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港科大科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)滑坡地質(zhì)災(zāi)害新型監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

山坡安裝傳感器 助力山體滑坡監(jiān)測(cè)


  來源: 網(wǎng)絡(luò) 時(shí)間:2019-06-14 編輯:伊敏
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據(jù)香港科技大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)消息,6月初,團(tuán)隊(duì)計(jì)劃利用物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)測(cè)人工智能技術(shù),研發(fā)更精準(zhǔn)的山泥傾瀉預(yù)警系統(tǒng),并與香港土木工程拓展署及天文臺(tái)合作,最快3年后在大嶼山的斜坡進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試,最終推出如暴雨警報(bào)般的地區(qū)性的山泥傾瀉警告。




科研團(tuán)隊(duì)計(jì)劃于8年內(nèi)建立斜坡安全中心,針對(duì)香港斜坡安全進(jìn)行研究。項(xiàng)目將利用人工智能,收集及分析從遙感衛(wèi)星等不同監(jiān)測(cè)器中取得的數(shù)據(jù),如風(fēng)速、降雨量、濕度、氣溫及幅射,了解有可能引發(fā)山泥傾瀉的不同氣候。

研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在3至4年后,在香港大嶼山2個(gè)斜坡上安裝傳感器,進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試。研發(fā)成功后,會(huì)推出如暴雨警報(bào)般的地區(qū)性的山泥傾瀉警告。其實(shí),作為香港城區(qū)最典型的滑坡地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)地之一,早在2008年,便有國(guó)外科技公司在大嶼山地區(qū),部署了基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的山體滑坡監(jiān)測(cè)方案。

香港歷史上的無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)方案

當(dāng)時(shí),政府部門試圖部署一種靈活穩(wěn)定的系統(tǒng)對(duì)山體滑坡進(jìn)行監(jiān)測(cè)和預(yù)警。政府部門嘗試部署過多套有線方式的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),但是由于監(jiān)測(cè)區(qū)域往往為人跡罕至的山間,缺乏道路,野外布線,電源供給等都受到限制,使得有線系統(tǒng)部署起來非常困難。此外,有線方式得不到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),靈活性較差。

對(duì)此,2008年的時(shí)候,當(dāng)局便與國(guó)外智能傳感器公司合作,在香港青山和大嶼山地區(qū)沿山勢(shì)走向豎直設(shè)置多個(gè)孔洞,每個(gè)孔洞都會(huì)在最下端部署一個(gè)液位傳感器,并在不同深度部署數(shù)個(gè)傾角傳感器。

其中,液位傳感器可以監(jiān)測(cè)地下水位的深度,從而作為衡量山體滑坡危險(xiǎn)程度的首要指標(biāo)。液位傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)會(huì)通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行發(fā)送傳輸;而傾角傳感器,則負(fù)責(zé)在監(jiān)測(cè)山體的位移與運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。

具體來說,由于山體往往由多層土壤或巖石組成,不同層次間由于物理構(gòu)成和侵蝕程度不同,其位移和運(yùn)動(dòng)速度不同。發(fā)生這種現(xiàn)象時(shí),埋設(shè)在不同位置和深度的傾角傳感器,可測(cè)得并傳送回不同的傾角數(shù)據(jù)。在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)獲取到各個(gè)傾角傳感器的數(shù)據(jù)后,通過數(shù)據(jù)融合處理,專業(yè)人員就可以據(jù)此判斷出山體滑坡的趨勢(shì)和強(qiáng)度,并判斷其危險(xiǎn)程度。

數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)山區(qū)面積占全區(qū)面積70%以上,目前,在我國(guó)多個(gè)地方的滑坡應(yīng)急變形監(jiān)測(cè)應(yīng)用中,也有采用GNSS衛(wèi)星定位測(cè)量與測(cè)斜管等傾角傳感器的案例??梢哉f,GNSS定位、物聯(lián)網(wǎng)智能感知、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了對(duì)我國(guó)多地滑坡等典型地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的全天候、全方位的動(dòng)態(tài)化、數(shù)字化、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)分析預(yù)警,為相關(guān)部門第一時(shí)間處置提供了有力數(shù)據(jù)支撐。

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