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四川启动I级防汛应急响应!这些科技“防灾神器”值得关注

2020-08-19   来源: 天虎科技

四川已持续了数日的强降雨,8月18日5时,四川启动I级防汛应急响应。此次的I级防汛应急响应系四川有记录以来首次启动。


据报道,截至8月16日,全省已有41条河流超警戒水位。其中,22条河流超保证水位,数量上超过整个汛期多年平均值的2倍。仅8月11日至13日的3天内,全省就发生山洪灾害上百起,防洪基础设施损毁严重。



洪水已淹至乐山大佛佛脚  图片来源:封面新闻


如何利用科技力量减少洪灾损害、城市内涝,降低泥石流、山体滑坡等洪水次生灾害风险,也一直是科技企业在思考的问题。


成都新橙北斗智联有限公司利用北斗高精度定位,对泥石流、山体滑坡等次生灾害进行监测;成都怡水空间科技有限公司利用大数据、遥感技术等,为企业客户提前预知可能遭遇的洪水风险;四川电信迅速启动应急通信保障预案,通过卫星电话、通信无人机等设备协助抢险救灾……



新橙北斗

北斗高精度监测预警地质灾害

除了持续大火的北斗导航,北斗卫星系统其实还在更多领域守护着我们的安全。


成都新橙北斗智联有限公司(以下简称“新橙北斗”)是一家专注于北斗综合应用的硬科技企业,通过打造开放式卫星互联网综合应用服务平台,提供一站式卫星综合应用服务。


据新橙北斗市场中心总经理赵湘督介绍,关于科技防汛,新橙北斗主要有两大核心技术:一是北斗高精度水文监测技术,二是北斗高精度地灾监测与预警GIS可视化解决方案。



北斗高精度水文监测系统 图片来源:新橙北斗


在防汛方面,新橙北斗采用了北斗高精度水文监测系统。通过在河流上游部署水位计、流量计等速传设备,可以实时监测当前河流的水位、实时流量等相关信息,并结合北斗卫星的高精度定位,当河段出现大流量时,后台系统即可实现快速定位,提前感知上游洪水情况,及时通知预警相关部门。


同时,汛期洪水过境容易带来山体滑坡、泥石流等地质灾害,根据这样的情况,新橙北斗还提供了北斗高精度地灾监测与预警GIS可视化解决方案(以下简称:地质灾害监测预警解决方案)。


通过对于不同边坡隐患点的类型可以确定需要使用的传感器种类,在结合北斗高精度的定位,可以实时监测地质灾害隐患点的形变和位移。当检测到涉及安全性的隐患之后,可以通过广播、短信、app等多种方式实现预警,并可以监测隐患点的实时变化趋势。目前,新橙北斗自研型高精度设备(GNSS 接收机G1、GNSS 接收机RealCORS)的检测静态精度已经达到水平2.5mm、垂直5mm的量级,可以感知到地形地势的细微变化。



地质灾害监测预警解决方案  图片来源:新橙北斗


凭借这些技术,目前新橙北斗已与多地开展合作,并将设备投放到了实际的应用场景中。


在此前甘孜阿坝凉山州发生的地质灾害中,新橙北斗的设备成功检测到了次生灾害的发生,并向当地水文部门及时发出预警。


除此之外,在今年江西、贵州铜仁的洪水灾害中均成功实现了提前预警,帮助当地缓解了救灾压力。



新橙北斗自研卫星高精度(GNSS)地表位移监测站


赵湘督认为,未来卫星互联网行业与防汛救灾的想象空间较大。首先,随着地质灾害监测预警解决方案的不断完善,以及北斗卫星系统精度的不断提升,未来在汛期提前预警以及灾害点精准定位方面,卫星互联网行业有较大的提升空间;


其次,行业可以通过卫星遥感的手段,感知大面积内水位上涨的综合态势,从而提供分流疏导的辅助评估与决策;



图片来源:新橙北斗


与此同时,在汛期带来的次生灾害中,可能会面临通讯暂时中断的情况,而卫星互联网行业则可以提供天通卫星电话以及宽带卫星为救援工作提供通讯能力支持,保障现场的应急调度和指挥;


除此之外,目前新橙北斗一直在致力于打造针对交通行业的「空天地一体化解决方案」,目前关于汛期及非汛期道路安全监测的解决方案也已经研发完成,可以通过卫星InSAR遥感技术对于道路、桥梁以及道路周边灾害隐患点进行大面积筛查,并结合历史同期、灾害易发生时间进行耦合,通过科技化手段避免自然灾害对于道路交通体系的影响。


怡水空间

提前将水灾风险可视化管理

成都怡水空间科技有限公司创始人卫怡兰,曾在海外一家保险公司的巨灾模型研发部门供职,生产洪水风险地图。

回到成都后,卫怡兰创立怡水空间,利用遥感技术RS、地理信息系统GIS,全球定位系统GPS和自主研发的洪水模型,将洪水风险进行可视化预测。



图片来源:怡水空间

据卫怡兰介绍,基于地形数据建模及历史降雨数据,怡水空间的水动力模型,可以预测一段流域里的各条河流在暴雨来临时,随着降雨量的变化而产生的流量变化,进而计算出洪水的涨落情况以及即将出现的洪水风险,绘制出可视化的洪水风险地图、洪水淹没地图。

简单来说,怡水空间通过量化降雨数据,计算出洪水的涨落情况,帮助客户预知洪水风险,并为客户提供工程防损咨询、现场防洪方案。



怡水空间洪水预测模型


目前,怡水空间主要为企业客户提供洪水风险防控服务。江苏镇江是一座位于长江边上的城市,较易受到洪水威胁,在今年初,怡水空间为镇江一座企业厂房区域提供了洪水模型的模拟,并根据模拟结果为该企业提出防洪建议。


在此案例中,怡水空间借助SRTM30米地形数据及无人机采集的亚米级分辨率地形数据,通过水动力模型计算得出,该企业厂区可能发生水灾的因素主要来自直接降雨:”在不同重现期,大楼外围水深为0-0.4m,最大水深持续时间不超过3小时。”而根据不同的降雨情况,怡水空间为该厂区提供了若干条应对建议,例如,在可能面临洪水入侵的一座大楼配电室,提供至少0.2米高的临时性物理防洪保护措施,如临时性防洪挡板。


在临时性防洪挡板等防洪产品解决方案方面,怡水空间主要与德国RS合作。据卫怡兰介绍,RS是一家成立了超过30年的德国防洪产品和解决方案专业公司,其可拆卸的防洪挡板获得FM Global认证,可以在10分钟内完成组装,在如小区地下停车场入口、商业大楼入口、轨道交通地下入口等地点,能够做到完全阻隔洪水进入。



德国RS防洪挡板  图片来源:怡水空间


在2018年7月11日,成都也曾遭遇过强降雨,当时怡水空间曾利用全球公开的90m分辨率地形数据和自主直接降雨法水动力模型,绘制出了成都平原洪水淹没图。

这项技术,也曾在茂县应用过。下图右图为怡水空间绘制的茂县洪水淹没图,蓝色部分是洪水覆盖在遥感影像的淹没范围和淹没深度显示。卫怡兰表示,此项技术实际上是可以指导城市分布与建筑工程,淹没风险度很高的地区,不适宜建立居民区,而对于需要建造或已建成的建筑,则可以根据洪灾程度预测,进行地基抬高、防洪阻挡等应对措施。



右图为淹没示意图,左图为遥感影像


不过,卫怡兰也提到,怡水空间的洪水预测主要以地表情况为基础,因此会受到地形数据准确度的影响。大部分情况下,怡水空间借助的是已公开的DEM数据,当借助无人机地形测绘技术时,能够得到更为精确的洪水预测结果。


四川电信

卫星电话与无人机协助抢险


据据中国电信四川公司的不完全统计,截至17日10时,成都、绵阳、德阳、眉山、雅安、甘孜、内江、南充等分公司累计受损光缆线路472.5皮长公里,基站退服1552个。


雅安是这次遭遇强降雨较严重的地区,截至18日3时,青衣江雅安城区段已出现百年一遇的洪水。在雅安,部分灾情严重地区甚至遭遇线路倒杆、光纤基站受损,局部通信全阻的情况。


为了让抢险救灾工作第一时间了解地方受灾情况,卫星电话是打破“信息孤岛”最好的神器。


截至8月13日11时,四川电信雅安分公司累计使用卫星电话38台次,为各县(区)医院、消防、武警、应急管理等部门开通了40余张天通卫星号卡,第一时间将受灾情况传回。




此外,在道路阻断、通信设施受损的地区,无人机也是协助相关部门对道路路基冲毁受损情况进行查勘,传回第一手图片资料,摸清是否具备通行条件最为高效的技术手段。截至18日,四川电信雅安分公司在应急抢修中共出动无人机10余次,查勘规划线路助力抗洪抢险。


虎哥说


北斗卫星高精度监测地质灾害、无人机搜救、水下机器人监测与清淤、智慧城市大脑协助防汛决策……越来越多智能+的抗灾神器运用到防汛抢险一线,为抗洪抢险提供更为专业、高效的帮助。

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