高科技开启防灾抗洪 智慧时代

在去年防汛抢险战役中，从监测预警、防御救灾到紧急救援，北斗、无人机、智能机器人、5G、虚拟现实（VR）……各种高科技设备和前沿新技术成为抗洪“利器”，加上大数据、物联网、智慧平台等“智能+”技术的加持，合力筑起一道高科技抗洪新防线。

北斗“明察秋毫”，为防汛减灾精准预警“该隐患点变形量偏大，且近期有加速下滑趋势，建议启动应急调查，受危险居民临时撤离……” 7月6日下午，湖南省常德市石门县南北镇雷家山突发大型山体滑坡地质灾害，瞬间塌方约300万立方米。幸运的是，因为北斗卫星高精度地灾监测预警系统提前“通风报信”，所有人员得到及时转移，没有一人在此次滑坡灾害中伤亡。北斗卫星导航系统定位精度可达到厘米级甚至毫米级水平，堪称明察秋毫的“千里慧眼”。在事前预警监测方面，北斗对山体、水库、河流的形变、位移等进行24小时实时监测，可以通过变形值智能评估其安全状况，并对可能的滑坡、沉降、裂缝、水库遇险、河流水位暴涨等险情进行预警。在灾害处置与救援过程中，特别是通信线路中断的情况下，通过北斗系统的短报文与位置报告功能，还可以实现灾害预警速报、救灾指挥调度、快速应急通信等，极大提高了灾害应急救援反应速度和决策能力。目前，北斗短报文信息发送能力已从1次120个汉字提升到1次1200个汉字，还可发送图片等信息。“稳定的北斗卫星信号传输通道确保我们预警及时。”浙江省新昌县水利水电局防汛指挥中心主任潘新华说。6月30日凌晨，浙江省新昌县普降暴雨，南明街道班竹村官坑自然村发生山体大面积滑坡，由于北斗及时预警，全体人员提前转移到安全地带无一伤亡。近年来，广西、云南、贵州、四川、甘肃、陕西等多地都针对地质灾害多发区域，部署了基于北斗系统的高精度地质灾害监测预警系统。此外，安徽等地还启用北斗卫星备用信道，当水文站自动测报系统主用信道出现异常导致水位信息传输中断时，北斗卫星备用信道可保障水情信息及时传输。“黑科技”身手不凡，让防汛抗洪更高效“耳聪目明”气象预报，把住防汛第一关。今年6月，我国华南和江南迎来首轮强降水。就在强降水来临前一周，国家气象局就提前预警相关地区做好防汛准备。气象服务是防灾减灾的第一道防线。近年来，我国气象预报预测技术不断升级，预报预测准确率也大幅提升。2019年，我国暴雨预警准确率已提高到88%，强对流预警时间提前量达38分钟，台风路径预报水平保持世界领先。中央气象台首席预报员陈涛介绍，中国气象局自主研发的GRAPES区域数值预报系统升级后，实现了3公里分辨率逐3小时快速循环同化预报，进一步提高短时临近预报业务能力，满足局地强对流天气特别是灾害性和极端天气事件的数值预报需求。水利部水文水资源监测预报中心副主任刘志雨介绍，水利部收齐全国12万个报汛站的雨水情信息仅需10~15分钟，一次洪水作业预报时间只需几十分钟。刘志雨指出，近年来大数据、人工智能等技术在中小河流预警预报上显著提升了我国洪水预报能力。“智慧眼”，让汛期城市不再“看海”。用卫星遥感跟踪监测河势的变化情况，用无人机监测河势情况并第一时间传输实时视频……“智慧黄河”工程为黄河防汛提供了有力支持。如今，黄河流域内346座大型及重点中型水库已实现在线监测，1000多路视频信号实时传输，为防汛抢险科学决策提供了信息支撑。

▲三位电阻率成像系统应用于探测堤坝险情，快速判断堤坝是否存在空洞、裂缝、管涌等隐患

过去，一场暴雨常常让不少城市陷入“看海”窘境。借助物联网技术，城市的排水防涝如今有了“智慧眼”。在福州市、贵阳市等地，城区易积水地段被标注在可视化地图上。下大雨时，工作人员只需站在大屏幕前，就能实时看到各个易积水点情况。贵阳市白云区还在辖区内的1000多盏路灯上加载路灯传感器，通过系统平台进行远程控制和隐患排查。上海自去年入汛开始便上线了“防汛防台指挥系统2.0版”，将防汛防台工作纳入“一网统管”，通过统一的在线平台自动监测积水动态、信息实时共享、智能调度指挥、多部门联动响应，构建起科学高效的防汛体系。探地雷达给堤坝做“CT”，把隐患扼杀在萌芽状态。俗话说“千里之堤，溃于蚁穴”，堤防是防洪工程体系重要组成部分。听说过给人做CT，可你是否听说过堤坝也可以做“CT”？7月12日，在江西赣江瓜洲圩堤上，东华理工大学地球物理与测控技术学院院长邓居智教授跟同事们顶着烈日给堤坝做“CT”。他们利用探地雷达探测堤坝有无洞穴，用电阻率成像探测堤坝有无渗漏。邓居智介绍：“这个探测‘神器’是学校自主研发的DSDT—1型双分布式三维电阻率成像系统。通过它可以‘透视’坝体结构，快速判断堤坝是否存在空洞、裂缝、土层结合松散、管涌、渗流等隐患。整个过程如同为堤坝进行了一次全方位的CT检查，能有效做到提前防范、提前预警，避免‘带病抗洪’。”大功率“龙吸水”移动排水车和装配式防洪墙。大功率“龙吸水”移动排水车，特别适合城市里市政窨井、下穿通道、地下车库等环境的应急排水，是不折不扣的排涝利器。中国安能第二工程局有关负责人介绍，“龙吸水”应急排水抢险车有子母式、垂直式、斜插式等多种，其中远程控制子母式“龙吸水”每小时最大可排3000立方米积水（比标准游泳池容积还略大一些），并且可将积水排到2公里之外。此外，该车还能通过200米遥控控制实现高速排水，在抢险中发挥重要作用。装配式防洪墙比人工垒沙包轻松，且能够快速拼装，更加安全牢固，不易渗水。全天候监测和快捷救援，无人机和机器人功不可没谈到无人机的作用，此次受灾严重的江西省吉安市峡江县马埠镇镇长王宇军提到了两个词：“眼睛、时间”。汛情突如其来，波及范围较广，区域地形复杂，无人机反应速度快、侦察范围广、不受地形限制，可以立体查看蓄洪区各种情况，并把灾害现场的高清图片和视频传回指挥中心。如果有人员被困，无人机还可利用其搭载装备开展搜索、定位和救援工作。如果搭载夜视功能，无人机可实现全天候救援，还可以向被困人员进行物资精准投送。日前，湖南利用无人机对洞庭湖开展防汛检查。一台四旋翼无人机遥控距离达15公里，超高清摄像头可在200米高度上清晰拍到地面上的一草一木。无人机1分钟就能巡查十几公里，而往常开船巡查，可能需要半小时左右。应急管理部应急指挥专员张家团说，目前各省（区、市）均已将无人机大规模应用于防汛防台风工作。另外，无人机还可以和人力协作，完成许多重要任务。6月，湖北省鹤峰县4个行政村19个移动基站退服，影响了300多户家庭宽带业务和1万余手机用户。由于光缆恢复区域地势险峻，抢修难度大，抢修人员带着无人机第一时间赶往现场，采用无人机牵引技术布放光缆，省时、省力又安全。在抗疫期间发挥重要作用的机器人，在抗洪一线也大有用武之地。近日，水上救援机器人在多地亮相，其外形像小艇，可通过平板电脑或控制器操控，在激流中可快速到达落水者身旁，一次可救助3~4个人。它的载人浮力能达200多公斤，落水者可以抓住它两边的绳子，或是趴在它上面。目前，无人机、救援机器人等高科技装备已“入列”各地救援队伍。应急管理部消防救援局特种灾害救援处工程师熊伟说，各地消防部门均组建了抗洪抢险专业队伍，其中省级救援队31支。各省级支队级救援队伍都配备了无人机、水上救援机器人、水下声纳等高新科技装备，关键岗位的救援队员全部通过了专业机构的培训考核，实现了持证上岗。5G+VR、大数据，为防汛抢险装上“千里眼”和“最强大脑”在安徽省安庆市，电信运营商利用“5G+VR”技术，创新水位实时观测功能。低延时的5G信号可以将360°全景摄像头拍摄的内容及时高清传给监测人员。工作人员只需通过VR眼镜等技术手段便可观察水位尺刻度，实时掌握现场情况及抢险进度，大幅提高汛期巡查工作效率。

浙江省杭州市萧山区将汛情、雨量、水位等防汛数据整合到“城市大脑·萧山平台”数字驾驶舱平台，实现了防汛数据实时动态监测和预警分析；同时，利用“5G电信全球眼”实现对河道、水库等地水位的大范围、全天候观测，在节省人力的同时，为汛情预测和应急处置提供了有力支撑。江西省上线了“防汛抢险”APP，防汛专家可以通过APP进行巡堤查险，对渗水、滑坡、陷坑、崩岸等地的现场坐标进行采集，还可查阅圩堤的图纸、设计资料、周边水雨情、视频监控等实时信息，对防汛抢险各类情况做全方位的区划、统计、分析等。浙江省丽水市缙云县为防汛重点关注对象发放了“安全码”。如遇险情，村民能通过扫描防汛安全码快速报告自己位置，通过大数据监测人员转移情况，确保安全转移。此外，巡视无人机、水下探视仪等一系列设备在空中、水面、水下分工合作一起助力防汛，雷达流速仪、卫星通信车、物联网等前沿新技术也在防汛抗洪中大显身手，用科技的力量帮助各地精准研判汛情，构筑起智慧防汛网，做好各项防汛抢险救援工作，彻底打赢这场抗洪战役。

来源：甘肃科技报