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【交通运输部】“黑科技”助阵!用卫星给道路“体检”是什么体验?

2021-02-23
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  崩塌、滑坡、泥石流、沉陷、水毁……

  道路,是我们通行的基本保障,但也时刻面临着各种风险。

  我国是世界上自然灾害影响最严重的国家之一。每年,我国因为各类自然灾害导致多地公路损毁,同时也对很多百姓的生命财产安全造成伤害。据统计,2020年水灾损毁的路基共计3708.67公里、损毁的路面共计6418.55公里。

  提高自然灾害防治能力,是关系人民群众生命财产安全和国家安全的大事。特别是受各类自然灾害影响较大的道路,如何能最快最准监测到危险,如何第一时间排查灾害,及时有效开展处置,避免人民生命财产安全受到损失,这曾经是困扰道路养护人员的难题。如今,一种运用卫星遥感技术给道路进行“体检”的黑科技,正在破解这个难题。


▲自然灾害风险公路承灾体核查及评估系统截图

  2020年6月8日,国务院办公厅印发了《关于开展第一次全国自然灾害综合风险普查的通知》(国办发[2020]12号),并成立领导小组,针对关键领域和薄弱环节,推动建设若干重点工程,提高我国自然灾害防治能力。随后,交通运输部印发《自然灾害综合风险公路水路承灾体普查工作实施方案》,启动了2020年全国自然灾害综合风险普查—交通专项试点项目。

  为确保自然灾害综合风险公路承灾体普查项目的顺利推进,提升项目人员的地质灾害识别能力和灾害综合监测能力,2020年12月14日上午,公路地质灾害调查与识别研讨会顺利召开。会上,项目组分别对崩塌、滑坡、泥石流、沉陷与塌陷四类地质灾害的调查方法与识别技巧进行了讨论及经验分享。

▲公路地质灾害调查与识别研讨会

  遥感技术助力从技术角度破解普查难题

  根据交通运输部自然灾害风险普查办计划安排,全国86个试点县(市)的自然灾害综合风险公路承载体普查工作正在紧锣密鼓地进行中。

  时间紧、任务重,传统手段无法短时间内完成这样的普查工作。交通运输部《自然灾害风险公路承灾体普查项目》技术支撑单位—国交空间信息技术(北京)有限公司充分发挥遥感技术广覆盖、高效率、高时空分辨率等优势,从技术角度上破解普查难题。从2020年10月份开始,相关单位紧急协调卫星数据资源,先后获取安徽、福建、江西、湖北、湖南、广东、广西、重庆、四川、贵州等省份37个试点县高分遥感数据共150000平方公里。通过数据处理、图像对比、灾害研判、信息提取与解译、综合制图、报告编制等流程化工作,识别崩塌、滑坡、泥石流、沉陷与塌陷、水毁等不同类型灾毁空间分布、规模及关键属性信息,为高风险点的核查提供了强有力的数据支撑,极大减少人工现场勘察工作量,优质高效完成核查工作,确保试点工作顺利推进。

▲水毁风险点遥感专题图

  智能化系统助力提升数据检查工作效率和准确性

  为真实准确掌握地方上报的灾害风险普查采集数据,交通运输部组织开发自然灾害风险公路承灾体核查及评估系统,系统可实现对普查上报的灾害风险点数据进行批量、智能数据质量检查,大幅度提升数据检查工作效率和准确性。同时系统可实现智能风险评级,展示不同等级风险点分布和属性数据,确定需开展数据信息核查的路段、风险点,对于多技术手段核查成果整合、分析、展示,生成自然灾害风险评估和风险区划成果并展示,通过在2020年全国自然灾害综合风险普查—交通专项试点中的应用,测试软件的适用性、并根据工作需求逐步完善系统功能,为顺利开展2020年全国自然灾害综合风险普查—交通专项试点工作提供信息化支撑,为2021年全面实施灾害风险普查,开展数据采集、审核、评估、灾害风险核查等工作,掌握交通运输基础设施相关数据和灾害风险底数奠定工作基础。


▲G210国道K3080+600滑坡无人机航拍图

  InSAR技术助力提前识别普查并监测地质灾害

  交通路网灾害防治工作面临的关键困难是回答“什么地点,什么时间,会发生什么样的灾害”这三个问题,传统技术手段存在监测覆盖能力差、成本高、效率低、漏洞多等问题。随着雷达遥感卫星技术的不断成熟,通过雷达遥感来监测自然灾害、形变沉降可以对传统的业务方案进行有效补充和升级。合成孔径雷达干涉测量(In-SAR)是新近发展起来的空间对地观测技术,是传统的SAR遥感技术与射电天文干涉技术相结合的产物。与传统遥感方法相比,InSAR技术可监测或识别出潜在或未知的地面形变信息,能够对大范围、大区域尺度上的地质灾害进行早期识别普查并监测,对地质灾害普查与后续防控治理有重要意义。

▲雷达卫星InsSAR监测专题图

  针对南方片区特别是西南省份地质结构复杂、灾害频发、致灾区域分布广泛、路网安全维护难度大等特点,联合项目组制定了基于 InSAR 的地面形变监测技术实施方案,并在试点县中选取地质灾害典型地区——贵州省遵义市作为雷达遥感调查示范区,为综合判断上报数据和初评结果是否准确提供了科学客观的依据,大幅提高了核查效率。

  下一步,自然灾害综合风险公路水路承灾体普查工作领导小组办公室将大力推广合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)并对全国86个试点示范县(市)中的13个重点县(市)有代表性的高边坡开展长期监测,结合气象、地质、岩土和其他辅助数据,高效预估预测灾害发生风险与时间窗口,瞄准在不远的未来实现基于遥感监测手段为主的高精度灾害预警预防能力。

▲崩塌风险点遥感专题图

  据交通运输部技术支撑单位介绍,下一步,将把公路地质灾害调查与识别技巧融入到自然灾害综合风险公路承灾体试点普查的培训工作中,进一步完善公路承灾体普查技术体系,通过自然灾害风险公路承灾体普查试点工作,达到“四个一”目标(即:形成一套科学规范、便于操作的普查技术标准和制度体系;编制一套覆盖全面、权威完整的自然灾害风险公路综合防治区划图;培养一批专兼结合的技术人员队伍;营造一个可持续发展的交通运输运行环境),全面加强公路灾害风险评估和监测预警能力。

【责任编辑:cheng】