“隐患在哪里？”和“什么时辰可能产生？”两大难题一向困扰着我国天然资源部门和地质灾害从业者。如今，在地质灾害从业者的致力下，尤其是成都理工大学副校长、地质灾害防治与地质环境�；す瘸恋愠⑹允页Ｎ窀敝魅涡砬坷霉庋佬且８幼nSAR、机载LiDAR、无人机摄影丈量、航空物探、SLAM、多波束等技术，构建的“天-空-地-内”全时空实景三维地质灾害防治系统让人们看到了难题破解的曙光。
所谓“天-空-地-内”全时空实景三维地质灾害防治系统，是指星载平台光学遥感+InSAR鉴别地表变形、航空平台机载LiDAR+无人机摄影丈量精密鉴别滑坡隐患、地面平台专业监测+调查核实获取精准靠得住变形信息、航空物探探测地质内部结构+多波束探测水下地形+SLAM测绘室内状态，通过多技术的协同监测与综合利用，实现地上+地下，室内+室表，水上+水下全身分、全空间地质灾害隐患鉴别、实时监测与风险评估，最大限度地保障人民人民的性命财富安全。
“此刻哪门技术好用，我就引入它。由于技术伎俩越丰硕，地质灾害隐患鉴别和预警前提就越充分，这样得到的了局就越精准、真实。这就好比医生看病，通过多种技术伎俩获取多方面指标能力正确判断出病症，查明病因，对症下药。”许强如是说。
从人防到技防“三查”系统
受青藏高原隆升、全球气象变动等成分影响，我国是世界上滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害最为严沉、受威胁人丁最多的国度之一。严格的防灾减灾局势，生长了一批又一批像许强一样将全数精力投入到地质灾害防治事业中的科技工作者。
▲许强在教研室
许强在与地质灾害打交路的早期，受限于设备技术水平，使用专业监测伎俩鉴别灾害隐患和专业监测预警（即技防）无从谈起，只能选取人防。“人防是指通过人的现场调查走访发现隐患并由本地苍生自主观测和自我防备灾害。”许强指出，人防经历了两个阶段：
第一阶段
地质调查人员在全国领域内发展“拉网式、地毯式”地质灾害隐患全面调查、排查，共查出全国地质灾害隐患点约30万处，根基摸清了灾害隐患家底。
第二阶段
群测群防，即本地人民自我观测（察）自我防备，在每个隐患点铺排监测人员（通常为本地苍生）成天亲昵关注其动态变动情况，一旦佑装风吹草动”，如地面开裂、隆起，树木歪倒等成灾预兆特点，随即启动防灾预案，撤离受威胁的苍生。
随着技术的进取与成熟，以GNSS、裂缝计、雨量计等为代表的专业监测伎俩被引入到地质灾害防治中，与人防一路编织了一张地质灾害安全“防护网”。然而，投入大的专业监测伎俩无法覆盖全国所有的地质灾害隐患点，“我们只能选择沉大隐患点发展专业监测。”而让许强更忧郁的是，近年来我国产生的沉大地质灾害有80%左右都不在已发现的30万处隐患点领域内。“到底怎么能力更全面地鉴别出潜在的地质灾害隐患点？」剽个问题一向地涌此刻许强的脑海中，让他夜不能寐。
彼时，时任天然资源部部长陆昊提出，防备地质灾害的主题需要是要搞明显“隐患点在哪里”“什么时辰可能产生”，这与许强所思所想不谋而合。为了回覆部长的问题，许强在经过深刻钻研后，提出了“天-空-地”一体化的“三查”系统，即首先通过光学卫星遥感和InSAR进行大领域的地质灾害隐患“普查”，随后利用机载LiDAR和无人机摄影丈量对地质灾害高风险区和沉大地质灾害隐患点进杏装详查”，最后通过地面调查复核，实现沉大地质灾害隐患点“核查”与甄别。
“三查”系统提出后不久，便迎来了一个绝佳的“练手”机遇。2018年10月10日和11月3日，西藏自治区江达县白格村的金沙江右岸先后产生两次大规模高位滑坡，梗塞金沙江形成堰塞湖，是一处典型的大型高位滑坡隐患。为查明隐患，许强携带团队首先利用卫星进行滑前形变回溯分析，而后利用无人机摄影丈量天生DSM、DOM等成就分析滑后特点，为地面专业监测仪器布设提供靶点，最后利用GNSS、地表裂缝计等地面专业监测仪器实时监测预警，先后三次提前30分钟精准预警，保障了堰塞体泄流槽现场施工人员的实时撤离，确保了有关人员的安全。
▲许强领导学生
在实战中得到检验的“三查”系统成为了地质灾害中技防的分水岭：将专业监测阶段进化到隐患鉴别+专业监测阶段。只管技防作用越来越突显，但许强并没有一味地推崇技防，而是反复强调地质灾害防治肯定是技防与人防有机结合能力实现“1+1＞2”的成效。“终于通过技术伎俩发现灾害隐患点后，还必要人去调查复核。”他指出，当前人防和技防的关系正处在第二阶段，即“遥感先杏注地质调查跟上”阶段，该阶段中技防作用是提升地质调查工作的精密化和正确度。此前的阶段被许强称为“地质调查为主，遥感为辅”，该阶段中技防作用是解决人到不了的作业难题。“下一阶段两者关系可能演变为‘遥感为主，地质调查复核’。”许强说，“无论哪个阶段，技防和人防的关系始终是有机结合，缺一不成。”
构建全时空实景三维地灾防治系统
利用“三查”系统，使我国对在变形区（在产生变形并拥有显著变形迹象的区域或部位）和汗青变形粉碎区（汗青上产生错误稳粉碎但当前并未变形）的隐患鉴别能力得到了巨大提升。“针对在变形区，能够选取高分辨率光学遥感与InSAR技术相结合的方式进行鉴别；针对汗青变形粉碎区，能够选取能有效去除植被的机载LiDAR，辅以光学卫星遥感进行鉴别。”许强诠释路。
但是，他话锋一转说路：“‘三查’系统对潜在不不变斜坡的隐患鉴别力所不及。”许强口中的潜在不不变斜坡是指汗青上未曾产生过变形粉碎，当前也无显著变形迹象，但其不变性相对较差，在降雨蹬装响下很容易出现突发性失稳粉碎的斜坡。那么，潜在不不变斜坡的隐患鉴别难题该若何破解？许强的答案是奉杏装三部曲”精密化运作步骤：
第一步
使用激光雷达发展精密化测绘，绘造1:1000，甚至更高分辨率的地形图，找到最有可能失稳的斜坡部位。
第二步
使用多普勒雷达发展精密化形象预警，通过将气象预报的功夫精度做到分钟和幼时级、空间精度做到公里级，精准把握降雨时空变动过程和动态，缩幼受威胁区域领域，实现精准预庞注实时撤离，最大限度削减撤离人员数量但又能预防人员伤亡。
第三步
发展航空物探技术急剧查明斜坡体内部结构和含水情况，定量分析评价分歧区域、分歧部位斜坡在分歧降雨前提下的不变性情况，以此圈定相对危险区和危险部位，利用科技伎俩真正实现风险双控。
在攻关潜在不不变斜坡的隐患鉴别难题的同时，许强还在攻关突发性滑坡监测预警的难题。“由于这类滑坡突发性强，且在降雨诱发前，没有任何征兆，监测预警难度极大。”为攻破这一难题，许强一方面携带团队研发了一种自适应调整采样频率的监测机造与配套的仪器设备，有关仪器设备会凭据所监测指标的变动快慢，自动调整采样频率，这样不仅可满足现场供电和传输要求，又可全面获取加快变形尤其是临滑阶段的齐全信息，有助于提前精准预警突发性滑坡。
另一方面引入滑坡灾害牛顿力远程监测预警系统监测滑坡形成过程中的受力变动情况；引入地震台网和微震捉拿山体滑坡前的预兆信号，分析滑坡内滑动面发展演化过程及其预兆特点；同时，装置GNSS、裂缝计、孔压计、雨量计等监测预警设备用于监测覆盖层较厚或不变性相对较差的坡体部位。“通过这些伎俩，我们能够对滑坡形成演化过程中有关物理量及表界成分进行全方位监测，大大提高滑坡预警的正确率。”许强说。
▲许强团队钻研成就
《中国西南高边坡不变性评价及灾害防治》和《汶川地震地质灾害评价与防治》先后获得国度科学技术进取奖一等奖
在攻关潜在不不变斜坡的隐患鉴别和突发性滑坡监测预警两大难题的过程中，许强还基于当下实景三维中国建设的趋向，先后将SLAM、多波束、通讯光纤等新技术引入到“三查”系统中。其中，SLAM技术用于建构筑物室内三维模型的急剧测绘与构建，实现地质灾害承灾体的量化风险评估；利用多波束技术探测水下地形地貌，为水域及周边地质灾害防治提供数据支持。
通过不休吸纳新技术，“三查”系统逐步拓展到了“天-空-地-内”全时空实景三维地质灾害防治系统。新系统通过依附光学卫星遥赣注InSAR、机载LiDAR、无人机摄影丈量、航空物探、SLAM、多波束等技术，实现地上地下、水上水下、室内室表有机结合和协同发力，这有助于我国最大限度地实现滑坡灾害的隐患鉴别、实时监测和科学预警。“将来我还会持续美满这套系统，让它在地质灾害防治中阐扬更大作用。”许强说。
在多灾种预警中阐扬新系统作用
据许强介绍，“天-空-地-内”全时空实景三维地质灾害防治系统目前在四川、贵州、甘肃、云南、陕西、西藏等省份得到了成功利用，获得了优良功效。其中，贵州省利用InSAR、机载LiDAR，对全省高位荫蔽性灾害进行专业排查，发现新的地质灾害隐患点近2000处，其中高位荫蔽性隐患点近900处；四川省利用InSAR与光学遥感相结合，对6万平方千米的地质灾害高风险区进行隐患鉴别，新发现形变区840处；云南省利用光学遥感和InSAR相结合的伎俩，鉴别出50余处地质灾害隐患。
借助多技术协同的优势，许强以为“天-空-地-内”全时空实景三维地质灾害防治系统还能在地震预报、矿山边坡监测等领域大有作为。
▲许强团队合影
他指出，在地震预报领域，可先利用InSAR和机载LiDAR对全国地震沉点监督防御区和地震沉点危险区内的活动断裂进行精准定位，而后利用地面的专业监测设备、通讯光纤、地震台网等伎俩进行实时监测预警。“这样一来，地表会产生显著分裂的地震在将来三五十年将可能实现提前预报。”许强说。
在矿山边坡监测领域，首先利用光学卫星遥感和InSAR结合监测矿山地表形变，找准在产生地表形变的区域，为地面专业监测仪器的布设提供靶点，而后利用GNSS、地表裂缝计、地基SAR等地面专业监测仪器对靶点进行实时监测预警，以确�？笊奖咂掳踩�。目前，“天-空-地-内”全时空实景三维地质灾害防治系统已利用于贵州、新疆等省份的矿山边坡监测。
许强强调，“天-空-地-内”全时空实景三维地质灾害防治系统要想在多灾种监测预警中阐扬最大作用离不开一套统一的治理机造。“目前，各部门数据不能充分地共享，多灾种预警推动还存在肯定难题。”因而，他但愿应急治理部能够牵头成立一个机构进行统一协和谐治理。
同时，他还以为，以测绘地理信息企业为代表的产品水平也决定着这套系统的效应。因而，他但愿测绘地理信息企业要把科技创新放在首位，研发出机能优异、质量不变的地质灾害监测预警设备。
许强相信，在多方合力下，“天-空-地-内”全时空实景三维地质灾害防治系统能够更好地造福我国多灾种监测预警，让人民人民的性命财富安全得到最大限度的保险。
作者/何溪
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