山西地灾防治步入“物联网+”时代

作者： 邢云鹏 王建伟 | 来源： 中国矿业报 |

　　煤炭大省的无奈

　　山西是我国的煤炭大省，也是一个地质灾害易发区域，全省地处山地型高原，地形高差变化大，地质构造复杂，极易诱发崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。同时，因为大规模采矿，特别是煤炭采掘，山西的生态环境更是伤痕累累，许多地方水源枯干、地面塌陷、房屋裂缝……

　　2009年11月16日，中阳县张子山乡张家咀茅火梁村发生大面积山体滑坡事故，共造成23人被埋。

　　2010年11月24日，大宁县发生山体滑坡，至少造成３人被埋。

　　2012年7月31日，保德县孙家沟乡牧塔村发生一起黄土滑坡自然灾害事故，造成2人死亡。

　　2013年8月5日，石楼县境内发生一起山体滑坡事件，致8人遇难。

　　2015年5月19日，临县兔坂镇发生黄土崩塌事件，导致7人遇难。

　2013年，山西省共发生规模以上地质灾害32起，其中崩塌20起、滑坡9起、地面塌陷2起、地裂缝1起，造成27人死亡、2人受伤，直接经济损失 759.5万元，而灾害主要发生在汛期。2014年，山西省发生地质灾害15起，其中规模以上6起，死亡14人，直接财产损失154.2万元。截至 2014年10月底，山西省共有各类地质灾害隐患点10084处，尤以吕梁、忻州等市最为严重。

　　一个个鲜活的生命瞬间消失，让亲人无限悲痛，更让人们认识到了地灾应急抢险工作的重要性。山西省国土资源厅地质灾害防治管理处负责人说，地灾应急抢险必须做到底清数明，只有充分了解灾情的现场情况，才能科学救灾、准确减灾。

　　“在灾害现场，领导决策靠我们提供的情况。但是滑坡、黄土坍塌等事件中，仅靠人眼很难观测到位，而且很多可能发生的灾害处在我们上不去、看不到的地方，观测更加困难。”山西省地质环境监测中心一工作人员忧心忡忡地说。

　　获取实时数据的探索

　　如何能取得实时数据？

　山西省依托科技开始了探索。2006年底，山西省国土资源厅租用警用直升机对全省的非法采矿重点地区进行了空中监测。2007年，山西省开始利用无人机 航拍监测非法采矿。结果证明，利用直升飞机航测具有快捷及时、覆盖面广的特点，能够及时发现非法采矿行为，可更加全面地了解非法采矿情况，是传统执法巡查 工作的有益补充。无人机航拍更是不仅轻而易举地解决了以往执法人员徒步难以到达深山沟壑的困难，而且实时快捷方便。

　在航拍监测非法采矿取得成效的同时，山西省各市开始了“运用高科技进行地质灾害防治”的探索。2012年8月8日，山西省国土资源厅举行“太原东山洪子 峪突发地质灾害应急演练”，不仅演练了人员疏散、医疗救援，还演练了视频传输、无人飞行器、GDP电法工作车等新型装备应用。

　为了提升现场影像数据的获取能力，山西省国土资源厅下属的山西省测绘地理信息局先后投资引进了ADS40、ADS80数字航摄系统、ALS60机载激光 雷达扫描系统、像素工厂、IPS-2车载三维激光扫描测量系统、SWDC数字航测仪、无人机、无人飞艇、地面激光扫描系统等先进装备，建设了亚洲第一家的 拓普康移动测量系统示范基地，建成了山西省突发事件地理信息应急服务系统，及全国首家“ADS航空摄影示范基地”，形成了“从天上到地下，从数据快速获取 到加工处理，从软件开发到地理信息综合应用”的测绘服务保障体系。

　　2013年11月15日，山西省在太原市东山开展了首次测绘应急保障演练。参演队伍不仅演练了接到险情、提供灾区图件等，还演练了无人机、无人飞艇、地面激光扫描仪等新型应急装备应用。

　　2014年9月13日，山西省国土资源厅结合地质灾害防治工作实际，在山西省地质博物馆附近组织了抢险救灾演练。参加此次应急演练的“地理信息应急监测车”为该省2013年新引进的设备，集应急地理信息快速获取、现场处理和远程数据传输功能为一体。

　　依托先进的技术和装备，山西省应急服务获取实时数据的能力得到大幅提升，在玉树地震，山西省襄汾溃坝，阳曲、盂县等地森林火灾，曲亭水库漏水，屯兰矿难等突发事件救灾中做到了快速反应、高效服务。

　　办公室内运筹帷幄

　　无人机航拍能及时了解灾情，抢险工作能否运筹帷幄？

　对此，忻州市开始了积极探索。2012年起，忻州市按照“敢想、敢做、敢创新”的思路，首先加强基础测绘建设，投入1390余万元开展了原平、保德、偏 关等11个县（市）基础测绘工作，构建了城市GPS控制网，建立忻州市城市独立坐标系。通过努力，忻州市不仅实现了全市县级基础测绘数据的全覆盖，而且建 立了基于2000国家大地坐标系的忻州城区200平方千米的高精度城市独立坐标系统，实现了与国家不同坐标系统的相互转换，成为山西省最先进和最完整的坐 标系统。

　　2014年，该市投资建设了“智慧国土——地 质灾害预警系统”。该系统采用遥感技术、物联网技术、地理信息系统（GIS）和全球定位系统(GPS)及地质灾害监测技术，以地质灾害变体（滑坡体和裂 缝）为监测对象，在滑坡体和裂缝周围选点安装GPS、表面位移、深部位移、含水量等多种智能传感器，对滑坡体和裂缝实施动态监测，监测数据通过现场安装的 RTU采集、处理、存储，同时数据通过RTU设备中的传输模块（可选择3G/4G无线网络或北斗卫星）实时准确地传送到忻州市国土资源局应急指挥中心的服 务器上。应急指挥中心电脑终端安装地质灾害监测预警指挥系统软件，系统软件实时读取服务器数据进行分析处理，在本地液晶显示器和指挥中心大屏以图表形式显 示灾害点实时数据及灾害级别，同时对未来可能发生灾害的灾害点做出预测并以短信单发及群发的方式及时有效地将实时监测预警数据发送到相关部门领导及群策群 防人员的手机上，从而大大提高了报警精确度和及时性。该系统的建成实现了在B/S结构开发建设的信息发布平台上通过短信、声音等方式自动发布预警信息的功 能。

　　2015年9月23日上午，忻州市举行突发地质灾 害应急抢险演练。本次演练模拟9月22日全市出现了连续性强降水天气过程，累积降水量在40毫米~112毫米之间，最大降水量出现在静乐县鹅城镇，为 112毫米。按照突发地质灾害应急预案启动的要求和应对处置措施，演练队伍进行了现场演练加室内桌面推演相结合的模拟演练。演练内容包括部门会商、气象预 警、巡查监测、空中侦察、应急调查、险情上报、启动预案、部门联动等。

　演练开始后，忻州市和静乐县地质灾害应急专家在接到通知后，带上装备，立即奔赴北门村现场。到达后，他们用无人机对现场进行数据采集。在忻州市国土资源 局二楼应急指挥中心，忻州市副市长武宪堂及地质灾害防治成员单位负责人双眼紧盯地灾灾害监测预警系统的大屏幕进行观测。

　现场演练中，无人机通过安装了操作软件的手机遥控指挥，现场空中拍摄灾害点的全貌和灾害处置过程。应急指挥箱自带高清摄像头，能清晰拍摄半径100米范 围内地质灾害变体发生变化的过程以及现场其它情况，拍摄的实时视频可通过指挥箱进行存储；应急指挥箱可通过3G/4G无线网络或海事卫星（现场无3G /4G无线网络时采用）同时传输2路视频图像到指挥中心大屏显示并存储。1路为指挥箱自拍视频，另1路为外接视频，可以是现场携带的DV机拍摄视频，也可 以是无人机拍摄的高清视频；应急指挥箱可以与应急指挥中心实时双向对讲，汇报现场情况，接受指挥命令。

　“总指挥，我们先用单兵装置和无人飞机把现场情况传回指挥部，经专家组进一步实地勘察，发现滑坡体上裂缝在不断增多，长度和宽度均有进一步扩大的趋势， 落水坑直径已扩大到1米多，滑坡体体积约13万方，已处在滑动状态，情况十分紧急，经专家组研究，提出如下处置建议：一是立即对受威胁的68户居民和君宇 中学师生采取撤离避险应急措施；二是在滑坡体后缘上方修筑防排水工程，防止雨水进一步下渗，以免引发更大的滑移；三是对滑坡顶部实施卸载减荷应急工程；四 是对滑坡坡脚实施沙袋反压工程；五是建议拉设警戒线，杜绝无关人员进入施工现场。”现场的忻州市地质灾害应急专家组组长郝排山焦急地报告道。

　　负责此次技术支撑的北京北斗星天地科技发展有限公司负责人介绍说，此次演练的无人机无线传输系统，最远可以传输500千米以上，在山西省范围内任何一个地方，均可清晰地传输现场画面，实现“坐地行千里，斗室观天下”。

　在忻州市国土资源局大屏幕上，无人机无线传输系统传回的灾害点影像数据一览无余。北门隐患点位于静乐县城东北角，属鹅城镇管辖，滑坡岩性由第四系残积物 组成，北起北门村东北角，南至文昌寺，直线距离1.2千米。受连日降雨影响，土体饱和，雨水灌入裂缝，北门村段发生了滑坡险情，滑坡体距离住户最近处仅3 米，住户密集，威胁到了68户居民和君宇中学师生的安全。

　在远程会商及指挥演练中，忻州市应急指挥中心安装了先进的视频会议终端、高清视频会议摄像机及相应的会议系统。演练过程中，应急指挥中心的领导及专家可 以通过视频会议系统与静乐县国土资源局视频会议室的专家和领导对演练预案“面对面”会商，同时听取县局汇报，并下达指挥命令。

　　“根据专家的汇报，以及传输回来的现场数据情况，该险情势态严峻，立即启动市级突发地质灾害应急预案三级响应，请各成员单位按照预案职责规定，分头准备！”武宪堂下达了命令。

　　“该险情势态严峻，立即启动市级突发地质灾害应急预案三级响应，请各成员单位按照预案职责规定，分头准备！”现场总指挥下达了命令。

　接到应急抢险的命令后，忻州市国土资源局启动突发地质灾害应急预案，市国土资源局应急小分队和静乐县包片分队25人集结待命。忻州市气象局启动了《忻州 市地质灾害气象服务应急预案》。忻州市军分区启动了《忻州市地质灾害现场抢险组应急联动方案》，静乐周边的岢岚、五寨、神池、保德人民武装部集结民兵应急 分队400余人，紧急赶往现场。

　　疏散民众、学生；对隐 患点顶部进行卸载土石方处理……1小时后，险情排除，忻州市对外举行了新闻发布：由于忻州市委、市政府高度重视，及时启动应急预案，国土资源局等成员单位 各尽其责，有效应对，静乐县政府措施得力，处置得当，最终发生在静乐县鹅城镇北门村的地质灾害险情得以及时控制，忻州再次成功避免了一起地质灾害，无人员 伤亡和财产损失。

　　“无人机航拍，不仅节省了人力，还提升了效率，坐在指挥大厅仿佛置身于现场，可以实现快速科学决策，这个方法值得大家借鉴。”现场，不少前来观摩演练的地市部门负责人均表示，地质灾害防治引入高科技手段，将为身处隐患点的百姓再加一把“安全锁”。

　“隐患点有物理传感器，指挥平台可以实时接收各种传感信息。隐患加重，能在第一时间发现并上报，借助高科技的力量，居住或者活动在地质灾害隐患点的忻州 百姓，最快5分钟就能收到撤离信息。”演练现场负责无人机指挥的工作人员表示，忻州开发的地质灾害防治系统，不仅可以提升政府以及部门地质灾害防治效率， 老百姓如果下载一个公开版的APP，也可以共享忻州地区地质灾害隐患位置及实时监测数据，在隐患发生前，自行撤离。

　　演练结束后，山西省国土资源厅副厅长王晓立表示，此次演练的最大亮点是，现场传输数据在应急平台上一览无余，让决策者看得清清楚楚，从而使得应急救援变得更加科学、精准、高效。

　　步入“物联网+”时代，山西地灾应急抢险工作必将为我国科学、安全、精准施救走出一条全新的道路。

　　对症下药，更要未雨绸缪

　回顾近年来我国遭受的各种灾害——地震、雨雪冰冻、山体滑坡、泥石横流……灾害一次次向我们“无灾不成年”的记录中添加新的内容。但生活在这片土地上的 人们，却能够历难而弥坚。追溯原由，我们可以清晰地看到，众志成城、共克时艰的坚强意志，心手相连、守望相助的社会风尚固然不可或缺，但未雨绸缪、补齐短 板的防灾、减灾、救灾能力建设才是守护家园与生命的坚固屏障。

　　当突发性地质灾害发生时，及时施救是各级国土资源部门防止次生灾害发生、避免救援者牺牲的惨剧发生的不二法宝。如何才能科学、安全、精准施救？山西省忻州市运用“物联网+”技术进行的突发地质灾害应急救援，为我们提供了有益借鉴。

　但从长远目标来看，对于地质灾害，除了要科学救援外，更要主动治理。除了实施安全、精准、快速、高效的救灾措施外，地方政府更要未雨绸缪，着力实施改善 农村人居环境，变被动救灾到主动治理，这既是一种发展理念的创新转变，也是一种深思熟虑的远见卓识，更是一种凝注民生的深厚情感。

　　对此，山西省在今年的政府工作报告中明确提出，改善城乡人居环境，加大力度、加快进度，治理沉陷区、改造棚户区，让人民群众早日告别危旧房、摆脱“脏乱差”，建设美丽家园，共享美好生活。

　　山西地质灾害防治工作的变化，对于山西省而言，将从根本上增强山西省的防灾减灾能力，筑牢保障人民生命财产安全的最坚实屏障。