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我國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)信息化發(fā)展趨勢(shì)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(cè)。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(jìn)城市安全發(fā)展的意見》中，地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)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(shí)代的“天眼”。

過去，地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)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(xiǎn)，且極為耗時(shí)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(dòng)監(jiān)測(cè)平臺(tái)平臺(tái)，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(tái)、無人機(jī)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(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行一體化位移變形監(jiān)測(cè)。

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

強(qiáng)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(jìn)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(jì)，在全國20個(gè)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(gè)省(區(qū)、市)的46個(gè)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(gè)省(區(qū)、市)。每年因?yàn)?zāi)造成大量人員傷亡和幾十至上百億元經(jīng)濟(jì)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(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，全國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展受到了嚴(yán)重影響。

對(duì)此，習(xí)近平總書記提出，防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)要做到“兩個(gè)堅(jiān)持三個(gè)轉(zhuǎn)變”，更加突出“以防為主”。這個(gè)新思想新理念新要求，對(duì)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(bào)，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?dú)w功于綜合防災(zāi)能力全面提升。多年經(jīng)驗(yàn)亦表明，做好我國地質(zhì)災(zāi)害防治，不僅要加強(qiáng)“人防”，更在強(qiáng)化“技防”。而當(dāng)前，我國的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警工作存在著科技含量不足、能力不強(qiáng)等問題。

謀劃新時(shí)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(cè)和安全管理工作中都占據(jù)很大比重。黨的十九大報(bào)告提出了建設(shè)數(shù)字中國和智慧社會(huì)的總體要求。在夯實(shí)地質(zhì)災(zāi)害群測(cè)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(jì)算等新技術(shù)提升我國地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警水平迫在眉睫。在這方面，已有經(jīng)驗(yàn)可循。

主管部門積極行動(dòng)。2017年9月，國土資源部發(fā)布《地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警三年行動(dòng)方案（2018~2020）》，明確加強(qiáng)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(cè)，通過三年時(shí)間基本建成突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)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(cè)困難且成本較高。如何提高監(jiān)測(cè)預(yù)警的即時(shí)性、高效性，這些省份正在進(jìn)行許多有益的嘗試。2017年11月，貴州省政府出臺(tái)《貴州省提升地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警科技能力行動(dòng)方案》，提出將運(yùn)用高科技手段提升地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警能力及對(duì)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(jí)版”，未來兩年全省部分高風(fēng)險(xiǎn)地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)將實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)和報(bào)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(shì)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。現(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(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)。

2018年2月10日，全國首個(gè)“互聯(lián)網(wǎng)+煤炭地質(zhì)”云服務(wù)平臺(tái)“煤炭地質(zhì)云（CGC)1.0”上線服務(wù)。這個(gè)由陜西省煤田地質(zhì)集團(tuán)依托國土資源部煤炭資源勘查與綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室搭建的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了把煤炭資源現(xiàn)狀、煤炭安全管理“裝進(jìn)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(cè)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(gè)實(shí)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(yùn)用三維掃描測(cè)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(shí)現(xiàn)了從“重點(diǎn)監(jiān)管縣”到“重點(diǎn)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(huì)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(tái)，有效提升了安全監(jiān)管的科學(xué)性、精準(zhǔn)性和時(shí)效性。

隨礦產(chǎn)資源開采深度和強(qiáng)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(dòng)態(tài)長期監(jiān)測(cè)非常困難，災(zāi)害機(jī)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(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)可同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)工程建設(shè)期的巖體地應(yīng)力測(cè)試和工程運(yùn)營期的長期實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)，還能對(duì)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和智能學(xué)習(xí)，建立動(dòng)態(tài)應(yīng)力風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)和模型。研究成果已應(yīng)用于兗礦集團(tuán)東灘煤礦、濟(jì)三煤礦等國內(nèi)多處地下工程，取得顯著社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

謀劃新時(shí)代監(jiān)測(cè)預(yù)警體系

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

引進(jìn)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(shì)。2010年，國土資源部啟動(dòng)“典型礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)研究”，項(xiàng)目實(shí)施后，將形成一套較為完善的礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)體系。

構(gòu)建新時(shí)代地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)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(dòng)等科技公司已利用其信息技術(shù)和大數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)，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(dòng)中。

“加強(qiáng)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(huì)議明確的重點(diǎn)任務(wù)。會(huì)議提出，未來將擴(kuò)大“地質(zhì)云”覆蓋范圍，逐步實(shí)現(xiàn)全國地質(zhì)數(shù)據(jù)共建共享、互融互通。同時(shí)，以全面提升省級(jí)地調(diào)院、監(jiān)測(cè)總站能力為核心的《關(guān)于加強(qiáng)對(duì)省級(jí)地質(zhì)調(diào)查院和地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站指導(dǎo)與合作的若干意見》出臺(tái)。將推動(dòng)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(cè)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(jìn)入地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域，在實(shí)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(cè)點(diǎn)即可進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)，效果突出；時(shí)、日監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)還可對(duì)為專家和技術(shù)人員分析地災(zāi)點(diǎn)的穩(wěn)定性及變化趨勢(shì)判斷提供科學(xué)依據(jù)；監(jiān)測(cè)成果分析，可提高相關(guān)工程的經(jīng)濟(jì)效益。

2017年5~12月，貴州省地礦局111地質(zhì)隊(duì)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(duì)貴陽、興仁、納雍、開陽等9個(gè)原計(jì)劃采用人工監(jiān)測(cè)的地災(zāi)和邊坡項(xiàng)目實(shí)施了自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，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(dòng)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(tái)還將向地下水監(jiān)測(cè)、淺層地溫能、城市地質(zhì)、礦山地質(zhì)環(huán)境、深基坑監(jiān)測(cè)方面延伸。

采礦業(yè)風(fēng)險(xiǎn)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(cè)預(yù)警系統(tǒng)。選定覆蓋整個(gè)礦區(qū)的10個(gè)危險(xiǎn)區(qū)域，進(jìn)行全天候、無人值守的地表位移形變?cè)诰€監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)精度可達(dá)毫米級(jí)，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(duì)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警同樣適用。