奋力赢得地质灾害综合防控“先招”
【阅读10460次】【发布时间:2019-10-27】

       2019年4月13日下午,当搭载着倾斜摄影相机的固定翼无人机缓缓降落在勉县卓笔村附近的一处地头,在第一时间检查过数据摄录无误后,无人机航摄团队负责人田超长舒了一口气。对他而言,自此陕西省124个典型性地质灾害隐患点、3个地质灾害隐患重点防范县低空航拍任务顺利完成,同时按照既定计划,这批优于0.2米分辨率的航摄影像,很快会被加工制作成大比例尺全要素数字线划图,数字高程模型、数字正射影像图、地质灾害隐患点影像专题图,实景三维模型、全景影像等一系列地理信息数据成果,将赶在6月雨季之前,交付到省地质灾害防治主管部门的手中,及时为陕西重点区域地质灾害评估与防治、灾害应急调查与处置、辅助救灾指挥决策等重要工作,提供统一的基础性空间地理信息支持与保障。

“生命工程”进行时


       陕西省是我国地质灾害较为严重的省份,《全国地质灾害防治“十三五”规划》显示,全国共划分出的地质灾害重点防治区17个,其中位于陕西省的就占到了4个。而陕西本省所划分的34个地质灾害点易发区,占全省面积超过90%。特别是地质构造复杂、地形地貌起伏变化大的陕南地区,极易发生滑坡、崩塌、泥石流等严重地质灾害。2015年7月,陕西省山阳县特大型山体滑坡灾害发生后,陕西省政府下发紧急通知,要求在全省开展地质灾害隐患排查工作,重点针对城镇人员聚集区、交通干线沿线和重要矿山、工程建设现场等区域,最后经查明威胁500人以上生命财产安全的地质灾害重要隐患点就多达142处。

 

陕西是地质灾害多发地区,图为陕南一处滑坡的现场


       山阳县特大灾害救援期间,陕西测绘地理信息局组织专业力量,利用卫星遥感、无人机航摄、微形变监测等技术,开展了重要灾情数据获取与分析等保障服务,得到了陕西省委、省政府的肯定。当灾难过后,大地归于平静,陕西省政府站在强化百姓“生命工程”的高度,责成国土、规划、水利、测绘等相关部门,统筹规划、综合防治,加快地质灾害综合防治体系建设工作。 
       长期以来,缺乏大比例尺工作底图等基础资料的有力支撑,一直是陕西省地质灾害监测防治存在薄弱环节,不仅对日常监测和治理工程实施带来不便,也不利于灾害发生时的准确评估和科学施救。瞄准地灾防治部门急需大比例尺工作底图等基础资料的现实需求,陕西测绘地理信息局联合原陕西省国土资源厅,在科学设计、多方论证的前提下,于2018年9月,启动了陕西省地质灾害隐患点大比例尺测图工作。


广泛动员抢时机


       陕西省重要地质灾害隐患点大比例尺测图项目是近年来陕西测绘地理信息局服务地质灾害防治的一项重点工程。按照项目方案,实施内容涵盖无人机航空影像获取、野外像控测量、实地调绘到内业矢量数据采集与编辑、数字高程模型与正射影像制作、实景三维模型与全景影像制作、地质灾害隐患点影像专题图制作等一系列工作。
       为按时顺利完成任务,陕西局在全局范围内广泛动员,安排由我院牵头,局属4家单位参与项目生产及质检任务。在此过程中,从各实施单位抽调专业技术人员,负责编制统一的专业设计书,并负责实施单位数据生产期间的技术问题研究与处理。质量管理方面,成立项目技术质量监督组,全程监督项目技术质量落实情况。
       项目实施期间,作为现势数据的主要获取来源,无人机航空摄影工作的顺利开展十分关键。由于地质灾害隐患点多集中在较为偏远、地形落差比较大的山区,有的沟谷落差近1000米,加之山谷气流紊乱,为无人机低空航摄的开展带来极大的挑战。为此田超带领的无人机团队投入先进的可垂直起降固定翼无人机,一方面克服诸多技术难题,根据地形起伏针对性地规划飞行航线,选择合适的起降和备降场地,有的地方甚至在难有合适的起降场地的情况下,选择陡斜的山路上进行起降,另一方面积极抢夺天气窗口,与时间赛跑,在努力确保安全的前提下,高效实施航空摄影工作。

 

正在准备飞行的我院无人机团队


       “有时对于高差过大的区域,我们航摄时还是进行了分区航摄,保证获取的影像数据满足国家测绘规范的相关要求,虽然加大了不少工作量,但是为了精度保障,工作就必须要做扎实”。在谈及数据质量时,田超说道。而航摄工作开展之前,在当地自然资源局等地质灾害防治部门协助下,陕西局技术人员已先期通过资料分析、现场勘查与指认的方式,科学划定各地质灾害隐患点大比例尺测图的测图范围。
       作为项目数据生产的主要承担环节,陕西局生产管理部门切实加强内外业、上下工序间的衔接与疏通,确保各环节运行顺畅。“我们先期与省国土部门已经开展了一系列生产实验工作,其中考虑并借鉴了对方的良好建议,从而形成了规范的生产业务流程,确定了质量把控要点和验收标准,为此后大规模开展数据生产打好了基础”。我院生产科负责人曹广强介绍说。

 

陕西重要地质灾害隐患点大比例尺测图项目分布


       曹广强坦言,这种相较于以往基础测绘项目不同的专题性数据生产,在没有成熟经验的指导下,实施起来并不容易。而针对项目的共性需求,我院技术人员研发了地理信息数据处理地质灾害工具集,针对该项目开发了便捷的数据处理工具,实现了制图与建库数据一键导入导出、数据快速检查、图面信息显示按需调整等众多功能,极大提升了项目生产的自动化程度、产品质量及生产效率。通过此次项目实施,也形成了适合陕西省重要地质灾害隐患点大比例尺测图项目的技术路线与工艺流程,同时也培养了一批具备综合型专业技术人才。


协调联动成合力


       在各方的共同努力下,此次项目最终所形成的一系列大比例尺地理信息数据成果,将为地质灾害防治专业部门,进一步查明该地区地质结构及灾害类型和分布范围,补充和完善专业信息数据库、灾害预警系统建设和监测网络布设提供最直接、最基础的空间地理数据依据。
       而基于无人机获取的航空影像、倾斜影像、和外业布设的像控成果,形成的数字正射影像数据,在结合当地人财险情分类信息和经实地确认的灾点位置、灾害类型、威胁范围等专业信息,所形成的地质灾害隐患点影像专题图,也会作为相关部门的重要工作底图,在指导避险工作、制定巡查路线等方面发挥积极作用。

 

我院技术人员正在进行相片控制点测量


       “就说最简单的用途,以前见过的疏散示意牌,上面最重要的避险路线指示,都是非常简略的线划图,不熟悉当地环境的人甚至难以辨识。而依托此次专题图等有效数据,可以制作更为直观、更具方向感的指示牌或是告知书,科学有效引导群众避险。”我院负责专题图制图工作负责人韩红涛解释说。
       而基于多镜头倾斜摄影技术和三维建模技术制作的地质灾害点实景三维模型,加上最新的陕西省1:10000、2018年地理国情监测数据,陕西局技术人员正积极建设重要地质灾害点数据集成系统,系统集成了每个灾害点的人口、建筑、水网、道路、地貌、地表覆盖等基础地理信息数据资源,并进一步将数据以直观的图像及图表等可视化方式展示,在辅助相关部门从空间领域更加快捷认知数据的同时,也可进一步以此为基础开展地质灾害数值动态模拟等工作。
       “比如说从系统内可以很直观的显示出高风险区域公路的具体信息,可量测的地形数据能够帮助相关部门及时决定是通过安装防护网还是设置挡墙等方式,对沿线实施了工程治理,进而有效降低了公路沿线发生地质灾害的风险。对于处在泥石流、滑坡、崩塌等地质灾害严重危险区范围内的居民区,也可以利用系统进行灾情预测和就近搬迁选址。”参与系统研发工作的年轻工程师李英杰介绍说。

 

陕南某地重要地质灾害隐患点三维实景影像


       2018年1月1日,《陕西省地质灾害防治条例》正式实施,在解决制度上无法可依问题的同时,也将守护群众生命安全的责任,像拧螺栓一样,压实在了陕西各地各级各部门的肩上,旨在通过各自职责、互相补位,形成地质灾害防治工作强大合力。其中《条例》要求测绘部门在防治规划、监测预警、应急救助等方面承担应有责任,共建地质灾害综合防治体系。
       正是基于这份沉甸甸的责任,陕西测绘地理信息局进一步注重服务地质灾害防治工作的及时性与有效性,强化测绘地理信息服务,积极发挥独特作用。对全局地灾防控基础能力提升、关键技术研究、公共服务拓展等诸多方面给予倾斜和支持。
       2019年9月20日,陕西测绘地理信息局召开基础测绘服务地质灾害防治工作座谈会,会议邀请有关高校和研究机构地质调查与勘查、地球物理和测绘地信等领域的专家,围绕基础测绘服务地质地质灾害防治工作,开展广泛的交流与探讨。而此次重要地质灾害隐患点大比例测图项目就是测绘成果服务地质灾害防治底图编制工作,进而探索推动新型基础测绘成果在数据共享、要素融合、数据结构、制图表达、应用系统构建等方面,服务新时期地质灾害监测与治理工作的一次生动实践。

 

重要地质灾害隐患点数据集成系统


       在不远的将来,陕西测绘地理信息局还将持续提升“天地一体化”应急测绘保障能力、利用InSAR卫星开展大区域沉降监测能力、基于多源灾情与多尺度空间信息进行地质灾害安全预警能力等地灾防治信息化专业能力,力争满足地质灾害调查精度不断提高,监测预警体系日趋完善,科技支撑保障切实增强的现势性需求。
       田超至今还清晰地记得,四月的一场连阴雨后,他们一行踏着泥泞曲折的山路,前往略阳县杨家湾村附近滑坡隐患点区域的航片控制点,在路上当地村民告诉他们:
“我们这里一下雨,山下总感觉睡觉都睡不踏实……” 
       项目完成交验工作后,田超对身边的同事说:“想到将来这些数据,能够为当地治理工程、防护工程提供精准的底图,能够消除这些隐患,乡亲们能踏踏实实生产生活。我们辛苦一些,真是非常有价值的……”
   (党政办/孟可 文)