四川日報 2019年07月25日
四川是全國自然災害最嚴重最頻繁的省份之一。做好防災救災工作，事關(guān)人民群眾生命財產(chǎn)安全，事關(guān)全省經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展大局。當前正值主汛期，各地嚴陣以待，應對可能發(fā)生的各種自然災害。在繼續強調“人”在防災救災中重要作用的同時(shí)，專(zhuān)家建議四川立足科研等方面的優(yōu)勢和現實(shí)條件，更好發(fā)揮科學(xué)技術(shù)在防災救災中的作用，彌補“人”的短板和弱項，全面提升防災救災水平。本期《問(wèn)計高質(zhì)量發(fā)展》邀請分別來(lái)自水利、地質(zhì)和氣象領(lǐng)域的三位權威專(zhuān)家，共同探討科技在防災救災中的作用。
專(zhuān)家名單
黃 爾
四川大學(xué)水力學(xué)與山區河流開(kāi)發(fā)保護國家重點(diǎn)實(shí)驗室河流研究所所長(cháng)
許 強
成都理工大學(xué)地質(zhì)災害防治與地質(zhì)環(huán)境保護國家重點(diǎn)實(shí)驗室常務(wù)副主任
李國平
中國科學(xué)院大氣物理研究所博士生導師
□川報記者 張雨 劉志杰 王付永
為什么需要科技力量？
◎有沒(méi)有使用高科技手段，不僅關(guān)系防災救災效率和效果，也關(guān)系到群眾的防災信心和對政府相關(guān)工作的評價(jià)
◎一到汛期，各級政府相關(guān)工作人員壓力很大，重視科技力量可以說(shuō)是“被逼的”，科技可以把人解放出來(lái)
◎新技術(shù)研發(fā)分輕重緩急，比如，地災防范技術(shù)首先要瞄準兩個(gè)問(wèn)題——“隱患點(diǎn)在哪里？”“什么時(shí)候可能發(fā)生？”
記者：每到汛期，全國各地的防災救災“神器”都要刷屏。
黃爾：各地使用防災救災“神器”，體現了科技的不斷進(jìn)步。就防汛而言，近年出現不少新技術(shù)，有的可以提高效率，比如用計算機模型進(jìn)行洪水預報，比傳統手工計算方便快捷，而且更為精準；長(cháng)江中下游等地區使用過(guò)的裝配式防洪墻，比堆沙包快十倍。有的可以減少風(fēng)險，比如水上救援機器人的使用，減少了救援人員的風(fēng)險。有的偏重用于決策參考、后期分析等，比如洪水淹沒(méi)過(guò)程的三維動(dòng)態(tài)演示，可以根據模型預測，形象展現山洪暴發(fā)時(shí)的洪水走向，為計算洪災損失、劃分洪災等級提供準確、可靠的災情指標。
具體來(lái)講，新技術(shù)主要涉及兩方面：一是防汛搶險方面的新技術(shù)，比如，用于防汛應急監測的無(wú)人機，可以快速搭建的充氣式防洪堤，可拆卸式防洪金屬擋板，用于水下搜尋的多波束及聲吶系統等。二是防汛信息化建設方面的新技術(shù)，比如，用于檢測河道水情的雷達測流、表面影像測流等技術(shù)，用于傳輸防汛信息的專(zhuān)用網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)、短波及衛星通信技術(shù)，還有用于應急培訓與演練的虛擬現實(shí)技術(shù)等。
李國平：從氣象來(lái)講，新技術(shù)主要包括，以自動(dòng)氣象站、新一代雷達和衛星、無(wú)人機為代表的稠密、智能感知的“天空地一體化”立體監測網(wǎng)絡(luò )技術(shù)；以人工智能、云計算、超算為代表的無(wú)縫隙、全覆蓋、智能化、精細化網(wǎng)格數值預報技術(shù)；以互聯(lián)網(wǎng)、5G通信、大數據、新媒體、機器人為代表的高效預警、定量模型評估與智慧氣象服務(wù)技術(shù)。
記者：近年防災救災新技術(shù)發(fā)展為何如此迅速？
黃爾：除了科技本身的進(jìn)步外，更重要的是需求倒逼。隨著(zhù)經(jīng)濟發(fā)展和城鎮化進(jìn)程加快，一旦發(fā)生災害，損失會(huì )更重。科技能讓我們對災害的預測更加精準，處置更加高效，大大降低災害損失，對各類(lèi)防災救災“神器”的需求因此特別旺盛。另外，隨著(zhù)“神器”在互聯(lián)網(wǎng)上的傳播，輿論也在倒逼各地各部門(mén)提高防災救災的科技含量。從某種意義上講，防災救災中，有沒(méi)有使用高科技手段，不僅事關(guān)效率和效果，也關(guān)系到群眾的信心和對政府工作的評價(jià)。
許強：重視科技力量也可以說(shuō)是“被逼的”。進(jìn)入主汛期，各級政府和相關(guān)管理部門(mén)尤其是基層群測群防人員的壓力很大，24小時(shí)不敢關(guān)手機，神經(jīng)全都繃緊了，這種情況下，很容易因為疲憊心態(tài)而造成效率不高，甚至疏忽大意引發(fā)一些嚴重問(wèn)題。科技可以把人解放出來(lái)。
記者：需求多，科研是否要分輕重緩解？許強：是的。我國自上世紀九十年代起，便開(kāi)展了針對地質(zhì)災害隱患的“拉網(wǎng)式、地毯式”排查，已查明隱患點(diǎn)近30萬(wàn)處。但是調查發(fā)現，近年來(lái)我國發(fā)生的災難性地質(zhì)災害事件中，有近70%并不在已查明的隱患點(diǎn)范圍內。因此，就地質(zhì)災害防范而言，科技首先要解決兩個(gè)問(wèn)題——“隱患點(diǎn)在哪里？”“什么時(shí)候可能發(fā)生？”。近年來(lái)，一些新技術(shù)的出現為地質(zhì)災害隱患早期識別和監測預警提供了條件。
例如，在災害隱患早期識別方面，搭載于衛星的合成孔徑雷達干涉測量（InSAR）具有大范圍持續跟蹤觀(guān)測地面微小形變的能力，而機載激光雷達（LiDAR）不僅能夠提供厘米甚至毫米級分辨率的地形影像，更能通過(guò)多次回波技術(shù)“穿透”植被，通過(guò)濾波算法有效去除地表植被，獲取真實(shí)的地面高程信息，清楚地識別和發(fā)現歷史上已發(fā)生過(guò)的古老滑坡、崩塌和泥石流災害，以及地震過(guò)程中的震裂山體、地表變形裂縫等山體“損傷”。此外，利用無(wú)人機三維攝影測量，容易發(fā)現正在或已經(jīng)出現明顯變形的區域。這些新技術(shù)的出現，既節約了人力物力等成本、提高了效率，又最大限度減少了人工調查可能出現的“盲區”和漏判。
科技力量有何局限？
◎水是流動(dòng)的，降雨不會(huì )限定在某個(gè)管轄范圍內，目前防災救災新技術(shù)的信息流通度有待提升
◎借助科技的同時(shí)，不能放棄人的主觀(guān)判斷，要把個(gè)人的思維、知識和科技帶來(lái)的情報、信息有機結合起來(lái)
◎要從“控制洪水”轉向“洪水風(fēng)險管理”，城市規劃時(shí)可以考慮將廣場(chǎng)等風(fēng)險低、損失相對小的地區作為“滯洪區”
記者：從實(shí)踐看，防災救災新技術(shù)運用遇到了什么問(wèn)題？
黃爾：總體而言，我省防汛技術(shù)是比較完備的，但信息流通度有待提升。水是流動(dòng)的，降雨不會(huì )限定在某個(gè)管轄范圍內。目前的防汛系統是通過(guò)不同建設項目，在不同時(shí)間內建成的，技術(shù)標準不統一，“信息孤島”及“業(yè)務(wù)孤島”問(wèn)題突出，影響了工作效率。具體而言，一方面，因為不同軟件開(kāi)發(fā)系統的標準不一致，工作需要來(lái)回切換不同軟件，影響效率；另一方面，江河的降雨數據與城市內澇等相關(guān)數據和監測，是不同部門(mén)負責，比如在水利部門(mén)做模型預警的時(shí)候，只能看到河流數據，看不到城市等其他地區的情況。海南在這方面做得不錯，各部門(mén)各行業(yè)的信息，全部打通共享，道路的信息、下水道的視頻、河流的視頻都能看到。四川需要進(jìn)一步做好系統頂層設計，統一數據標準，更好實(shí)現信息高度共享、決策科學(xué)智能。
許強：跨部門(mén)的信息共享問(wèn)題更棘手。在西部山區的同一區域，往往同時(shí)存在地震、滑坡、崩塌、山洪、泥石流、暴雨、冰崩、雪崩、山火等多種自然災害，這些災害具有一定的關(guān)聯(lián)性，都需監測一些相同的背景參數。同一技術(shù)手段可監測不同類(lèi)型災害。如用InSAR和光學(xué)遙感就可同時(shí)監測斷層活動(dòng)、滑坡崩塌區的變形、冰川的移動(dòng)等；地震臺網(wǎng)可以監測與預警地震，監測和速報大型地質(zhì)災害和冰崩雪崩。并且，同一區域各災種監測數據的傳輸設備、網(wǎng)絡(luò )以及預警系統更是可以共享共用。建立各部門(mén)協(xié)同共建共享機制，既大幅降低監測預警費用，又可全面提升自然災害綜合監測預警的能力。
記者：新技術(shù)本身有無(wú)適應性的問(wèn)題？
許強：也有。比如之前提到的InSAR、LiDAR和無(wú)人機三維攝影測量“三查”體系，受衛星數量、重訪(fǎng)周期、航空飛行條件等多種因素影響，再加上地質(zhì)災害具有很強的隱蔽性、突發(fā)性、隨機性、動(dòng)態(tài)性等特征，“三查”對地災隱患依然有遺漏。目前在地災監測預警方面，還出現了一些新技術(shù)新設備。如監測山體變形、力、水文、氣象、地聲、震動(dòng)等的各種傳感器，利用它們可實(shí)現對孕災背景和成災過(guò)程相關(guān)信息的現場(chǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)采集；又如，移動(dòng)通信和北斗等，可以實(shí)現監測數據的遠程無(wú)線(xiàn)傳輸……但這些新技術(shù)新設備，也存在一些問(wèn)題。一是現場(chǎng)監測儀器設備和維護成本較高，全面推廣應用還存在困難；二是對預警的研究還很薄弱。不同災害的閾值并不一樣，甚至差別很大，這就導致了“閾值預警法”的預警準確率很低，容易誤報和漏報。
自然資源部正著(zhù)手研發(fā)價(jià)廉物美、易于安裝的“普適型”地質(zhì)災害監測儀器，希望能將常用的變形、雨量等儀器的單臺價(jià)格控制在1萬(wàn)元以?xún)龋瑢⒚總€(gè)災害點(diǎn)的監測設備平均費用控制在10萬(wàn)元以?xún)龋@樣便有望對高風(fēng)險隱患點(diǎn)全面實(shí)施“低成本”的專(zhuān)業(yè)監測預警。
黃爾：防汛新技術(shù)的主要特點(diǎn)是高效、便捷，但也存在可靠性、耐用性方面的不足，在相當長(cháng)的時(shí)期內還必須堅持新老技術(shù)結合。比如，在“防”的階段，山區主要就是靠一種自記雨量計監測實(shí)際降雨情況，技術(shù)原理簡(jiǎn)單，就是畫(huà)一條警戒線(xiàn)，超過(guò)了雨量警戒就趕緊預警避災。還有沙袋，雖然很慢，但是比起那種可以拆卸的墻，能夠應對流量更大、流速更快的洪水。
有些老技術(shù)雖然“老”，但是理念卻很新。都江堰看起來(lái)沒(méi)什么高科技，但它的治水理念很新，即人水和諧的現代理念。
記者：科技不斷進(jìn)步，人的作用是不是在弱化？
李國平：無(wú)論新老科技，真正起關(guān)鍵作用的，還是科技背后的人。目前，人類(lèi)對于災害性天氣機理的認知還很薄弱，科學(xué)理論和技術(shù)的發(fā)展，還無(wú)法滿(mǎn)足人類(lèi)天氣預報的需求。比如，科學(xué)儀器對于風(fēng)的判斷。由于風(fēng)向常常是搖擺不定的，風(fēng)速也是一陣大一陣小的，科學(xué)儀器就很容易產(chǎn)生誤判。還有一些預報軟件參數設置不規范，也會(huì )出現問(wèn)題。所以，解決相應問(wèn)題，不能全部交給科技。科技把理論變?yōu)楫a(chǎn)品，再運用到具體問(wèn)題中去是一個(gè)很實(shí)際的問(wèn)題，特別對于防災救災而言，很多時(shí)候需要迅速決策。如此，我們借助科技的同時(shí)，不能放棄人的主觀(guān)判斷。以天氣預報員為例，他們必須根據天氣學(xué)理論和長(cháng)久以來(lái)在實(shí)踐中積累的經(jīng)驗，對科技運算結果進(jìn)行訂正，把自己的思維、知識和科技帶來(lái)的情報、信息結合起來(lái)，做到人機結合。
黃爾：防汛是巨大的系統工程，防汛組織體系，控制性水利工程等起著(zhù)決定性作用，這些都不是新技術(shù)的應用能夠替代的。比如，大多數時(shí)間可通過(guò)移動(dòng)終端發(fā)布雨水情況及預警信息，但暴雨洪水災害期間常發(fā)生通信、電力中斷等情況，傳統的通過(guò)人力敲鑼打鼓、挨家挨戶(hù)通知的老辦法還是很有必要的。再比如，水庫水情及工情檢測，平時(shí)通過(guò)自動(dòng)測報系統收集信息，但暴雨期間的巡查仍然也是必不可少的，群測群防的非工程措施能發(fā)揮很大作用。
此外，防災救災效果的提升還涉及一個(gè)重要因素——人的理念，特別是相關(guān)決策者的理念。
近年，防汛有一個(gè)重要的理念轉變，從“控制洪水”到“洪水風(fēng)險管理”。要想完全控制洪水不現實(shí)，也不科學(xué)。通過(guò)體制機制建設防范風(fēng)險，通過(guò)工程建設適度承擔風(fēng)險，通過(guò)科學(xué)調度分擔風(fēng)險，通過(guò)補償救助化解風(fēng)險是新時(shí)期的防汛方略。
何為風(fēng)險管理？比如，防止城市內澇方面，除了要監控、救災，更要在建設的時(shí)候，就考慮到相關(guān)風(fēng)險。比如日本等地在地下規劃出“泄洪池”，洪峰來(lái)臨，可以有效引導。此外，東北、長(cháng)江中下游一些地區，也設置有“滯洪區”，理念就是把洪水引到損失較小、地廣人稀的地方，保住人口稠密的地區。不過(guò)，四川地形和人口聚集形態(tài)來(lái)說(shuō)，都比較密集，設立“滯洪區”難度大，城市規劃時(shí)可以適當考慮將一些廣場(chǎng)、停車(chē)場(chǎng)等風(fēng)險低、損失相對小的地區作為“滯洪區”。除了“滯洪區”，建筑也有學(xué)問(wèn)，比如宜家商場(chǎng)，一樓是停車(chē)場(chǎng)，二樓三樓才是最重要的物品，這其實(shí)也是一種風(fēng)險管控的理念。
許強：地質(zhì)災害防治領(lǐng)域也應該強化風(fēng)險管理。建議盡快開(kāi)展地質(zhì)災害隱患點(diǎn)的風(fēng)險評估排序和針對性防控。若能盡快對我省已發(fā)現的地災隱患點(diǎn)進(jìn)行定量風(fēng)險評估和排序，然后對高風(fēng)險隱患點(diǎn)逐步實(shí)施工程治理或避讓搬遷消除隱患，同時(shí)對于較高風(fēng)險的隱患點(diǎn)通過(guò)專(zhuān)業(yè)監測預警防止人員傷亡，如此，估計用上十年左右的時(shí)間，便可使我省地質(zhì)災害風(fēng)險全面降低。
如何放大科技力量？
◎市場(chǎng)可以為科技創(chuàng )新注入活力，促進(jìn)全社會(huì )防災救災整體力量不斷壯大
◎防災救災領(lǐng)域的企業(yè)必須要有核心技術(shù)，要面向全國市場(chǎng)，光靠地方政府扶持不可持續
◎允許民營(yíng)企業(yè)介入防災救災，但要建立信用管理機制，堅持“先救援、后補助”原則，堅決杜絕漫天要價(jià)
記者：防災救災不僅在學(xué)科上有交叉，在實(shí)踐中更需要多產(chǎn)業(yè)的支撐，需要引入大數據、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、人工智能等技術(shù)，在做好防災救災工作的前提下，是否有可能催生相關(guān)產(chǎn)業(yè)？
黃爾：防汛是關(guān)系社會(huì )穩定的大事，防汛主體工作由政府牽頭是必須的。但也可以適當放開(kāi)市場(chǎng)化，引入競爭機制，倒逼企業(yè)提高技術(shù)水平，增加科學(xué)創(chuàng )新，應用新技術(shù)。市場(chǎng)可以為科技創(chuàng )新注入活力，放大科技力量，進(jìn)而促進(jìn)全社會(huì )防災救災整體力量不斷壯大。對企業(yè)來(lái)講，必須要有核心技術(shù)，要有頂尖人才，要有名牌產(chǎn)品，要面向全國市場(chǎng)，光靠地方政府扶持不可持續。隨著(zhù)四川近年防汛減災體系的建設，涌現出一些防汛方面的高科技企業(yè)，個(gè)別企業(yè)在規模上也進(jìn)入了全國前列。但主要業(yè)務(wù)還是以完成防汛指揮系統一期、二期工程及山洪災害防治建設項目的承包為主，涉及防汛指揮決策系統中的氣象、水文預報及流域洪水調度等防汛核心技術(shù)領(lǐng)域相對較少。要發(fā)展相關(guān)產(chǎn)業(yè)，就得讓部分防汛搶險工作社會(huì )化、市場(chǎng)化，有了市場(chǎng)，才會(huì )有產(chǎn)業(yè)。這就需要明確標準，提前放開(kāi)市場(chǎng)。
目前的市場(chǎng)化，主要集中在防汛搶險及信息化系統方面。比如，目前防汛指揮系統的運行維護就是由企業(yè)完成的。允許民營(yíng)企業(yè)介入防汛救援，但要加強政府的管理，建立信用管理機制，堅持“先救援、后補助”的原則，堅決杜絕“漫天要價(jià)”的不良行為。這方面福建省有些好的做法，制定了防汛防臺風(fēng)應急搶險救援資金補償管理辦法，明確了“先搶險、后補償”的方式，細化了補償定額。政府通過(guò)購買(mǎi)社會(huì )服務(wù)等形式，引導民間力量積極參與防汛搶險，政府可以減少設備購置、物質(zhì)調配、人員培訓、系統運維等方面的費用。
許強：四川地形地貌條件異常復雜，一旦出現強震、極端天氣、大型地質(zhì)災害等事件，很容易出現交通癱瘓，甚至形成與外界隔絕的“孤島”。應充分利用四川在航空業(yè)、機械制造業(yè)和災害研究方面的良好基礎和優(yōu)勢，探索“通用航空＋應急救援”模式，大力發(fā)展基于通用航空的災害應急搶險救災、醫療救援等新興產(chǎn)業(yè)，研發(fā)大型機械運輸直升機、適用于復雜環(huán)境條件的應急救援機器人等，以及便攜式多參數綜合應急監測設備、輕便型應急通信、供電保障和專(zhuān)業(yè)救災裝備等針對性、實(shí)用性強的專(zhuān)業(yè)應急救災裝備；大力發(fā)展地質(zhì)災害調查、隱患早期識別與監測預警等新興產(chǎn)業(yè)，研究和發(fā)射自然資源調查和自然災害監測衛星，研發(fā)大載荷長(cháng)航時(shí)測繪無(wú)人機，智能化普適型地質(zhì)災害監測設備，完善升級地質(zhì)災害實(shí)時(shí)監測預警系統；大力發(fā)展“大數據”產(chǎn)業(yè)，盡快建立基于大數據的災害應急測繪、監測預警、應急指揮與救援統一平臺，實(shí)現相關(guān)數據的快速匯聚和綜合分析處理，全面提升防災減災救災能力。
記者：有基層災害監測人員擔心，科技會(huì )搶“飯碗”。
李國平：科技的發(fā)展和運用，會(huì )創(chuàng )造更多就業(yè)機會(huì )，但需要人的業(yè)務(wù)能力適時(shí)轉型升級來(lái)抓住這些機會(huì )。比如氣象方面，科技將人解放出來(lái)之后，儀器的維護、升級，氣象預報產(chǎn)品的深加工，更加精細的專(zhuān)業(yè)化服務(wù)，都需要人工來(lái)完成。
最新消息
