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    長安大學張勤教授團隊:自主研發北斗/GNSS監測系統,成功預警黃土滑坡

    2019-03-27 10:25:24 來源: 華商網
    聊聊

    3月26日5時01分06秒,甘肅省永靖縣鹽鍋峽鎮黨川村黑方臺黨川6號和7號滑坡體附近新發生了一起黃土滑坡,滑坡體積約20000立方米。我校張勤教授研究團隊和成都理工大學許強教授研究團隊聯合監測預警,提前2天對滑坡發出黃色預警、提前1天發出橙色預警,提前40分鐘發出紅色預警,并以短信、微信和緊急電話方式提醒當地鹽鍋峽鎮地質災害應急中心和村級干部,做好了相應的防范工作。

    本次滑坡掩埋主渠50m,耕地十余畝。由于提前發出了預警信息,未造成人員傷亡。安裝在滑坡體上的遠程視頻監測裝置記錄了滑坡災害發生的全過程。

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    滑坡區域略圖(紅色區域為村莊,黃色區域為北斗/GNSS監測點位置)
     

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    滑坡監測點HF08的位移時間曲線圖
     

    下午17時50分,地質災害實時監測預警手機APP根據自動裂縫計自動發出滑坡黃色預警,提示黨川6#滑坡變形速率達到6.3mm/d,注意滑坡變形趨勢。同時長安大學安設于滑坡區區域內的GNSS設備顯示了相同的變形趨勢,變形速率逐步增大。聯合團隊經信息核對后,立即將預警信息以短信、微信方式通知到鹽鍋峽鎮地質災害應急中心和相關村干部,提醒他們密切關注該滑坡的變形情況,做好防災準備。

    201903.25

    晚21時24分,滑坡變形速率加快,達到16.26mm/d,系統發出橙色預警。

    201903.26

    凌晨1時25分,通過“地質災害實時監測預警系統”,根據長安大學北斗監測系統和成都理工大學裂縫計的監測結果,發布了橙色預警。通過對該滑坡現場實時監測資料的分析計算,團隊確認系統的自動預警結果無誤,滑坡很快將會發生。鎮政府迅速響應,安排工作人員及時疏散了滑坡附近人員。

    201903.26

    凌晨4時34分,手機APP再次將預警更新,發出紅色預警,當地政府收到預警信息后,再次對滑坡危險區進行了排查和清場,撤離了危險區內所有人員。3月26日凌晨5時整,滑坡發生。長安大學安裝在滑坡區內的視頻監控記錄下了滑坡破壞的整個過程。

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    黑方臺成功預警分布
     

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    黨川6號滑坡監測曲線
     

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    黨川6號滑坡滑后邊界(2019年3月10日無人機影像)
     

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    2019年3月26日黨川6號滑坡全貌
     

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    無人機影像差分發現地表變形沉降(2018/11/20-2019/03/10)

    據悉,本次滑坡預警是我校與成都理工大學進行聯合預警,利用雙方監測儀器分布不同的特點,對滑坡進行互補監測,可實現監測數據的比對核查。聯合預警的模式,為更精準地進行滑坡監測、預警工作提供了有效保障,實現了學校間強強聯合。

    (以上部分資料來自成都理工大學)

    張勤教授及其研究團隊

    這次突發性黃土滑坡監測預警是利用張勤教授團隊最新研發的基于云平臺的低成本千元級高精度北斗/GNSS監測系統實現的,初步驗證了相關算法和軟件硬件系統的可靠性。

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    該監測預警系統是張勤教授研究團隊承擔的國家自然基金重點項目“基于空天地技術的滑坡識別與智能監測預警”和國家重點研發計劃項目“特大滑坡實時監測預警與技術裝備研發”的初步研究成果,為后續開展滑坡等突發性地質災害的監測預警和技術裝備研發奠定了基礎。

    幾日前,張勤教授研究團隊利用InSAR監測技術檢測到四川涼山州雷波縣一個有幾百戶村民的村莊存在加速滑動滑坡威脅,立即將相關監測資料和信息上報自然資源部相關部門,當地政府隨即展開了應對措施。

    張勤教授

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    張勤,教授二級、博士生導師。主要研究領域(方向):誤差理論與測量數據處理;GNSS高精度靜態和動態定位理論、技術與方法;GNSS衛星鐘質量評價和鐘差預報;InSAR理論及其應用研究;基于GNSS和InSAR技術的滑坡、危巖體、地面沉降和地裂縫高精度監測的理論、技術與方法研究;地質災害機理反演與解釋。主持承擔國家、省部級重點科研及地方政府研究項目40余項。獲國家科技進步二等獎2項、省部級科技進步一等獎6項,獲得各類國家專利和軟件著作權20余項,先后在國內外重要刊物發表論文200余篇,其中SCI檢索50余篇,出版專著6本。

    “唯有沃土,方能育苗”

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    張勤教授所帶領的科教團隊——長安大學空間定位與災害監測研究所,秉承“開放、合作、奉獻、共贏”的宗旨。經過近20年發展,現有教授4人,副教授7人,講師3人,博碩士研究生70余人。團隊下設“北斗導航定位”、“遙感InSAR技術”、“GNSS遙感”和“大地測量反演”等四個穩定研究方向,其中一些方向位于國際前沿。近年先后承擔國家“973”項目、國家自然基金重點項目1項和10余項面上基金,國際合作項目1項,以及其它各類項目50余項,建立了我國第一批北斗分析中心。從而為年輕教師成長提供了良好的研究平臺,團隊所有年輕人均主持承擔過1-2項國家自然科學青年和面上基金項目,團隊發展成為國內外同領域知名的優秀學術團隊,為人才成長培植了一塊優良的沃土。

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    2018年12月,科技部公布了2018年度國家重點研發計劃專項“重大自然災害監測預警與防范”的立項結果。張勤教授團隊主持申報的“特大滑坡實時監測預警與技術裝備研發(2018YFC1505100)”計劃項目獲科技部批復立項,項目總經費為3764萬元,其中中央財政資金資助研究經費1764萬元,是我校首次作為主持單位獲批國家重點研發計劃項目。

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    2019年1月8日上午,2018年度國家科學技術獎勵大會在人民大會堂隆重召開,我校共有兩項成果獲得2018年度國家科學技術獎勵。張勤教授團隊參與完成的“InSAR毫米級地表形變監測的關鍵技術及應用”項目獲得國家科技進步二等獎。

    該項目引入了測量平差技術,系統研究了InSAR大氣誤差抑制、去相干噪聲濾波、復雜形變建模及三維形變測量等,建立了一套具有自主知識產權的InSAR毫米級形變測量數據處理的成套技術和軟件體系。我校在該項目的科技創新點“基于人工角反射器等約束形變測量方法”方面做出貢獻,成果應用于太原市地表沉降監測、重慶市滑坡地質災害監測。

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