地質(zhì)災(zāi)害專業(yè)監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)方法分析

王江濤 楊瀟瀟 李歡

摘 要： 地質(zhì)災(zāi)害專業(yè)監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)，能夠?qū)Φ刭|(zhì)災(zāi)害信息進(jìn)行監(jiān)控和獲取并及時(shí)做出警報(bào)，對(duì)防范地質(zhì)災(zāi)害帶來(lái)的威脅有著重要的作用。本文通過(guò)分析地質(zhì)災(zāi)害專業(yè)監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)的意義，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害專業(yè)監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)方法進(jìn)行了分析，并提出了在技術(shù)方面的創(chuàng)新方法。

關(guān)鍵詞： 地質(zhì)災(zāi)害;監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù);分析

【中圖分類號(hào)】P208 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.37.004

前言：我國(guó)的土地遼闊，地質(zhì)條件復(fù)雜，因而也是地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的國(guó)家。我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害高、中易發(fā)區(qū)的占地面積約占國(guó)土面積的一半左右，地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生給人們的生命和財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重的損失，因此，針對(duì)地質(zhì)災(zāi)難的專業(yè)監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)變得越來(lái)越重要。

1 地質(zhì)災(zāi)害專業(yè)監(jiān)測(cè)預(yù)警的概述

地質(zhì)災(zāi)害主要有六種，即滑坡、地裂縫、泥石流、坍塌、地面沉降以及不穩(wěn)定斜坡。地質(zhì)災(zāi)害專業(yè)化監(jiān)測(cè)預(yù)警指的是對(duì)科學(xué)防范地質(zhì)災(zāi)害，降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時(shí)造成的損失，對(duì)地質(zhì)變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的一種手段。目前，我國(guó)的地質(zhì)災(zāi)害專業(yè)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)主要是運(yùn)用“三查”體系對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行全方位的識(shí)別。其主要運(yùn)用過(guò)程為，當(dāng)可能要發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害時(shí)，采用精密的地表監(jiān)測(cè)設(shè)備，對(duì)地質(zhì)表面全天進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)警工作收集完整的數(shù)據(jù)，為后期地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防準(zhǔn)備提供信息基礎(chǔ)。地質(zhì)災(zāi)害專業(yè)監(jiān)測(cè)預(yù)警工作主要包括三個(gè)方面的工作，即科學(xué)化的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)方案、智能化的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)設(shè)備以及過(guò)程化的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警模型，三個(gè)工作共同構(gòu)建完整的地質(zhì)災(zāi)害專業(yè)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，相互合作、相互銜接、缺一不可。

2 地質(zhì)災(zāi)害專業(yè)監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)方法分析

2.1 科學(xué)化的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)方案

地質(zhì)災(zāi)害專業(yè)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和有效性，離不開(kāi)科學(xué)化的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)方案。地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)方案的科學(xué)合理，可以保證地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)工作數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)，是地質(zhì)監(jiān)測(cè)工作中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。地質(zhì)監(jiān)測(cè)方案的科學(xué)性制定，需要對(duì)當(dāng)代的地質(zhì)環(huán)境有一個(gè)深入的了解，然后制定布設(shè)方案。目前我國(guó)針對(duì)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)的布設(shè)方面并沒(méi)有統(tǒng)一化的標(biāo)準(zhǔn)，僅有一些監(jiān)測(cè)技術(shù)指南以及監(jiān)測(cè)規(guī)程制度作為參考，這就需要工作人員在制定地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)方案時(shí)，對(duì)當(dāng)?shù)氐闹饕獮?zāi)害、環(huán)境變化以及影響災(zāi)害等方面進(jìn)行深入的研究。要根據(jù)災(zāi)害點(diǎn)的變形破壞規(guī)律，制定針對(duì)性防范措施，要抓住不同地質(zhì)災(zāi)害特點(diǎn)，并對(duì)影響因素進(jìn)行詳細(xì)的勘察，保證地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)方案的準(zhǔn)確[1]。

2.2 智能化的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)設(shè)備

地質(zhì)災(zāi)害專業(yè)監(jiān)測(cè)預(yù)警工作是一項(xiàng)復(fù)雜、需要較高技術(shù)的工作，因此，也離不開(kāi)智能化的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)設(shè)備。地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)設(shè)備是獲取地質(zhì)災(zāi)害各種信息數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，也為制定地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)方案提供數(shù)據(jù)支持，是后續(xù)所有地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)及預(yù)警工作的前提條件。地質(zhì)災(zāi)害專業(yè)監(jiān)測(cè)設(shè)備多而復(fù)雜，其主要包括水位測(cè)量?jī)x器、雨量測(cè)量?jī)x器、地表位移監(jiān)測(cè)設(shè)備以及深度位移監(jiān)測(cè)設(shè)備等精密儀器。主要對(duì)影響地質(zhì)災(zāi)害形成與發(fā)展的動(dòng)力因素進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，例如，降水和氣溫的觀測(cè)、水位流量觀測(cè)以及地質(zhì)發(fā)生斷層位移運(yùn)動(dòng)等，并采用計(jì)算機(jī)技術(shù)和遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行智能化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，構(gòu)成完整的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。使用智能化的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)設(shè)備還需要滿足兩個(gè)方面的要求，一是在供電方面，地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)的大部分使用智能化的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)設(shè)備，所以在工作的過(guò)程中必須保證供電可靠性和安全性，才能使地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)工作的順利推行。但大部分地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)地區(qū)屬于偏遠(yuǎn)地區(qū)，其環(huán)境惡劣，供電不便，這就需要地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有自給自足的供電功能。二是地質(zhì)災(zāi)害的隱患點(diǎn)可能會(huì)隨著環(huán)境、氣候、人類活動(dòng)等發(fā)生改變，地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)工作要保證進(jìn)行跟進(jìn)的監(jiān)測(cè)，不能錯(cuò)過(guò)隱患點(diǎn)變化的數(shù)據(jù)，以免造成預(yù)警不及時(shí)的現(xiàn)象。

2.3 過(guò)程化的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警模型

地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警是保證地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時(shí)能夠讓人們提前做好災(zāi)害準(zhǔn)備，進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)警的一項(xiàng)工作。地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警模型的完整性直接關(guān)系到人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全，因此在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警工作當(dāng)中十分重要。預(yù)警模型是基于科學(xué)化的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)方案和智能化的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)設(shè)備，兩者完整基礎(chǔ)上所構(gòu)建的模型。地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警模型需要前兩者提供準(zhǔn)確、完整的地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)以及隱患點(diǎn)的各項(xiàng)指標(biāo)，如水位、位移、雨量等，然后通過(guò)傳輸功能將數(shù)據(jù)和指標(biāo)傳輸?shù)筋A(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行分析，最終建立科學(xué)合理的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警模型。我國(guó)目前所采用的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警模型通常是閾值模型，當(dāng)?shù)刭|(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的指標(biāo)達(dá)到某一閾值時(shí)，地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警模型就會(huì)發(fā)出警報(bào)，但無(wú)法準(zhǔn)確判斷地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的具體發(fā)展情況，過(guò)程化的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警模型是一種新型的預(yù)警模型，優(yōu)化了閾值模型的這一缺點(diǎn)，使得地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警更加可靠，有效防范地質(zhì)災(zāi)害帶來(lái)的危害。

3 地質(zhì)災(zāi)害專業(yè)監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)方法的創(chuàng)新

3.1 多元信息融合，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

為了提高地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)技術(shù)，在保留原有技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害專業(yè)監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化?？刹捎每陀^融合的預(yù)報(bào)技術(shù)作為基礎(chǔ)，將地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)呈現(xiàn)。在以水位作為隱患點(diǎn)的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)中，采用雷達(dá)“光流法”外維技術(shù)作為主要監(jiān)測(cè)技術(shù)，在高降水量的情況下，結(jié)合全球數(shù)值模型和地中尺度數(shù)值模型進(jìn)行監(jiān)測(cè)，更加精細(xì)化地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，使監(jiān)測(cè)工作更加高效[2]。

3.2 建立多模型算法共存的預(yù)警系統(tǒng)

在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)方面進(jìn)行創(chuàng)新，主要針對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)與多元預(yù)警系統(tǒng)信息融合方面進(jìn)行創(chuàng)新，將數(shù)據(jù)整合進(jìn)行一體化的管理。建立多模型算法機(jī)制，運(yùn)用不同算法對(duì)監(jiān)測(cè)到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，將多種模型計(jì)算分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，使數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，更好的判斷地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的發(fā)展情況，及時(shí)的進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害的防范。此外，為了進(jìn)一步提高地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的工作效率，還要確保實(shí)時(shí)性的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠通過(guò)預(yù)警模型進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的細(xì)致化呈現(xiàn)，并得出預(yù)警報(bào)告，為后續(xù)的地質(zhì)災(zāi)害防范工作提供有利條件。

結(jié)論：綜上所述，地質(zhì)災(zāi)害專業(yè)監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)可以對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行及時(shí)、有效的防范，降低地質(zhì)災(zāi)害對(duì)人們生命和財(cái)產(chǎn)安全的威脅。由本文分析可知，地質(zhì)災(zāi)害專業(yè)監(jiān)測(cè)預(yù)警的技術(shù)方法，其內(nèi)容主要包括科學(xué)化的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)方案、智能化的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)設(shè)備以及過(guò)程化的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警模型，降低地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 汪民.圍繞中心服務(wù)大局，全力為地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警提供服務(wù)與支撐——在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)新技術(shù)新方法交流推進(jìn)會(huì)上的講話[J].中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)，2019，30（06）：5-8.

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