60级地震后五粮液集团请来他们!
这组亮眼数据的背后,是滑坡灾害风险预警与防控应急管理部重点实验室(以下简称实验室)不断深化研究滑坡时空演化规律,提升精准预警滑坡灾害水平,以科技赋能筑牢防灾减灾救灾防线的生动实践。
该实验室由成都理工大学与应急管理部国家自然灾害防治研究院共建。自2021年组建以来,实验室聚焦我国尤其是西部地区滑坡灾害问题,致力于构建高效科学的灾害风险防控应急体系,通过研究成果支撑灾害预警与防控技术发展,助力国家防灾减灾救灾能力提升。
记者走进实验室主楼大厅,首先看到的是一块巨大的电子显示屏,实时跳动着全国地质灾害动态——右侧3D四川地图上,1.39万余个监测隐患点星罗棋布;左侧全国地形图中,红、橙、黄、蓝四色标记清晰勾勒出地质灾害不同风险等级的预警区域。
“隐患点一旦出现位移和险情,系统在两三秒内就能作出响应,让滑坡迹象无所遁形。”在实验室负责人汤明高看来,滑坡等地质灾害的主动防控关键在于解决“隐患在哪”和“何时发生”两个问题。
西南山区地形地貌复杂,存在高海拔、多植被、多云雾的特点,传统的人工排查效率低,光学遥感易受植被云雾干扰,识别预警精度难以保障,极大地制约着滑坡灾害风险预警与防控。
为破解这一难题,实验室首席科学家许强带领团队首创地质灾害隐患早期识别“三查”体系,提出“光学遥感+InSAR”普查、“无人机摄影测量+LiDAR”详查和“地面监测+机理诊断”核查技术体系,构建“天上看、空中探、地面查”的立体协同监测网络,实时捕捉山体、地物的细微变化,实现隐患早期识别与风险精准感知。
“在研究与实践过程中,我们在不同灾害场景反复测试优化,突破地质灾害的动态跟踪与实时预警技术,建立地质灾害实时监测预警系统。”汤明高介绍,这一技术实现了对地质灾害的过程跟踪与提前预警,不再像过去那样容易产生误报和漏报,并且在监测数据曲线实时分析、地质灾害演化阶段自动判定等方面取得创新性成果。比如,系统能自动识别斜坡从缓慢变形到加速滑动的临界点,让预警更有针对性。
地质灾害实时监测预警系统已在四川、贵州、重庆、山西等省份运行,为地方监测预警平台提供专业支撑。据汤明高介绍,该系统现在接入了全国1.97万处地质灾害隐患点、8.5万套监测设备,每天实时采集1100万条数据,累计处理监测数据超50亿条。
四川的甘孜、阿坝、凉山地区地南宫官方网站质条件复杂、地质灾害频发,今年七八月份,实验室通过部署在四川省的预警系统,助力多起地质灾害成功避险。一方面,预警系统通过自适应采样的智能监测设备精准捕捉坡体微小变形,凭借“过程预警+前兆预警”双模型实现精准预警;另一方面,预警系统及时向当地政府推送隐患点变形数据和预警信息,把专业数据和群众日常巡查结合起来,避免漏判误判。
“以前汛期要整夜守在隐患点,现在有了智能预警系统,手机上就能收到提醒,既精准又让人省心。”甘孜州一名乡镇干部的评价,道出了一线防汛救灾人员的心声。
贵州兴义龙井村滑坡、六盘水水城区都格镇新盘村煤洞坡组滑坡、四川马尔康7号滑坡、西藏江达县白格滑坡……在地质灾害实时监测预警系统上,有几十个实验室重点关注的地质灾害隐患点和区域。
实验室深度参与这些区域的滑坡灾害监测预警工作,并取得了一系列成果。近年来,基于积累的科研成果与专业地质灾害知识,实验室积极参与滑坡等地质灾害应急救援工作。2025年2月8日,四川省宜宾市筠连县沐爱镇金坪村发生山体滑坡,造成重大人员伤亡。灾害发生后,实验室迅速组建调查工作小组,携带专业装备,第一时间赶赴现场参与应急抢险工作,同时在后方成立室内遥感解译和变形分析工作组。
“灾害现场情况复杂,次生灾害风险高,必须快速获取准确的地形数据和滑坡演化信息,才能为现场应急处置提供科学支撑。”汤明高回忆,调查小组运用无人机获取现场三维影像并生成倾斜摄影模型,结合区域工程地质条件绘制精确的滑坡工程地质图,“通过三维模型,救援队伍能清晰看到滑坡体的范围、厚度和运动方向,从而制定精准的搜救方案,避免救援人员陷入危险区域。”
与此同时,后方的室内遥感解译和变形分析工作组同步发力,利用InSAR技术对滑坡前后的演化发展进行精准研判。在与其他救援团队的共同努力下,灾前灾后地理信息对比图第一时间被送到了现场指挥部,为科学救援提供了重要决策支撑。
在实验室一楼的仪器设备研发中心,陈列着一排排自主研发的监测、感知、供电、传输等先进设备和传感器,地质模型3D激光打印机和各种类型的无人机、激光雷达等。
“实验室自主研发的设备功能比市面上的设备更具针对性,也更加满足监测预警实际需求。”汤明高介绍,实验室研发的智能数据采集终端设备支持“云—边”协同采集、计算分析预警和实时信息报送,设备的动态在线%;地表微变形监测系统,能在4公里外对岩土体进行远距离监测,精度甚至能达到0.1毫米。
滑坡的诱发因素有很多,其中,强震、极端降雨和人类活动等是诱发地质灾害的主要因素,可能造成大量人员伤亡和大范围基础设施损毁。汤明高表示,现有研究缺乏对强震和极端气候诱发地质灾害成灾与多灾种复合链生演化机理的深入认识和精准预测模型。
今年5月,实验室团队基于过去50年来38次强震诱发的近40万处滑坡,建立了目前全球最大的地震诱发滑坡数据库,结合深度学习算法研发了全球首个地震诱发滑坡实时智能预测模型。该模型能够实现一分钟内预测全球任何地震诱发滑坡的空间概率,平均精度达82%。
在此之前,该成果就已在多次地震地质灾害应急中得到应用,提供了同震滑坡空间分布预测图,为抗震救灾提供科学依据和重要参考。
实验室的研究成果不仅服务于防灾减灾救灾工作,还在铁路、公路、水电、矿山等领域有广泛应用,为其规划设计、施工建设及运营安全等提供科技支撑。
2022年6月初,位于贵州省六盘水市水城区都格镇新盘村煤洞坡组的贵州盘江恒普煤业有限公司工业广场后山滑坡变形加剧,直接威胁施工人员的安全。实验室团队受恒普煤业委托,开展滑坡实时监测预警。他们在滑坡体上安装自动化监测设备,将监测数据接入实验室研发的“地质灾害实时监测预警系统”,对滑坡变形情况进行实时自动监控。
6月19日监测设备开始运行。6月24日凌晨当地突降大雨,滑坡变形加剧。6月24日7点24分,地质灾害实时监测预警系统及时发送预警短信,当地叫停现场防治措施施工。6月24日8点,滑坡前缘挡土墙发生破坏前,地质灾害实时监测预警系统再次发送红色预警短信,实现成功预警。
诸如地震模拟震动台试验系统这类大型研究设备平台,不仅用于探究地震条件下岩土体和建筑物变形破坏机理,也为社会企业提供相应服务。
2019年6月,四川省宜宾市长宁县发生6.0级地震,震后,不少网友对五粮液等酒企生产表示关注。这也让五粮液集团意识到基酒这类特殊资产的抗震保护问题。对此,五粮液集团委托实验室开展专业测试,对酒缸进行抗震能力验证。实验室为保障特色产业安全提供解决方案。
近年来,实验室不断将灾害监测预警触角延伸至更细微的角落,将其应用到更广泛更多样的复杂化场景。
汤明高向记者描绘了未来地质灾害实时监测预警系统4.0版本。新版本基于人工智能、大数据、云计算以及现代遥感、气象监测等技术,拓展和创新地质灾害监测预警研究与应用,提高“点面双控”精度和智能化水平,更好地助力我国地质灾害监测预警。

