今年進入汛期以來，多地強降雨引發(fā)嚴(yán)重洪澇災(zāi)害，也引發(fā)了點多面廣的地質(zhì)災(zāi)害，防汛救災(zāi)形勢嚴(yán)峻復(fù)雜。經(jīng)過多年的實踐，“人防+技防”已成為我國防御地質(zhì)災(zāi)害的有效手段�！笆奈濉币詠恚匀毁Y源部為破解“地質(zhì)災(zāi)害隱患的提前發(fā)現(xiàn)”這一難題，提出了應(yīng)用精細(xì)地形測量手段開展重大地質(zhì)災(zāi)害隱患識別總體技術(shù)思路，并取得創(chuàng)新突破。如何對疑似地質(zhì)災(zāi)害進行識別？識別效果如何？本期節(jié)目，邀請中國自然資源航空物探遙感中心遙感應(yīng)用技術(shù)研究所所長葛大慶為網(wǎng)友解答。
中國網(wǎng)：葛所長，您好！歡迎您做客中國網(wǎng)《中國訪談》節(jié)目。
葛大慶：主持人好。中國網(wǎng)的網(wǎng)友，大家好。
中國網(wǎng)：今年我國氣候年景偏差，強降雨過程多、歷時長，也引發(fā)了點多面廣的地質(zhì)災(zāi)害。同時，由于我國地質(zhì)條件復(fù)雜，地形地貌多樣，這也讓我國的地質(zhì)災(zāi)害呈現(xiàn)出多種多樣的特點。我國的地質(zhì)災(zāi)害呈現(xiàn)出哪些特點？
葛大慶：首先，我們要理解一下我們國家對地質(zhì)災(zāi)害的劃分。一般意義上，大家了解的地質(zhì)災(zāi)害更多的是滑坡、崩塌、泥石流這些突發(fā)性的地質(zhì)災(zāi)害，事實上，還有地面的塌陷、地裂縫、地面沉降這三類緩變型地質(zhì)災(zāi)害。
我們現(xiàn)在看到的是全國地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)程度圖，對全國范圍內(nèi)容易發(fā)生滑坡崩塌、泥石流的地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)評估結(jié)果顯示，全國崩滑流地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)面積約有128萬平方公里，中易發(fā)區(qū)面積約有279萬平方公里，約占國土總面積的42%。
長期以來，我們做了大量的調(diào)查工作，總結(jié)調(diào)查成果認(rèn)為我國地質(zhì)災(zāi)害的特點有四個方面：一是點多面廣類型多樣，分布范圍復(fù)雜廣泛；二是重大地質(zhì)災(zāi)害往往呈現(xiàn)出隱蔽性，調(diào)查難以提前發(fā)現(xiàn)；三是突發(fā)性強，受到強降雨等作用的影響，在很短的時間內(nèi)就發(fā)生了失穩(wěn)、滑坡、山體變形以及泥石流，往往引發(fā)很大的人員傷亡或財產(chǎn)損失；四是尤其最近幾年一些鏈?zhǔn)綖?zāi)害頻發(fā)。所謂鏈?zhǔn)綖?zāi)害就是多重因素疊加形成了致災(zāi)過程復(fù)雜，產(chǎn)生危害巨大，形成災(zāi)害鏈的特征。
我們認(rèn)識災(zāi)害發(fā)生的復(fù)雜性有兩個方面。
第一方面是孕災(zāi)環(huán)境的復(fù)雜性，這是與特殊的地質(zhì)條件、地形地貌條件相關(guān)的。在我國西南地區(qū)、西北地區(qū)往往是滑坡、泥石流居多。比如8月3日四川發(fā)生的這一起姑咱鎮(zhèn)日地村山洪泥石流導(dǎo)致的高速公路損毀就是一個特殊的鏈?zhǔn)綖?zāi)害，影響也很大。
第二方面，致災(zāi)因子復(fù)雜。尤其是受到氣候變暖的影響，暴雨天氣、極端強降雨天氣的過程長，也比較頻發(fā)。其次，破壞性地震多，也產(chǎn)生了新的地質(zhì)災(zāi)害，使得地質(zhì)災(zāi)害增量快。同時一些不科學(xué)的工程的作用改變了原有的地表穩(wěn)定狀態(tài)，也產(chǎn)生了新的地質(zhì)災(zāi)害，人類工程活動使得地質(zhì)災(zāi)害的變量大。
從這兩個復(fù)雜的條件和因素上來講就形成了剛才所講的地質(zhì)災(zāi)害的四類特點。
中國網(wǎng)：這樣一種地質(zhì)災(zāi)害的特點會給減災(zāi)防災(zāi)工作帶來哪些困難和挑戰(zhàn)？
葛大慶：困難和挑戰(zhàn)是明顯的，尤其是我們的經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展，地質(zhì)災(zāi)害有效的防控面臨的挑戰(zhàn)是巨大的。
長期以來，我國在地質(zhì)災(zāi)害綜合防控領(lǐng)域形成了四大技術(shù)體系：第一個是調(diào)查評價，第二個是監(jiān)測預(yù)警，第三個是綜合防治，第四個是應(yīng)急處置。我們現(xiàn)在面臨的問題或者難題是隱患的提前發(fā)現(xiàn)難。
面對這么復(fù)雜的形勢，地質(zhì)災(zāi)害防范的問題是調(diào)查評價的精細(xì)程度不夠。隱患識別、監(jiān)測預(yù)警和風(fēng)險防控能力不足。面臨的挑戰(zhàn)是，一是如何更加高效準(zhǔn)確的提前識別隱患；二是如何更加精準(zhǔn)的發(fā)布預(yù)警；三是如何更加科學(xué)的評估風(fēng)險程度；四是如何更加高效的組織防災(zāi)避險。
中國網(wǎng)：您剛才提到了隱患的提前識別。我們知道提前預(yù)見和阻斷地質(zhì)災(zāi)害也是一個有效的防災(zāi)減災(zāi)的措施之一�！叭朔�+技防”已經(jīng)成為我國常年構(gòu)建的防御地質(zhì)災(zāi)害的技術(shù)手段之一，近年來。隱患識別技術(shù)也成為了我國防御地質(zhì)災(zāi)害的“安全網(wǎng)”。我們想請您介紹一下，隱患識別是一種什么樣的技術(shù)？它又是如何對疑似地質(zhì)災(zāi)害的識別以及確認(rèn)呢？
葛大慶：隱患識別是地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查評價的一項工作內(nèi)容，是一個基礎(chǔ)性的工作。“十四五”期間，自然資源部提出了隱患識別監(jiān)測預(yù)警和點面雙控，也就是“隱患點+風(fēng)險區(qū)”雙管控的三項舉措，依靠 技術(shù)創(chuàng)新來提升防災(zāi)減災(zāi)的能力。
從技術(shù)實現(xiàn)層面要達(dá)到隱患識別，我們提出的總體思路是綜合應(yīng)用衛(wèi)星、航空和無人機以及地面遙感觀測的一些技術(shù)。因此，我們稱之為地質(zhì)災(zāi)害隱患綜合遙感識別技術(shù)。現(xiàn)在我們看到的畫面是，民用遙感衛(wèi)星在軌的狀態(tài)，有亞米級的，還有分辨率為2米、5米到10米、10米到20米的衛(wèi)星組成，包含了光學(xué)遙感衛(wèi)星、雷達(dá)遙感、高光譜遙感以及夜光衛(wèi)星。這些遙感衛(wèi)星為我們開展地質(zhì)災(zāi)害的隱患識別，災(zāi)害應(yīng)急和動態(tài)監(jiān)測提供了基本的觀測條件保障。
隱患識別在具體的實施層面是遵循地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育規(guī)律的，是在孕災(zāi)條件、致災(zāi)因子和成災(zāi)體綜合分析和研判的基礎(chǔ)上才確認(rèn)隱患的。我們通過綜合遙感的應(yīng)用，有三項觀測要素，這就是我們提出的“三要素四步”工作法。
“三要素”分別是形態(tài)外貌、地表形變、風(fēng)險形勢；“四步”工作方法是首先利用星載InSAR觀測大范圍的地表形變，找到潛在的形變聚集區(qū)；第二步是利用光學(xué)遙感影像進一步的分析這些形變聚集區(qū)對應(yīng)的斜坡，它的地物類型有無明顯的坡壞跡象，有無滑坡等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的基本條件，地質(zhì)結(jié)構(gòu)怎么樣等等。第三步是在地質(zhì)資料和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上分析它的地層巖性和精細(xì)的地形數(shù)據(jù)、三維地形結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，分析成災(zāi)的基本條件以及潛在的威脅對象，結(jié)合光學(xué)遙感影像所反映的這個斜坡的未來的滑移產(chǎn)生的威脅區(qū)有沒有村莊集鎮(zhèn)、居民區(qū)、公路鐵路橋梁大壩等等這些設(shè)施，在這個基礎(chǔ)上確定是不是疑似隱患，給它一個基本風(fēng)險的判斷。第四步就是要進行現(xiàn)場核查，核查完以后對確認(rèn)的隱患納入到地質(zhì)災(zāi)害隱患的日常管理體系里面去，這樣就完成了從隱患識別、核查驗證、入庫管理的業(yè)務(wù)的閉環(huán)。
中國網(wǎng)：比如咱們身后的這張圖是否就是一個隱患識別分析圖？
葛大慶：這是一個用InSAR雷達(dá)干涉測量做出來的地表形變圖。我們在這張圖上能夠有效判斷出來哪些地方具有形變聚集特征的潛在滑坡。我們可以看到這種紅的、紫的聚集特征、沿著斜坡分布的更多的都是一些滑坡的隱患，它表征當(dāng)前這個斜坡正在處于以一定的變形速率發(fā)生著滑移。
中國網(wǎng)：您剛才提到的“三要素四步”的識別工作法的第四步是將排查的隱患交給各級地質(zhì)災(zāi)害防治部門，再組織專業(yè)技術(shù)隊員進行現(xiàn)場核查確認(rèn)。人為現(xiàn)場核查的意義和作用是什么？
葛大慶：從工作流程上這是第四步，這也是一個要形成基本閉環(huán)的一步。隱患識別進行地面核查的作用和意義有兩點：第一，確認(rèn)我們識別的這些變形坡壞特征在實際斜坡上是不是存在；第二，一些與地質(zhì)災(zāi)害，比如與滑坡，與崩塌沒有關(guān)系的非地質(zhì)災(zāi)害的變形特征或者坡壞特征，人為作用引發(fā)的一些局部的特征，要去除這些不會引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的信息，要達(dá)到這樣一個目的。
在實踐中，隱患的核查過程中也面臨著一些風(fēng)險。不同的人員對隱患的風(fēng)險發(fā)育程度的認(rèn)識是不盡相同的，這就要求我們在實際核查中采用更加科學(xué)的方法和手段，所以，我們在下發(fā)的疑似隱患進行核查過程中提出了“三步”工作要求或者是方法。
以滑坡為例。第一，要在被核查對象的滑坡對面的斜坡上去觀察潛在的這個疑似隱患的滑坡結(jié)構(gòu)的分條分級，條塊的地質(zhì)特征是怎么樣的；第二，調(diào)查核查人員上到斜坡上找到有明顯變形坡壞的特征，比如滑坡前緣的橫向裂縫、縱向裂縫；后緣的滑坡后壁、側(cè)壁，更深一些的是拉伸槽這種顯著的特征；第三步對于一些條件特別復(fù)雜的地區(qū)還要通過無人機遙感的觀測手段采集更加高分辨率的影像數(shù)據(jù)和精細(xì)的地形數(shù)據(jù)來進行更進一步的確認(rèn)，判斷它的風(fēng)險演化形勢。
中國網(wǎng)：識別出來的這些隱患或者疑似隱患之后為下一步的監(jiān)測工作會奠定哪些基礎(chǔ)？
葛大慶：隱患識別本質(zhì)上就是調(diào)查評價，它是監(jiān)測預(yù)警的基礎(chǔ)，它為監(jiān)測預(yù)警找到了靶區(qū)和對象。我們現(xiàn)在這種隱患識別不同于過去人員調(diào)查，過去的地面調(diào)查之后填表，記錄它的屬性信息，分析它的巖性的結(jié)構(gòu)，最后是以一個點的形式表現(xiàn)在這么大的一個背景下的。而我們現(xiàn)在，尤其是通過星載InSAR的技術(shù)，可以直接測出來正在發(fā)生滑移和變形的具體的范圍以及它的量值，也就是它的變形強度大小。由過去的點形成了一個面，這就為我們安裝和布設(shè)各類用于實時監(jiān)測預(yù)警的自動化監(jiān)測預(yù)警的傳感器提供了明確的位置和目標(biāo)對象。
經(jīng)過過去幾年的隱患識別，目前全國范圍內(nèi)有超過5000處的風(fēng)險程度較高的隱患已經(jīng)安裝了自動化的監(jiān)測預(yù)警設(shè)備，用于災(zāi)害的提前的預(yù)警。
中國網(wǎng)：截至目前我國的隱患識別技術(shù)的應(yīng)用場景或者應(yīng)用范圍如何？識別的成效如何？
葛大慶：第一個是自然資源部啟動的全國地質(zhì)災(zāi)害高重易發(fā)區(qū)綜合遙感識別工程為例介紹一下它的成效。從2020年開始，自然資源部地質(zhì)勘查管理司部署，由中國自然資源航空物探遙感中心牽頭組織全國20多家單位開展技術(shù)攻關(guān)和應(yīng)用示范來推動這項技術(shù)的應(yīng)用落地。截至2023年底，共發(fā)現(xiàn)疑似隱患35890處，這些疑似隱患下發(fā)給相關(guān)的17個省份，目前反饋已經(jīng)完成了15000多處實地的核查驗證，確認(rèn)的隱患是7979處。經(jīng)過核查驗證之后，從疑似隱患到確認(rèn)隱患的正確率達(dá)到52%左右。在確認(rèn)的這些隱患里面新增的隱患有4000多處，超過了50%，而找到這些新增的、過去不在我們掌控范圍內(nèi)的這些隱患恰恰是這個工作最有價值的一個體現(xiàn)。這是應(yīng)用的實效。
從這項技術(shù)推廣以及帶動地方省市開展同類型工作的這個角度，目前已經(jīng)有6個省份建立了專門的地質(zhì)災(zāi)害遙感應(yīng)用，也用于隱患識別和監(jiān)測的這樣一些技術(shù)隊伍。我們所形成的“三要素四步”工作方法已經(jīng)推廣到了十多個省份，今年有17個省份都在開展隱患識別的工作。尤其要指出的是，在2022年我們國家第一個面向自然災(zāi)害復(fù)雜地區(qū)的自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警的雷達(dá)干涉的衛(wèi)星——陸地探測一號發(fā)射成功，2023年6月完成了在軌測試，2024年已經(jīng)投入到隱患識別和動態(tài)監(jiān)測之中。目前，甘肅、陜西、四川、云南、貴州、重慶等省份都已經(jīng)開展了用陸探一號衛(wèi)星進行隱患識別的常態(tài)性的一些工作。目前總體進展效果還是不錯的。
當(dāng)然隱患識別最終目的還是為了防災(zāi)避災(zāi)，在過去幾年內(nèi)我們一些確認(rèn)的隱患，因各地方采取了分級管理的措施，一些成功的防災(zāi)避險的案例也得以反饋。比如2021年四川黑水縣西爾隧道發(fā)生了高位的滑坡和崩塌，這個隱患是2020年我們開展隱患識別之初就發(fā)現(xiàn)的一處隱患，當(dāng)然這個地區(qū)不僅僅是這一處隱患，整個黑水縣毛爾蓋庫區(qū)有很多隱患，就是活動的大型的滑坡。在2021年9月30日它突然發(fā)生了大面積的滑移，由于措施得當(dāng)，避免了30多人（傷亡）和過往車輛的損失。
類似的例子還有很多。2021年四川儀隴縣峰巖村滑坡，這個我們在實地調(diào)查包括我們自己去現(xiàn)場核查的時候確認(rèn)它的風(fēng)險程度是高等級的，由于提前采取了措施，避免了60余人可能的傷亡。
比如去年重慶巫山縣兌窩子坪滑坡，這是我們前年識別的一處滑坡，這也是一個已在庫的隱患。去年9月份到10月份這一段時間就發(fā)生了明顯的滑移，最后整個坡體失穩(wěn)，由于提前采取了措施，相應(yīng)的人員提前撤離了，避免了傷亡。
當(dāng)然，這在工程層面也有很多（成功案例），一些高速公路鐵路沿線的由于采取措施得當(dāng)，也避免了相關(guān)的損失。
中國網(wǎng)：如果由于自然條件的原因，人為不能到達(dá)現(xiàn)場核驗，這是否會影響到隱患識別的正確率或者對它的確認(rèn)？
葛大慶：也存在這個問題。我們得到的反饋數(shù)據(jù)表明，下發(fā)了15000多處隱患，完成了92.6%的隱患的實地的核查，應(yīng)該說這個核查的工作程度還是相當(dāng)高的。當(dāng)然有一些特殊的條件下確實是地面的人員難以去接近，這就是要求我們下一步采取更多的無人機的手段去采集數(shù)據(jù)，同時加強對這些不能核查隱患的日常的一些巡查，萬一在突發(fā)的暴雨條件下它可能發(fā)生災(zāi)害，所以日常的防控巡查也是少不了的。
中國網(wǎng)：目前我們國家的隱患識別技術(shù)在國際上處于什么水平？
葛大慶：無論是單項技術(shù)還是綜合的遙感應(yīng)用的水平和能力，應(yīng)該說我們整體的水平在國際上是處于前列。同類的這種大規(guī)模的隱患識別或者遙感監(jiān)測用于地質(zhì)災(zāi)害方面做得比較好的有意大利、日本，他們的工作精細(xì)程度比我們更高。因為我們這個工作僅僅是規(guī)模化的開展到目前就是四、五年的時間，所以，我們還需要做更深入、更精細(xì)的工作。
中國網(wǎng)：下一步我們該做哪些更深入、更精細(xì)的工作來提高和完善這一項技術(shù)？
葛大慶：當(dāng)然我們所利用的綜合遙感的一些技術(shù)也是有它的適用條件和范圍的，同時，它僅僅是用于識別隱患的一種思路而已，隱患的存在形式和發(fā)育特點是千差萬別的。
因此，下面有三項工作是要往前推進的，要繼續(xù)推進的。
第一個是觀測得更加精細(xì)精準(zhǔn)，使得我們對中小規(guī)模的隱患識別能力得到進一步的提升。我們最高現(xiàn)在用航空遙感可以做到三厘米的這種分辨率的遙感影像，利用機載雷達(dá)可以獲得每平方米10到20個點的高分辨率、高精度的地形數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用對于判別和提取中小規(guī)模隱患的特征是具有很大幫助的。
第二個方面是要改變或者是在我們現(xiàn)有思路之上補充或者是創(chuàng)新探索另外一種思路，我們現(xiàn)在利用這些技術(shù)手段去識別隱患，它本質(zhì)上是識別隱患地質(zhì)體也就是風(fēng)險源本體，比如我們識別滑坡就找滑動的斜坡、變形的本體，但是從地質(zhì)角度來講，它只是構(gòu)成地質(zhì)災(zāi)害的地表變化的一個過程，而我們之所以強調(diào)災(zāi)害它一定是有成災(zāi)體，有產(chǎn)生威脅和風(fēng)險的對象的。所以，我們下一步想探索的就是推進以承災(zāi)體為對象的風(fēng)險判識。
第三個方面要加大高分辨率、高頻次、多維度觀測雷達(dá)衛(wèi)星的研制�，F(xiàn)在我們也在通過各種渠道推進高分辨率、寬幅、大覆蓋，具備三維形變測量能力的雷達(dá)衛(wèi)星的研制和設(shè)計，來綜合的提高我們國家的防災(zāi)減災(zāi)的能力。
當(dāng)然，借助這個平臺我也呼吁更多的專家和領(lǐng)導(dǎo)、決策者能夠有更高的責(zé)任感或者科技報國的理念來推進或者創(chuàng)新高分辨率雷達(dá)衛(wèi)星的研制，就像美國、歐洲一樣提供全球共享開源的數(shù)據(jù)產(chǎn)品用于防災(zāi)減災(zāi)和環(huán)境安全的監(jiān)測。這項工作不僅僅是能夠解決或者是提升我們國家地質(zhì)災(zāi)害綜合防治能力，同時，通過技術(shù)創(chuàng)新提供公共數(shù)據(jù)產(chǎn)品，也能夠提升我們國家在全球環(huán)境安全監(jiān)測方面的影響力，與我們的國家的形象和地位相匹配。
中國網(wǎng)：通過您和您的團隊對隱患識別技術(shù)不斷的研發(fā)、提升和創(chuàng)新，相信我們國家地質(zhì)災(zāi)害防御的“安全網(wǎng)”會越來越牢固。感謝葛所長接受我們的采訪。
葛大慶：謝謝，我們愿意通過不斷的深化技術(shù)研究，創(chuàng)新一些工作方法，為國家的防災(zāi)減災(zāi)做出我們應(yīng)有的貢獻(xiàn)。謝謝。 |
