應對自然災害,看這些防災減災救災新技術!

分享到:
連結已複製
當前位置: 首頁 > 要聞 >

應對自然災害,看這些防災減災救災新技術!

2024-10-21 14:28

來源:中國網

分享到:
連結已複製
字體:

如何讓科技創新助力防災減災救災?如何加強災害監測預警和防範應對?如何全面提升基層綜合減災能力?10月10日,第十四屆國家綜合防災減災與可持續發展論壇在廣東省東莞市舉辦,論壇由應急管理部國家減災中心主辦,主題為“夯實防災減災救災基礎,提升應急科技創新能力”。來自中國科學院、中國工程院、北京師範大學、浙江大學、華北水利水電大學等科研院所和高校,以及應急管理系統的專家和學者在會上各抒己見,碰撞思想的火花,向參會人員介紹各自領域的最新研究進展、展示成果應用實效,並提出對未來的構想。

創建模型、精細計算

做好災害風險研判

●全球氣候變化的災害效應與風險預測已成為地球科學與資源環境領域亟須解決的重大科學問題,其核心關鍵問題是全球化條件下自然災害風險演化過程與預測預警。

●研究人員可通過氣旋生成模型、路徑模型、海上強度模型、登陸衰減模型,從生成、路徑、海上強度、登陸衰減四方面,分析颱風危險性。

眼下,地球氣候系統正經歷著一次以變暖為主要特徵的顯著變化,造成這一情況的主要原因是溫室氣體大量增加。對此,中國科學院大氣物理研究所副所長、研究員周天軍向大家展示了在過去20年中,扣除物價因素,全球因自然災害而造成的年經濟損失柱狀圖。從圖上可以看到,2022年,中國因自然災害而造成的年經濟損失位列世界第一。隨後,他為大家講解了工業化以來全球平均溫度變化。在他出示的曲線圖中,1860年到1920年溫度變化較小,從1960年以後,曲線走向出現較大攀升。他認為,為限制全球變暖,需要對二氧化碳和甲烷以及其他溫室氣體進行強勁、快速和持續的減排。他説:“天然氣、石油、煤炭等化石燃料燃燒産生的二氧化碳佔人為二氧化碳排放總量的86%,為了可持續發展的未來,需要以實際行動來積極履行巴黎協定,以更積極和更重視的態度應對氣候變化。”為了進一步説明自然災害和人類發展之間的抗爭關係,應急管理部—教育部減災與應急管理研究院副院長史培軍向與會人員推薦了《全球變化人口與經濟系統風險地圖集》和《中國自然災害風險地圖集》等專業書籍。在他帶來的全國自然災害綜合防治區劃圖上,紅色標注出的重點防治亞區有16個,由北到南均有分佈;橘黃色的次重點防治亞區有26個,比紅色標注分佈更為廣泛。他説,這兩種防治亞區分別佔了全國陸地面積的12.3%和23.4%。史培軍認為,全球氣候變化的災害效應與風險預測已成為地球科學與資源環境領域亟須解決的重大科學問題,其核心關鍵問題是全球化條件下自然災害風險演化過程與預測預警,包括自然災害演化規律、災害鏈風險識別與定量評估、災害預測與精準預警。今年我國主汛期旱澇併發、澇重於旱,暴雨洪水等極端突發事件趨多趨廣趨頻趨強。為了讓防汛工作更加有前瞻性,浙江大學教授、視覺感知教育部—微軟重點實驗室副主任宋明黎提出利用超大規模圖數據高性能智慧安全計算平臺加強災害監測預警和防範的觀點。他表示,要打造從多源時空聚合到多模態時空實時計算、場景精準分析、數據安全應用的防災減災救災數智化方案,這個方案可以應用於洪澇等災害。他向大家展示了從第一次全國自然災害綜合風險普查數據到時空融合、實時計算、智慧分析,最終應用於應急服務的自然災害普查數據可信安全服務數智化支撐平臺的示意圖。他還講到,要把該觀點轉化為現實,面臨著相關數據安全保障缺少系統支撐、各類特定任務需求的服務支撐嚴重依賴人工經驗、智慧化不夠等技術不足,這都是未來研究需要重點克服的困難。

浙江省高效運作防汛防臺“1833”聯合指揮體系,依託防汛防臺線上數字化平臺,科學研判汛情,調度救援力量。

預警早一秒,風險少一分。為築牢防災減災第一道防線,東莞理工學院、哈爾濱工業大學(深圳)紛紛進行了探索和嘗試。東莞理工學院的研發團隊致力於暴雨災害研究,他們收集並梳理東莞過去十年的暴雨災害歷史案例,通過分析災害鏈節點時空演變、同圖層基礎設施節點空間關聯、不同圖層基礎設施節點空間關聯等內容,構建出暴雨災害鏈,研發應急災害鏈模型,實現災害風險的智慧識別和快速預警。哈爾濱工業大學(深圳)則在颱風災害上發力。前不久,秋颱風“摩羯”“貝碧嘉”“普拉桑”等陸續登陸我國,給部分地區帶來不利影響。在颱風模擬預測方面,中國工程院院士、哈爾濱工業大學(深圳)土木與環境工程學院教授歐進萍表示,研究人員已經進行了三代隨機颱風事件模型的探索,目前,可通過氣旋生成模型、路徑模型、海上強度模型、登陸衰減模型,從生成、路徑、海上強度、登陸衰減四方面,分析颱風的危險性。

遙感衛星、機器蛇

應急救援有了新選擇

●遙感衛星“華水一號”在應對湖南嶽陽華容縣團洲鄉洪澇災情中,第一時間傳回清晰的圖像,為救災指揮決策提供資訊支撐。

●機器蛇攜帶高清相機,具有人工智慧識別功能,可以快速搜救。

科技創新引領應急管理高品質發展。國家減災中心航空遙感部主任王薇向大家展示了國家減災中心“天-空-地-人”一體化災害監測預警評估系統框架,該框架可從風險普查、風險監測、災害預警、應急監測等方面全過程支撐應急管理工作。“一網、一中心、兩平臺”航空業務體系是該框架的一大亮點。該體系可快速響應、全天時全天候、強實時高動態協同有關部門單位大範圍開展災害快速監測工作,並從智慧災情資訊、風險研判、輔助決策三方面進行精準評估,從而服務風險防範、應急處置和救援工作。

論壇會場外展示的先進救援車輛

無人機技術是該框架的一大優勢資源。王薇為大家展示了無人機在物資投送、消防滅火、喊話照明等輔助救援場景的應用照片,無人機更容易到達人力難以到達的地方,這大大提升了救援人員的安全系數。無人機所具備的可見光成像、紅外成像、鐳射雷達成像等功能,以及搭載的白色“小方盒”一般的環境偵察模組,為應急救援工作傳送回高實時、強動態的災害資訊。她介紹,2024年1月至9月,國家減災中心共啟動22次重大災害無人機應急響應。

今年汛期,湖南省發生多次嚴重洪澇災害,嚴重威脅人民群眾生命和財産安全,牽動著全國人民的心。在7月27日湖南省資興市特大暴雨災害應急評估工作中,國家減災中心採取無人機多機組協同的方法,完成200平方公里高精度監測。從無人機傳回的彩色圖像上,可以清晰地看到房屋和道路損毀情況。

圖片

7月28日,國家減災中心調度重大災害無人機應急合作機制2支無人機應急監測隊伍,在資興市州門司鎮、八面山鄉開展應急監測任務。

      7月28日無人機監測區域示意圖。7月初,華北水利水電大學參與研發的遙感衛星“華水一號”在應對岳陽市華容縣團洲鄉洪澇災情中,第一時間傳回清晰的圖像,為救災指揮決策提供資訊支撐。華北水利水電大學校長劉俊國介紹,該衛星于2023年1月15日升空,具有視頻、夜光、立體等多模式成像能力,它是面相智慧水利的輕小型高分辨多模式光學遙感衛星。除了在天上俯瞰大地的衛星和無人機,小型機器的研發也為應急管理工作帶來新的選擇。

東莞理工學院黨委副書記、校長馬宏偉介紹,為了在地下巷道、廢墟縫隙、地下管道、防空隧道等各類複雜災害現場執行探測、搜救任務,該校研發出在高危複雜環境下的智慧搜救倣生機器蛇。經過四年專注探索,前三代産品均近乎筒形,第四代機器蛇更倣真。第四代機器蛇現身本次論壇現場,它通體藍色,由八九節單體連接而成,頭粗尾細。馬宏偉説,機器蛇採取模組化設計,蛇身可任意增減以適應不同地形的移動需求。它通過雲端伺服器無線通信、遠端控制,對操作人員無距離限制。機器蛇攜帶高清相機,具有人工智慧識別功能,可以快速搜救。機器蛇還搭載溫濕度、衛星定位、空氣品質等多種感測器,可實現定位、紅外探測等。

機器蛇可進入狹小縫隙收集災情數據與機器蛇同時出現的,還有該校研發的自組網監測中繼球。這顆球由耐高溫的上半部透明材料和下半部非透明材料做成。主要由天線、主控、氣體、氣壓、姿態、電量等原件組成。在面對地震坍塌、火災情況下出現通信數據受阻、環境感知有限等問題時,救援人員可以利用無人機、陸地機器人將多個自組網監測中繼球進行大面積播撒,進行快速自組網,實現點、線、面區域化監測。該球有不同尺寸可供選擇,都採取模組化安裝,可以根據實際需求靈活搭載熱成像、一氧化碳感測器等不同感測器。

合理佈局、增強韌性

提升城鄉抗災能力

●準確評估地震産生的強地面運動是評估地震災害的基礎,準確評估強地面運動可以快速評估大震後的震害損失,為政府開展救援工作提供科學支撐。

●要確保城市生命線工程採用先進安全技術手段,降低地震對城市運作帶來的不利影響。

對於提升防災減災能力和實現可持續發展來説,增強城市韌性是重要的一環。歐進萍表示:“通過資源的整合和新技術的利用,提升城市韌性,可以快速修復城市運作系統,實現城市智慧防災減災。”以地震災害為例,我國是地震災害最嚴重的國家之一。佔全球7%的國土上發生了全球33%的大陸強震。科學規劃城市佈局,可有效規避地震災害帶來的傷害。中國科學院院士、南方科技大學地球與空間科學系講席教授陳曉非從地震災害預測和評估入手介紹研究工作。他用一張圖畫為大家解釋了地震波激發與傳播過程,並利用物理原理對震源破裂過程與地震波模擬進行説明。他認為,準確評估地震産生的強地面運動是評估地震災害的基礎,準確評估強地面運動可以快速評估大震後的震害損失,為政府開展救援工作提供科學支撐。他介紹,這項工作可以為政府制定有針對性的防震減災規劃、應急預案等提供科學數據,為重大基礎設施建設選址的地震安全性評價提供精準的科學評估數據。有了科學的選址,還要建造更為安全的建築,才能更好地降低地震災害帶來的損失。“地震災害具有潛伏性,有關部門單位寧可備而無震,也不可震而不備。”中國工程院院士,廣州大學工程抗震研究中心主任、教授周福霖説,人們對地震預測預報認知有限,應急救援屬於地震災害發生後的行為,工程防震減災是降低災害損失的最可行措施。他展示了兩張照片,一張照片裏的醫院一片狼藉,另一張照片裏的醫院則相對完好。他解釋,2013年4月20日發生的四川省雅安市蘆山縣7.0級地震中,蘆山縣人民醫院住院樓採取抗震技術,在地震中發生嚴重損壞,而門診樓採取了隔震技術,在地震後建築相對完好。汶川第二小學採用了全隔震技術建設,地震發生時,老師告訴學生:“你們不要往外跑,我們這是隔震房屋,裏面比室外還安全。”不僅是小學和醫院,周福霖建議,要確保重要橋梁、隧道、交通樞紐等城市生命線工程採用先進安全技術手段,降低地震對城市運作帶來的不利影響。農村是防災減災救災的薄弱環節。國家減災中心災害資訊部(農村減災研究室)主任、研究員張雲霞認為,“要盡最大努力把事後的撫慰金變成事前的保命錢”。她表示,與城鎮相比,農村地區具備一定的自給自足經濟微迴圈能力,在遭遇極端災害後有更好的韌性。因此,要在廣大農村地區,特別是山區等交通不便地區,依託村內小賣部、學校等,建設小微救災救援物資裝備儲備點,加強基層災害資訊員隊伍建設,持續提升自救互救能力。

【責任編輯:徐海波】
返回頂部