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我國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測信息化發(fā)展趨勢觀察

防災(zāi)減災(zāi)、安全生產(chǎn)、生態(tài)修復(fù)，管理者需要它，老百姓盼著它，企業(yè)少不了它。它就是地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測。在《全國地質(zhì)災(zāi)害防治“十三五”規(guī)劃》以及不久前中辦國辦印發(fā)的《關(guān)于推進城市安全發(fā)展的意見》中，地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測都被放在了重要位置?，F(xiàn)在，它又搭上“互聯(lián)網(wǎng)+”的快車，用科技構(gòu)建新時代的“天眼”。

過去，地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測工作常常需要工作人員親自上陣，不僅存在很大的安全風(fēng)險，且極為耗時耗力。而現(xiàn)今，或許有了更好的選擇。

2017年12月20日，貴州北斗云環(huán)境地質(zhì)工程有限公司正式成立。這一貴州首家地質(zhì)信息技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)融合的“互聯(lián)網(wǎng)+地質(zhì)”自動監(jiān)測平臺平臺，利用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)采集平臺、無人機建模系統(tǒng)、位移分析系統(tǒng)、三維預(yù)警分析系統(tǒng)等，從天、空、地對地質(zhì)災(zāi)害進行一體化位移變形監(jiān)測。

信息技術(shù)在推動我國地質(zhì)工作從傳統(tǒng)手段和方式向自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化轉(zhuǎn)變的同時，也將為環(huán)境監(jiān)測和預(yù)警工作帶來質(zhì)變。

強化“技防”迫在眉睫

我國是地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)國家，按致災(zāi)地質(zhì)作用的性質(zhì)和發(fā)生處所進行劃分，僅常見的地質(zhì)災(zāi)害就有12類、48種。據(jù)不完全統(tǒng)計，在全國20個省、區(qū)內(nèi)，共發(fā)生采空塌陷180處以上，塌陷面積超過1000平方千米。上海、天津、江蘇、浙江、陜西等16個省(區(qū)、市)的46個城市出現(xiàn)了地面沉降問題。地裂縫出現(xiàn)在陜西、河北、山東、廣東、河南等17個省(區(qū)、市)。每年因災(zāi)造成大量人員傷亡和幾十至上百億元經(jīng)濟損失。一些地區(qū)和縣(市)的地質(zhì)災(zāi)害已成為制約地方社會經(jīng)濟發(fā)展的重要因素，全國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展受到了嚴重影響。

對此，習(xí)近平總書記提出，防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)要做到“兩個堅持三個轉(zhuǎn)變”，更加突出“以防為主”。這個新思想新理念新要求，對最大限度地降低因地質(zhì)災(zāi)害造成的人員傷亡和危害同樣適應(yīng)。

據(jù)國土資源部通報，近年來，我國防災(zāi)減災(zāi)成效顯著，地災(zāi)發(fā)生數(shù)量、造成死亡失蹤人數(shù)逐年下降，而這主要歸功于綜合防災(zāi)能力全面提升。多年經(jīng)驗亦表明，做好我國地質(zhì)災(zāi)害防治，不僅要加強“人防”，更在強化“技防”。而當(dāng)前，我國的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警工作存在著科技含量不足、能力不強等問題。

謀劃新時代防災(zāi)救災(zāi)工作，需要新思維。當(dāng)前，信息化智能化在各國環(huán)境監(jiān)測和安全管理工作中都占據(jù)很大比重。黨的十九大報告提出了建設(shè)數(shù)字中國和智慧社會的總體要求。在夯實地質(zhì)災(zāi)害群測群防的基礎(chǔ)上，依托物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、衛(wèi)星通訊、云計算等新技術(shù)提升我國地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警水平迫在眉睫。在這方面，已有經(jīng)驗可循。

主管部門積極行動。2017年9月，國土資源部發(fā)布《地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警三年行動方案（2018~2020）》，明確加強地質(zhì)災(zāi)害防治，充分利用科技手段，開展專業(yè)化監(jiān)測，通過三年時間基本建成突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)絡(luò)。

省份先行先試。在西部省份，地質(zhì)災(zāi)害大多分布于高山地區(qū)，地形條件復(fù)雜、交通不便，人工監(jiān)測困難且成本較高。如何提高監(jiān)測預(yù)警的即時性、高效性，這些省份正在進行許多有益的嘗試。2017年11月，貴州省政府出臺《貴州省提升地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警科技能力行動方案》，提出將運用高科技手段提升地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警能力及對高位隱蔽性地質(zhì)災(zāi)害隱患專業(yè)排查能力，打造“人防＋技防”專業(yè)保障體系“升級版”，未來兩年全省部分高風(fēng)險地質(zhì)災(zāi)害隱患點將實現(xiàn)自動化監(jiān)測和報警。

礦山安全管理幫大忙

突破制約安全發(fā)展的深層次障礙，遏制事故多發(fā)頻發(fā)勢頭，成為長期以來擺在地方政府、安全監(jiān)管部門面前的一道待解難題?，F(xiàn)在，在一些地區(qū)，礦山安全監(jiān)管正從二維向三維的轉(zhuǎn)變，從被動變?yōu)橹鲃印?/span>

2018年2月10日，全國首個“互聯(lián)網(wǎng)+煤炭地質(zhì)”云服務(wù)平臺“煤炭地質(zhì)云（CGC)1.0”上線服務(wù)。這個由陜西省煤田地質(zhì)集團依托國土資源部煤炭資源勘查與綜合利用重點實驗室搭建的平臺，實現(xiàn)了把煤炭資源現(xiàn)狀、煤炭安全管理“裝進口袋、拿在手里”，將顛覆以往傳統(tǒng)勘查和煤炭資源管理理念。

2015年，由四川省第三測繪工程院自主研發(fā)，利用3S、VR、3D IVR技術(shù)，該省建立了首個實景三維礦山安全管理系統(tǒng)。2017年，四川省米易縣與四川省安科院合作，通過運用三維掃描測控技術(shù)成功破解了非煤礦山安全監(jiān)管的“查、防、救、治”四大難題，實現(xiàn)了從“重點監(jiān)管縣”到“重點示范縣”的蝶變。米易縣安監(jiān)局局長曹德兵稱，借助該技術(shù)，該縣建立了集行政監(jiān)管、企業(yè)排查治理、社會服務(wù)及監(jiān)督等數(shù)據(jù)為一體的安全生產(chǎn)信息化工作平臺，有效提升了安全監(jiān)管的科學(xué)性、精準(zhǔn)性和時效性。

隨礦產(chǎn)資源開采深度和強度的不斷增加，沖擊地壓已成為深部資源開采領(lǐng)域面臨的主要災(zāi)害之一。在地下空間復(fù)雜環(huán)境下，巖體三維應(yīng)力演化過程的動態(tài)長期監(jiān)測非常困難，災(zāi)害機理及預(yù)警研究缺乏可靠的技術(shù)支撐。

近日，中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所施工過程力學(xué)陳衛(wèi)忠課題組研發(fā)出煤礦沖擊地壓動態(tài)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)可同時實現(xiàn)對工程建設(shè)期的巖體地應(yīng)力測試和工程運營期的長期實時跟蹤監(jiān)測，還能對信息進行數(shù)據(jù)挖掘和智能學(xué)習(xí)，建立動態(tài)應(yīng)力風(fēng)險預(yù)警指標(biāo)和模型。研究成果已應(yīng)用于兗礦集團東灘煤礦、濟三煤礦等國內(nèi)多處地下工程，取得顯著社會經(jīng)濟效益。

謀劃新時代監(jiān)測預(yù)警體系

我國礦業(yè)城市（鎮(zhèn)）達400余座，大規(guī)模的礦產(chǎn)資源開發(fā)在保障國民經(jīng)濟發(fā)展和創(chuàng)造巨大經(jīng)濟效益的同時，引發(fā)了大量的礦山地質(zhì)環(huán)境問題，傳統(tǒng)監(jiān)測手段日趨捉襟見肘。集中國土資源行業(yè)優(yōu)勢，開展典型礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)研究，實現(xiàn)監(jiān)測的自動化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化顯得尤為重要。

引進新一代信息技術(shù)，形成基于大數(shù)據(jù)的地質(zhì)調(diào)查工作模式，是未來地質(zhì)信息化的發(fā)展趨勢。2010年，國土資源部啟動“典型礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)研究”，項目實施后，將形成一套較為完善的礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)體系。

構(gòu)建新時代地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測預(yù)警體系，需要打破行業(yè)壁壘，讓科研、企業(yè)、政府形成合力，更廣泛地開展參與國際合作。目前，華為、百度、中國移動等科技公司已利用其信息技術(shù)和大數(shù)據(jù)優(yōu)勢，積極參與到構(gòu)建現(xiàn)代化環(huán)境災(zāi)害防控、安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)的行動中。

“加強科技創(chuàng)新與示范引領(lǐng)，提升解決資源環(huán)境、災(zāi)害與基礎(chǔ)地質(zhì)問題的能力?！边@是2018年全國地質(zhì)調(diào)查工作會議明確的重點任務(wù)。會議提出，未來將擴大“地質(zhì)云”覆蓋范圍，逐步實現(xiàn)全國地質(zhì)數(shù)據(jù)共建共享、互融互通。同時，以全面提升省級地調(diào)院、監(jiān)測總站能力為核心的《關(guān)于加強對省級地質(zhì)調(diào)查院和地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站指導(dǎo)與合作的若干意見》出臺。將推動中央和地方在地下水、地質(zhì)災(zāi)害、礦山地質(zhì)環(huán)境、地面沉降等監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一規(guī)劃、部署和建設(shè)。

近年來，北斗云技術(shù)探索進入地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域，在實踐中不斷取得喜人成績：只需在災(zāi)體范圍內(nèi)設(shè)置幾處監(jiān)測點即可進行自動監(jiān)測，效果突出；時、日監(jiān)測數(shù)據(jù)還可對為專家和技術(shù)人員分析地災(zāi)點的穩(wěn)定性及變化趨勢判斷提供科學(xué)依據(jù)；監(jiān)測成果分析，可提高相關(guān)工程的經(jīng)濟效益。

2017年5~12月，貴州省地礦局111地質(zhì)隊與深圳市北斗云信息技術(shù)有限公司大膽采用北斗技術(shù)，對貴陽、興仁、納雍、開陽等9個原計劃采用人工監(jiān)測的地災(zāi)和邊坡項目實施了自動化監(jiān)測，取得了十分理想的工程效果。在某特大滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程活動中，北斗云技術(shù)也發(fā)揮了積極作用。未來，他們的技術(shù)平臺還將向地下水監(jiān)測、淺層地溫能、城市地質(zhì)、礦山地質(zhì)環(huán)境、深基坑監(jiān)測方面延伸。

采礦業(yè)風(fēng)險高，那就把“天眼”建到礦山上。利用北斗技術(shù)，武漢光谷北斗為湖北三鑫金銅股份有限公司礦區(qū)構(gòu)建了一張“北斗礦山安全網(wǎng)”：一套高精度礦山形變監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。選定覆蓋整個礦區(qū)的10個危險區(qū)域，進行全天候、無人值守的地表位移形變在線監(jiān)測，監(jiān)測精度可達毫米級，并支持聲、光、短信等多種預(yù)警方式。

明天，因創(chuàng)新而更美好。抓住需求、滿足需求、創(chuàng)造需求，這句話對地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測預(yù)警同樣適用。