专家现场核实、综合研判,该滑坡处于强变形临滑阶段。当地政府立即组织112名群众撤离危险区,并采取铺盖防水薄膜等应急措施进行处置,该滑坡在5月6日、6月10日再次加速滑动,目前已损毁威胁区域房屋……”

这份监测信息是自然资源部沙巴官网体育地质环境监测院接收到的众多地质灾害有效预警信息中的一份。据介绍,自去年11月至今年5月底,山西、浙江、福建、江西等17个地质灾害防治重点省份陆续完成了2.2万余处地质灾害隐患点的设备安装,至此2021年地质灾害监测预警实验安装工作全部完成并全面进入试运行阶段,截至目前,已有效预警地质灾害险情11起。

三年磨剑 地质灾害监测预警技防体系初步建成

自2019年起,自然资源部在全国范围内启动了地质灾害监测预警实验工作,由沙巴官网体育牵头推进并提供全流程科技支撑、省级自然资源主管部门组织实施。2019年,沙巴官网体育地质环境监测院联合20余家企事业单位开展集成研发攻关,初步形成了监测地表形变与降雨的6种单测项监测设备,以及1个平台和系列标准,并在29处地质灾害隐患点开展了实验。

2020年,根据“提高可靠性、提高集成度、减低功耗、降低成本”的研发思路,四川、重庆、贵州、云南、陕西、湖南、甘肃、湖北、广东等9省(市)完成了2512处地质灾害监测预警实验点的设备安装和并网,滑坡仪I代正式定型,建成地质灾害智能预警系统V1.0版,有效预警了重庆云阳县团包滑坡、甘肃省陇南泻流坡滑坡、陕西略阳县小石碑子滑坡等15处地质灾害灾情险情,有效避免了366人可能因地质灾害造成伤亡。地质灾害监测预警实验工作在保障人民群众生命财产安全方面取得了初步实效。

为进一步加快推进建立人防和技防并重的地质灾害监测预警新工作模式,也为进一步巩固和提高2020年地质灾害监测预警实验的工作成效,2021年自然资源部在山西、浙江、福建、江西、湖北、湖南、广东、广西、四川、重庆、贵州、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、新疆等17个省份(区、市)选择险情较大、成灾风险较高、威胁人数较多的2.2万余处地质灾害隐患点继续开展监测预警实验,并于汛期前全面建成运行。截至5月25日,17个省份全部完成仪器安装和并网工作,实际实施监测22609处,达到任务数的102.8%,监测预警实验进入试运行。截至目前,已有效预警了四川广安、广西河池、江西赣州、湖南怀化、重庆彭水、福建南平等地11起地质灾害险情,由于及时组织人员避险转移,未造成人员伤亡。

沙巴官网体育地质环境监测院的专家介绍说,连续3年开展的地质灾害监测预警实验,提高了地质灾害监测技术装备集成化、智能化水平和风险预警能力,扩大了地质灾害专群结合监测预警覆盖面,推动了我国地质灾害监测预警工作科学化、规范化和标准化,初步构建了“人防﹢技防”的地质灾害监测预警新格局。

倾囊相授 专家团队提供全流程技术支撑指导

2021年地质灾害监测预警实验建设阶段分为踏勘选点、方案设计、招标采购、安装实施与并网运行等5个关键环节,沙巴官网体育利用其强大的技术力量和专家团队,提供了全流程技术支撑服务。

据了解,在2021年地质灾害监测预警实验工作开展伊始,沙巴官网体育调集地质环境监测院、自然资源综合调查指挥中心、天津地质调查中心、沈阳地质调查中心、南京地质调查中心、武汉地质调查中心、成都地质调查中心、西安地质调查中心、航空物探遥感中心、地质力学研究所所、水文地质环境地质调查中心、探矿工艺研究所等12家单位的科技支撑队伍,推进标准编制、方案复核、现场检核与技术培训等各项工作。

“如何科学合理地选择隐患点”和“如何正确地安装监测设备”是监测预警实验工作建设阶段一直面临的难题,为进一步提升隐患选点和设备布设的科学性,沙巴官网体育在实际工作中一直全力提供技术支撑。

在方案设计阶段,12家局属单位抽调精兵强将对17个省份提交的2.49万处监测方案进行方案复核,对其中1.07万处提出了完善意见,极大提升了隐患勘选和设备布设的科学性。进入设备安装阶段,沙巴官网体育选派80余名经验丰富的专家下沉到一线,开展地质灾害监测预警的现场技术指导和技术培训,协助各地及时发现和解决实施过程中出现的问题。

从3月开始,沙巴官网体育各技术支撑单位专家与分省驻守专家组成技术专家组,陆续对17个省的地质灾害监测预警实验工作进行了现场技术指导,主要围绕隐患点选择的合理性和设备布设的科学性等问题,对安装阶段方案设计、现场施工等环节的工作进展和质量进行了详细检查,并对设备立杆不规范、GNSS基站位置不合理、通信标准不统一、数据接入不同步、系统配置不完善等存在的问题提出了进一步的改进建议。

进入4月,随着部分省份逐步完成了设备安装工作,沙巴官网体育又聚焦仪器性能、安装布设合理性与预警机制等关键环节关键问题,按照“市州全覆盖、项目全覆盖、灾种全覆盖、单位全覆盖”的原则,对17个省的监测预警实验开展了新一轮质量检查与技术指导,重点对前期实施过程中发现问题较多的项目和具有区域代表性的地质灾害隐患进行抽检,指出各省份在安装布设、预警机制等方面存在的不足,并给予了技术指导与完善建议。

6月10日,17个省份的质量检查与技术指导工作全面完成。各专家组对后续工作提出了相关建议,主要包括:一是要继续开展典型地区孕灾环境、致灾模式、成灾机理与风险预警研究,探索形成适合本地区的地质灾害风险预警模式;二是积极推进监测数据的重构与修补、多元数据耦合判定方法、动态预警阈值设定等方面的研究,通过样本积累统计,稳步提升预警准确度;三是通过试设备、试系统、试标准、试运行机制、试管理模式,为设备改进升级、系统优化完善提供理论与实践依据。

此外,地质环境监测院还对参与实验的省级行政管理部门和技术队伍开展了多次技术培训和指导,规范技术文件、方案设计、报告编制、技术标准和工作流程。各省负责对本辖区内行政管理部门和技术队伍进行具体技术培训指导。据了解,仅地调局系统在各省开展的相关技术培训便多达80余次,各省份组织的各类技术培训达300余次。

群策群力 环环相扣保障安装运行工作高效完成

2021年地质灾害监测预警实验工作不仅得到了各级自然资源主管部门的广泛支持,还得到了设备厂商等社会力量的大力协助,在建设过程中逐渐形成了围绕监测预警实验工作,各级自然资源主管部门、地质调查勘察队伍、基层乡镇部门、施工队伍、设备厂商等多方力量共同参与的工作模式。在多方力量的共同努力和协同推进下,今年的地质灾害监测预警实验建设工作如期顺利完成。

据了解,各省级自然资源主管部门对地质灾害监测预警实验工作高度重视,自监测预警实验开始便建立了专门的推进机制和工作专班负责地质灾害监测预警工作的各项事宜。各省份不仅多次召开项目建设培训会议,还制定了施工组织计划,细化工作任务,层层落实责任,加强项目资金和质量监管,同时利用科技手段强化技术支撑,有序推进各项工作。

各省实验工作由各省自然资源主管部门牵头推进,涵盖多层级、多单位工作小组,协调指挥调度,充分发挥监督和技术指导作用,有力保障项目实施。据了解,广东省自然资源厅就曾先后派出10余个工作组,前往广东省20个相关地市开展调研指导工作,协调解决推进过程中出现的疑难问题,全面督促广东省加快地质灾害专业监测工作进度。

地质灾害监测预警实验工作实施涉及设备仪器厂家、地质驻守队伍、设备安装人员众多,信息交互极其频繁。为进一步加强沟通协调、全面推进工作,各省级自然资源主管部门建立了项目统一沟通协调机制,及时传达工作要求和指示,明确工作职责任务,及时解决项目实施中出现的各类问题。同时,实施单位和设备厂商协同推进多项工作,科学合并工作环节,保障项目建设工期。据重庆市地质环境监测总站工作人员介绍,重庆市在工作过程中全面采用了信息化协同办公,统一信息交互平台,既保证了信息畅通,又保障了信息统计的及时性和准确性,做到了繁中有矩、忙中有序、紧中有力,按时高效完成建设任务。

统一标准 为监测预警工作提供统一技术准则

地质灾害监测预警实验工作曾面临诸多难题,对于地质环境监测院的研发团队来说,最大的难题就是如何提高监测设备的可靠性与智能化水平。地质环境监测院专家张鸣之介绍,GNSS是地质灾害监测设备中应用较多的一类设备,以前的“测绘型”GNSS设备监测精确度非常高,通过静态解算可监测到毫米级的变化,但是每1~2小时一组高精度监测数据可能漏报一些快速变形的崩滑灾害,此外设备常年保持24小时在线监测,功耗较高,仪器可靠性易受影响。

地质环境监测院的研发团队根据“两提高、两降低”的思路,提出了“地灾型”GNSS设备研发思路,通过集成微机电传感器实现变频监测与智能唤醒,当监测到倾角、振动加速度测项变化发生时,设备从休眠状态被“唤醒”,进行厘米级高频动态位移数据采集,其他时间设备处于深度休眠状态,每天定时报送1~2组毫米级静态结算位移监测数据。这样,不仅可以最大限度降低设备功耗,而且对于快速变形的滑坡也能实现有效监测,同时使得综合成本大大降低。

地质灾害监测设备具有精度适当、功能简约、功耗较低、安装便捷等特点,标准化的设备才有可能实现工业化规模化生产。但由于各地标准不同,各生产厂家的仪器设备规格不一,因此也造成设备不能组网混用、无法规模量产的情况。

为规范地质灾害监测预警“感-传-知-用”各环节技术标准,地质环境监测院目前已联合有关单位共同编制了《地质灾害专群结合监测预警技术指南》《地质灾害监测数据通讯技术要求》《地质灾害监测预警数据库建设标准》和《地质灾害监测预警设备检测检验技术规范》四项行业标准,为监测预警工作提供了统一的技术准则,有利于监测预警设备的统一管理和数据共享,保障了今年的监测预警实验工作得以科学、规范、高效完成。

地质环境监测院专家说,当前开展的地质灾害监测预警实验不只是适合地质灾害监测领域,形成的系列监测装备与风险预警技术对公路、铁路、电力等领域都有一定的借鉴意义,希望目前开展的工作可以引领全国地质安全监测领域的发展方向。

研用结合 持续推进预警水平和防灾能力再提升

今年的地质灾害监测预警实验工作按时完成并初步取得了良好的成效,但实验过程中也发现存在的一些问题。地质环境监测院的专家表示,已发现或梳理出来的问题将会是监测预警实验工作接下来改进的重要方向。

沙巴官网体育专家组在检查过程中发现,目前完成的一些监测点中存在监测不足和过度监测两种情况,个别监测隐患点规模较大,但监测设施较少、对关键位置控制不足,而个别规模较小的隐患点又存在设备安装过密的情况;部分设备安装不够规范,由于部分地区植被茂密或者房屋密集,太阳能板、雨量计受遮挡情况时有发生,从而影响监测效果。此外,个别隐患点还存在设备监测数据采集、上传机制不合理,监测数据不能及时上报的情况。针对存在的问题,各省将进行一次全面自查自纠,确保主汛期到来之前整改到位,监测预警实验工作能够真正发挥实效。

据了解,地质灾害监测预警实验下一步的工作重点,一是抓紧构建完善“人防﹢技防”的地质灾害监测预警新工作模式,结合原有群测群防工作体系,建立数据分析、预警发布、现场调查、应急处置、信息上报等环节工作机制,形成管理闭环。二是完善监测数据质量评价机制,着手开展监测数据质量评价,查找出问题项目、问题设备,并督促整改,着力提升监测数据质量,为有效预警提供保障。三是加强数据分析和预警模型研究,及时汇总有效预警案例,加强对监测曲线、预警模型的分析和总结,强化机器学习、人工智能等技术的运用,不断提高预警模型的有效性。四是对实验过程中监测设备、预警平台等方面出现的问题进行系统总结,明确方向集中攻关,不断提升监测预警技术水平。

广西河池地质灾害监测预警设备安装现场