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这次救援用上了哪些硬核科技?

(来源:中国妇女网)

转自:中国妇女网

尼泊尔8·26泥石流灾害发生后,受山体垮塌、道路损毁影响,不少核心危险区域人员难以抵达,传统人工勘察面临难度高、视野有限等难题,无人机三维建模、红外热成像、卫星遥感等多项科技手段走上救灾前线,成为灾情研判、人员搜救、风险溯源的重要技术支撑。

险情发生后,中国安能三局技术专家林振奎等15人携装备奔赴郭巴怒曲区域,重点针对险情最重的堰塞体及周边损毁道路展开全方位、精细化现场勘察。

团队利用无人机三维建模技术,精准还原地形地貌,精准测算堰塞体形态、河道淤积厚度与库容,为风险研判提供量化依据。同时部署边坡雷达设备24小时不间断监测坝体形变与稳定性,实时捕捉小位移变化,严防溃坝、二次滑坡等次生灾害。

中国科学院空天信息创新研究院研究员陈方介绍,灾害现场地形、地貌在崩塌之后往往剧烈改变,造成救援人员难以快速到达高危垮塌区域。无人机三维建模技术为如此困境提供了新的科技途径。无人机飞赴受灾上空,通过多角度、多传感器来采集现场数据,并及时完成三维场景的立体重建,可有效还原崩塌区域完整立体样貌,让专家在后方也能看清现场真实情况。

“同卫星俯视观测模式不同,无人机能够从不同角度成像,捕捉斜坡、崖壁等卫星难以完整记录的现场信息。”陈方说,“无人机可以边飞行边即时进行数据处理,生成现场三维模型;即使面对数据量庞大的复杂场景,也可通过数据高效回传方式,利用在地面部署的高性能计算设施,在短时间内完成三维场景重建,为灾情研判提供直观依据。”

本次救援还统筹调用军民商卫星资源,对灾害现场及上下游开展遥感监测,无人机巡查数据与现场监测哨点实时联动,构筑起“卫星遥感+地面监测”的防线。

8月28日以来,自然资源部全面启动灾害区域风险隐患排查工作,调集自然资源系统专业技术力量,携带无人机、测距仪等调查设备,分4个工作小组,重点针对冰崩源区、堰塞湖、沟道沿线及流域周边,分区域对灾害影响范围实施应急测绘和风险隐患调查,并对应急救援通道、周边村庄和安置点等重点区域加强地质灾害巡查排查。

截至目前,前后方专家结合遥感解译和现场调查,在灾害影响区共解译出地质灾害隐患点60余处,初步判定高风险8处,建议在搜救期间以无人机航测结合人工巡视的方式进行监测。此外,组织自然资源系统统筹专业技术人员、基层干部、群测群防员等,共出动排查人员1070余人,扩面排查地质灾害隐患点900多处。

中国地质调查局专家会同自治区自然资源队伍也组建了多个应急调查小组深入受灾核心区域,开展冰崩源区潜在风险调查、堰塞湖坝体特征调查和风险研判,完成3平方千米无人机正射影像制作。此外,调查小组利用最新遥感影像,比对灾前灾后高精度卫星和无人机影像,提取关键研判依据,为评估灾害总体规模积累第一手材料。

在人员搜救一线,西藏消防救援总队投入热成像无人机,穿透植被与淤泥,捕捉人体热源。

“无人机搭载的热红外设备,是灾害搜救的重要手段。不同于传统的肉眼搜救,热红外设备可以有效捕捉热源信号,突破夜间、弱光等搜救盲区。”陈方说。

在抢险过程中,无人机搭载热红外成像设备在空中巡航扫描,一旦捕捉到异常热源,就有可能发现被困人员线索。除此之外,它还可以用于排查火点、识别气体泄漏等带来的热异常、在冰湖灾害现场区分冰体边界等,广泛服务于冰崩、火灾等多类灾害的排查工作,发现肉眼难以直接察觉的风险信号。

极端复杂的高原地形导致灾区前线地面通信基础设施全面瘫痪,彻底阻断了救援指挥通信链路。为打通抢险最前沿的通信“空白区”,中国联通西藏分公司第一时间启动应急通信保障预案,全力投入抢险通信保障工作,为整场救援行动筑牢通信根基。

中国联通西藏分公司算网运营事业群总经理任文斌介绍,本次抢险中投入的动中通高通量卫星应急通信车,是支撑前线指挥的核心主战装备,有效破解了极端复杂地形下前沿指挥通信难题,为整场抢险救援提供持续稳定、高速可靠的通信支撑。

据了解,“动中通”即移动卫星通信系统,可让移动载体在行进过程中不间断依托卫星链路,开展语音、数据、高清图像等多媒体实时传输。搭载全套适配高原场景的专用设备,车辆机动作业途中即可完成通信组网、画面回传、指令传输,机动性、适配性、可靠性极强。

“针对吉隆灾区道路损毁严重、前沿无固定网络、地面光缆与基站完全失效的困境,该型装备完全不依赖地面通信基础设施,可独立、快速搭建高通量卫星通信链路。”任文斌说,在本次救灾中,设备全程承担最前线指挥部专属通信保障任务,持续保障高速语音调度、高清视频会商、大数据灾情回传、实时指令下发,成功打通灾区最前沿通信“空白区”,保障各级指挥体系高效联动、精准调度。

面对青藏高原等高海拔、地形复杂的无人地带,人力实地踏勘难度大、成本高。中国科学院空天信息研究院科研团队依托可持续发展大数据国际研究中心,利用高分辨率卫星遥感与无人机动态监测相结合的技术体系,在此次灾害及其他冰川相关灾害监测中发挥了积极作用。

该团队研发的多体制卫星灾害信息智能解译系统关键技术主要承担灾害分布点位检测、演变过程追踪、影响范围评估三大任务,通过整合多体制卫星资源,融合光学、微波多源监测数据,可突破云层遮挡等复杂环境限制,实现全天候灾情信息分析。

“科研人员通过比对冰川运动轨迹,可识别冰川异常加速流动等风险征兆,精准锁定高危隐患区域;通过解译灾后遥感影像,圈定房屋、土地淹没范围,科学评估灾害损失规模,同时可对冰湖溃决、冰岩崩等不同致灾状况进行分析判识,为灾害初期研判、精准施策提供支撑。”陈方说。

卫星胜在覆盖范围广阔,但局部细节信息刻画精度受限;无人机可以获取高精度现场数据,但持续性、大范围作业存在不足。实际工作中,科研人员会将两者数据协同融合、互补应用,进一步提升研判准确度。

受全球气候变暖影响,我国高海拔地区冰川、冰湖灾害风险持续攀升,多数高危点位地处无人区,难以依靠人力实现全面排查。依托数百颗国产卫星常态化过境排查,可持续捕捉冰川、冰湖异动先兆,筛查可疑点位,为灾害早期预警、前置防控提供可能。陈方也坦言,由于前期全球对冰川、冰湖灾害的关注程度相对不足,相关防灾减灾技术体系还亟需完善。下一步,科研团队将持续优化多体制卫星与无人机协同的监测体系,提升复杂环境下隐蔽灾害点的早期识别和排查能力,为建设国家高海拔地区防灾减灾、预警预报的科技屏障发挥积极助力。

(记者 吴月辉 王 政 常 钦 刘温馨 )

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