航天科技提升泥石流预警能力

在第14个全国防灾减灾日活动期间,记者从中国航天科工集团三院获悉,该院下属航天惯性公司自主研发的泥石流地声预警仪成功问世,首批应用于甘肃、青海、新疆、云南、四川、贵州等地区。

据不完全统计,全国滑坡、崩塌、泥石流灾害点约28万处,其中泥石流占3.5%。泥石流爆发突然来势凶猛,破坏性极强,易造成人员伤亡和巨大的经济损失,实现泥石流防治及报警可极大减少灾害带来的损失。

通常,泥石流监测采样包括雨量、泥位、土壤含水率、次声等,并不能直接、准确地确认泥石流的发生。加入地声后,与次声进行联合预警判断,通过监测并掌握它们的特征值,能够准确识别并剔除降雨、刮风、雷电等其他环境噪声,可提高报警准确率。

当前国内外泥石流地声研究资料相对陈旧,且基本没有可参考数据样本,中国航天科工集团三院研发团队需要解决的最大难点就是如何在不同背景和场景下,识别不同形态的信号。为此,研发团队联合北京大学、中科院山地所、成都信息工程大学共同开展地声信号识别和泥石流预警算法攻关。2021年,研发团队奔赴“天然泥石流博物馆”——云南蒋家沟泥石流试验场,开展泥石流地声数据采集工作,并收集了下雨、车辆、行人等复杂环境下噪声信号,建立了详实的数据样本库,通过分析噪声及泥石流地声数据的信号特征,从信号幅度、特征频率范围与信号持续时长三个维度,结合信号时频域分析等技术,建立泥石流地声信号识别及预警模型,填补了国内近年泥石流地声预警监测研究的空白,大幅提高了泥石流预警准确率。

据研发团队负责人孙芳介绍,不同于安全监测系统以往的长期监测场景,泥石流地声预警仪多用于野外应急抢险的应用场景,因此具备便携、快速布设、预警实时性和准确性高等特点。

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