疫情面前，互联网大显身手，地灾面前，物联网可以做什么？

2020-02-20 19:50:10
来源：地一眼
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疫情面前，互联网、大数据、5G实实在在的露了一次脸，从各个方面和环节都成功助力疫情防控。那么在地质灾害面前，我们能否成功进行复制？用科技的力量防灾减灾。2019年四川长宁地震让地震倒计时预警技术成功的在社交媒体上被国人熟知，这就是科技力量的成功应用和展现。

进入20世纪以来，地质灾害多发和频发的趋势越来越明显，地灾防控面临着巨大挑战，但同时对地灾防控行业来说也是一个新的机遇。我国通过多年的不懈的努力，目前已基本查明了我国地质灾害的成因及孕灾规律，在地灾调查、监测预警及工程治理等方面均取得社会成效。而这一切，无不受益于新兴科学技术的进步与发展，如何在传统的地灾调查和防控中最大限度融合新技术的优势，将是今后地质灾害调查防控工作者们必然且持续面对的问题。

徒步山野—用脚丈量的空间

“有女莫嫁地质郎”，这是几乎所有人都认同的观点，这句话除了表达地质工作者的艰辛和不易之外，还很直观地阐述了地质工作者的工作性质。的确，地质工作者每年都需要花费大量的时间和精力开展野外地质调查工作，这是因为野外调查是地质工作者获取第一手资料最为重要的步骤。

470年前，当维萨里在大量一手人体解剖资料的基础上系统阐述人体结构时，他让上帝用男人身上的肋骨造女人、耶稣通过复活骨使死人复活的神话彻底破灭。他的研究开始让人们对认知客观事物的观念得到了质的改变，并开始注意到第一手资料的重要性，这种思维模式的改变也深刻影响着地质灾害这一学科的探索进程。

野外调查是取得一手资料的最重要步骤，人们会经常看到一些穿着粗布衣裤、戴着大沿草帽、手拿地质锤、罗盘和放大镜的地质工作者们，顶着烈日忙碌于田野间。为了获取不同类型的野外数据，地质工作者需要随身携带各种各样的装备，除了必带的三大件外，还随身挎着照相机、GPS、卷尺、标杆、记录本等等，身上的负重可想而知。而且经常需要穿过荆棘密布的灌丛、淌过刺骨的河水、攀爬陡峭的山崖等等，随时都有潜在的危险相随。

在交通设施和交通工具极不发达的过去，对地灾开展地面调查都是靠地质工作者的双腿徒步完成，这是一个很艰苦的工作。现代交通的发达也使得传统的地质调查工作得到了极大的改善。但从另一个角度看，发达的交通系统也让地质工作者们徒步穿行山野的机会相对少了许多，与那些年过花甲仍能健步如飞的老地质工作者们相比，现代地质工作者们的体格该是望尘莫及，这是一个新的时代问题，值得深入探讨。

俯视地面—遥感技术打开新局面

遥感技术(RemoteSensing，RS)是通过卫星、飞机或其它航空器从空中乃至宇宙空间对大范围地区进行对地观测和拍摄，并从中获取有价值的遥感数据使其成像的一种现代信息获取技术。该方法对于那些自然条件恶劣和人类难以到达的沙漠、沼泽、高山峡谷等地区而言具有极大的优势。近年来，遥感技术不但已悄然融入了我们的日常生活中，也对地质灾害调查研究方法有着极大的促进深远的影响。

遥感技术的进步使得地灾调查研究受益匪浅。遥感技术可以让地质工作者从更宏观的视角观察地面，在开展传统地面调查之前就能获取工作区的地质灾害总体发育规律及更为直观的图件。当我们从数万米高空的视角俯视地面时，让地质工作者曾认为在自然面前渺小的感觉被彻底改变，对地质灾害进行有效控制的自信心也就自然更足。但很少有人体会到，这种科学技术方法的进步已经在潜移默化地改变着地质工作者们认识世界的模式和观念。

遥感技术的应用不但可以让我们直观明了地找出其分布规律，还可以让我们从更清晰更广的视角看到地质灾害可能威胁到的区域，为地质灾害防灾减灾对策的制定提供极大的便利。遥感技术还让以地面调查为主的传统地质灾害调查方式转变为另一种模式：地质工作者可以坐在电脑面前通过放大或缩小遥感影像，从不同的高度视角了解地表特征，并对地灾的数量及分布特征进行早期识别。遥感技术的进步使得地质灾害调查研究工作的效率、质量及可信度均得到了极大的提升。

物联网的“救”与“防”

在时间就是生命的灾难面前，物联网技术为在各种情况下的突发事件赢得了更多的应急和救援时间，从地震发生前的安防预警，地震救援中的视频监控与生命探测，到人员救援中的远程救灾指挥系统的应用等，物联网都大显身手。

一、物联网的“救”

物联网安防技术，作为一个与人类生命安全息息相关的行业，从地震发生前的安防预警、地震救援中的视频监控与生命探测，到人员救援中的远程救灾指挥系统的应用等，都能大显身手，为抗震救灾提供技术上的有力支撑。

生命侦测仪：搜索被掩埋的生命

生命侦测仪是通过测试被探测者的呼吸运动或者移动来工作的。由于呼吸的频率较低，一般每分钟16次，就可以把呼吸运动和其他较高频率的运动区分开来。侦测仪的原理也大致是这样。在2008年5月12日的四川汶川大地震的搜救中，中国及世界各国的专家，利用生命探测仪进行探测，搜救出数万名被困的同胞。

远程医疗：助力震后解救

在道路受阻，专家医生无法快速到达灾区现场进行施救的情况下，远程医疗会诊系统打破了空间限制，将后方宝贵的专家医疗资源及时传送到灾区一线，及时为灾区需要救护的灾民提供权威医疗指导。在救灾活动中，远程医学系统充分发挥了后方对前方的医疗支援作用。灾区各医院的远程医学卫星站点和医疗队的机动远程医疗装备，成功地进行了多例远程医疗会诊。远程医学系统还将灾区医疗救治的动态视频、音频信息等第一手资料，在第一时间直接传送到了总后卫生部指挥组和前方军区抗震救灾指挥部，使抗震救灾指挥部门能够及时了解和掌握一线救治情况，发挥了前后方医疗救治信息沟通和网上指挥协调的作用。

遥感飞机：观测灾区现场

遥感飞机作为遥感平台，装载各种传感器。在机腹设置不同的窗口，便于对地观测。航空侧视雷达从飞机侧方发射微波，在遇到目标后，其后向散射的返回脉冲在显示器上扫描成像，并记录在胶片上，产生雷达图像。在地震中，遥感飞机相当于“数码相机”，能够通过高空作业，对当地灾情进行连续实时拍摄。

二、物联网的“防”

近年来，中国接二连三遭遇“地震”，每次都有那么多的同胞因此丧命。对于地震，我们一直在“救”上面做文章，殊不知，“防”才更重要。

地震预警

物联网最重要的技术之一就是RFID标签。英国科学家研究出一种“自治愈”房屋，主要原理是利用RFID和传感器来监控。这种房屋在墙中专门设计了缝隙空间，并且墙体中加入了可在强压下变为流体的材料。如果受到地震引起的压力，流体回流到缝隙中，不会对固体墙面产生影响。其结果是，房屋依旧存在，但可能会移动位置。如果建筑没有坍塌，通过RFID和传感器收集的数据会用来判别位置偏移量。此外更重要的作用是建筑中的RFID标签和传感器可以共同构建一套警报系统，在地震来之前预警，给予人们更多逃生的时间。

无线传感器网络（WSN）预测滑坡

作为物联网的核心技术，在灾难中的RFID的识别和引导作用应用较大，而物联网的另一技术在灾难预警中也同样出色。无线传感器网络（WSN）技术曾在长江三峡库区特殊地带滑坡灾难监测预警中发挥了很好的作用。它利用各种传感器实时采集信息，通过无线的方式将信息传输给控制中心，能够解决布设有线监测系统的缺陷，而且适用于GMS网络信号无法覆盖的偏远山区滑坡灾害监测。正是由于WSN本身的冗余性、无线性、网络的自组织性，还同时具有较强的抗破坏能力，所以可以在基础通信设施可能被毁坏的情况下，完成一定的通信任务，能成功适用于滑坡危险地带的灾难监测预警中。

关于加强地灾物联网应用的建议

近些年，地质灾害在中国屡见不鲜，汶川地震、玉树地震、雅安地震、临汾泥石流、云南滑坡泥石流等，对于人们的生命、生活、生产都造成了巨大的损失，这些灾害也反映出我国实时监测预警系统建设的滞后，迫切需要建立我国地质灾害高易发区的地震、滑坡、泥石流的智能监测预警系统，通过快速感知地质灾害的前兆信息，快速预警和实施应急避险，最大限度地避免造成人员的伤亡。尽管目前已有一些物联网技术应用在地质灾害预警中，但是整体结果还是差强人意，如果做到以下四点，或许很够较好地加强地质灾害监测预警。

加大科技投入：突破地质灾害监测预警传感器网络的关键技术性问题；加强地质灾害监测预警传感器网络技术集成和示范应用研究；为加快地质灾害传感器网络技术的推广应用，应尽快建立我国地质灾害监测预警的系列标准，并制定鼓励地质灾害传感器网络技术的推广应用的政策措施。值得欣慰的是，在利用物联网技术应对地质灾害方面，国家已经开始了尝试。

小结

一百多年前，当尼采喊出“上帝已死”时，除了对人们世界观和价值观的震撼之外，更多的是让人们开始不再迷信神的力量，开始思考科学技术对世界的客观影响。随着西方工业革命的接踵而至，科学技术不仅彻底改变了世界，也让人们开始重新构建更为理性的价值体系。同样，地灾调查研究及科普方面也紧随科学技术的发展步伐融入了先进整体潮流，并让人们对地质灾害的未知感和神秘感开始了新的审视，不再迷信神话而开始相信科学，即把地质灾害过程看作是客观存在的地质现象并从唯物论的视角去认识它。