中国网:今年进入汛期以来,多地强降雨引发严重洪涝灾害,也引发了点多面广的地质灾害,防汛救灾形势严峻复杂。经过多年的实践,“人防+技防”已成为我国防御地质灾害的有效手段。“十四五”以来,自然资源部为破解“地质灾害隐患的提前发现”这一难题,提出了应用精细地形测量手段开展重大地质灾害隐患识别总体技术思路,并取得创新突破。如何对疑似地质灾害进行识别?识别效果如何?本期节目,邀请中国自然资源航空物探遥感中心遥感应用技术研究所所长葛大庆为网友解答。 

　　

　　 

　　中国自然资源航空物探遥感中心遥感应用技术研究所所长葛大庆接受中国网《中国访谈》节目专访。(中国网记者 杨佳 摄)

　　中国网:葛所长,您好!欢迎您做客中国网《中国访谈》节目。 

　　葛大庆:主持人好。中国网的网友,大家好。 

　　中国网:今年我国气候年景偏差,强降雨过程多、历时长,也引发了点多面广的地质灾害。同时,由于我国地质条件复杂,地形地貌多样,这也让我国的地质灾害呈现出多种多样的特点。我国的地质灾害呈现出哪些特点? 

　　葛大庆:首先,我们要理解一下我们国家对地质灾害的划分。一般意义上,大家了解的地质灾害更多的是滑坡、崩塌、泥石流这些突发性的地质灾害,事实上,还有地面的塌陷、地裂缝、地面沉降这三类缓变型地质灾害。 

　　我们现在看到的是全国地质灾害的易发程度图,对全国范围内容易发生滑坡崩塌、泥石流的地质灾害易发程度分区评估结果显示,全国崩滑流地质灾害高易发区面积约有128万平方公里,中易发区面积约有279万平方公里,约占国土总面积的42%。 

　　长期以来,我们做了大量的调查工作,总结调查成果认为我国地质灾害的特点有四个方面:一是点多面广类型多样,分布范围复杂广泛;二是重大地质灾害往往呈现出隐蔽性,调查难以提前发现;三是突发性强,受到强降雨等作用的影响,在很短的时间内就发生了失稳、滑坡、山体变形以及泥石流,往往引发很大的人员伤亡或财产损失;四是尤其最近几年一些链式灾害频发。所谓链式灾害就是多重因素叠加形成了致灾过程复杂,产生危害巨大,形成灾害链的特征。 

　　我们认识灾害发生的复杂性有两个方面。 

　　第一方面是孕灾环境的复杂性,这是与特殊的地质条件、地形地貌条件相关的。在我国西南地区、西北地区往往是滑坡、泥石流居多。比如8月3日四川发生的这一起姑咱镇日地村山洪泥石流导致的高速公路损毁就是一个特殊的链式灾害,影响也很大。 

　　第二方面,致灾因子复杂。尤其是受到气候变暖的影响,暴雨天气、极端强降雨天气的过程长,也比较频发。其次,破坏性地震多,也产生了新的地质灾害,使得地质灾害增量快。同时一些不科学的工程的作用改变了原有的地表稳定状态,也产生了新的地质灾害,人类工程活动使得地质灾害的变量大。 

　　从这两个复杂的条件和因素上来讲就形成了刚才所讲的地质灾害的四类特点。 

　　中国网:这样一种地质灾害的特点会给减灾防灾工作带来哪些困难和挑战? 

　　葛大庆:困难和挑战是明显的,尤其是我们的经济社会高质量发展,地质灾害有效的防控面临的挑战是巨大的。 

　　长期以来,我国在地质灾害综合防控领域形成了四大技术体系:第一个是调查评价,第二个是监测预警,第三个是综合防治,第四个是应急处置。我们现在面临的问题或者难题是隐患的提前发现难。 

　　面对这么复杂的形势,地质灾害防范的问题是调查评价的精细程度不够。隐患识别、监测预警和风险防控能力不足。面临的挑战是,一是如何更加高效准确的提前识别隐患;二是如何更加精准的发布预警;三是如何更加科学的评估风险程度;四是如何更加高效的组织防灾避险。 

　　中国网:您刚才提到了隐患的提前识别。我们知道提前预见和阻断地质灾害也是一个有效的防灾减灾的措施之一。“人防+技防”已经成为我国常年构建的防御地质灾害的技术手段之一,近年来。隐患识别技术也成为了我国防御地质灾害的“安全网”。我们想请您介绍一下,隐患识别是一种什么样的技术?它又是如何对疑似地质灾害的识别以及确认呢? 

　　葛大庆:隐患识别是地质灾害调查评价的一项工作内容,是一个基础性的工作。“十四五”期间,自然资源部提出了隐患识别监测预警和点面双控,也就是“隐患点+风险区”双管控的三项举措,依靠 技术创新来提升防灾减灾的能力。 

　　从技术实现层面要达到隐患识别,我们提出的总体思路是综合应用卫星、航空和无人机以及地面遥感观测的一些技术。因此,我们称之为地质灾害隐患综合遥感识别技术。现在我们看到的画面是,民用遥感卫星在轨的状态,有亚米级的,还有分辨率为2米、5米到10米、10米到20米的卫星组成,包含了光学遥感卫星、雷达遥感、高光谱遥感以及夜光卫星。这些遥感卫星为我们开展地质灾害的隐患识别,灾害应急和动态监测提供了基本的观测条件保障。 

　　隐患识别在具体的实施层面是遵循地质灾害发育规律的,是在孕灾条件、致灾因子和成灾体综合分析和研判的基础上才确认隐患的。我们通过综合遥感的应用,有三项观测要素,这就是我们提出的“三要素四步”工作法。 

　　“三要素”分别是形态外貌、地表形变、风险形势;“四步”工作方法是首先利用星载InSAR观测大范围的地表形变,找到潜在的形变聚集区;第二步是利用光学遥感影像进一步的分析这些形变聚集区对应的斜坡,它的地物类型有无明显的坡坏迹象,有无滑坡等地质灾害发育的基本条件,地质结构怎么样等等。第三步是在地质资料和数据的基础上分析它的地层岩性和精细的地形数据、三维地形结构的数据,分析成灾的基本条件以及潜在的威胁对象,结合光学遥感影像所反映的这个斜坡的未来的滑移产生的威胁区有没有村庄集镇、居民区、公路铁路桥梁大坝等等这些设施,在这个基础上确定是不是疑似隐患,给它一个基本风险的判断。第四步就是要进行现场核查,核查完以后对确认的隐患纳入到地质灾害隐患的日常管理体系里面去,这样就完成了从隐患识别、核查验证、入库管理的业务的闭环。 

　　中国网:比如咱们身后的这张图是否就是一个隐患识别分析图? 

　　葛大庆:这是一个用InSAR雷达干涉测量做出来的地表形变图。我们在这张图上能够有效判断出来哪些地方具有形变聚集特征的潜在滑坡。我们可以看到这种红的、紫的聚集特征、沿着斜坡分布的更多的都是一些滑坡的隐患,它表征当前这个斜坡正在处于以一定的变形速率发生着滑移。 

　　中国网:您刚才提到的“三要素四步”的识别工作法的第四步是将排查的隐患交给各级地质灾害防治部门,再组织专业技术队员进行现场核查确认。人为现场核查的意义和作用是什么? 

　　葛大庆:从工作流程上这是第四步,这也是一个要形成基本闭环的一步。隐患识别进行地面核查的作用和意义有两点:第一,确认我们识别的这些变形坡坏特征在实际斜坡上是不是存在;第二,一些与地质灾害,比如与滑坡,与崩塌没有关系的非地质灾害的变形特征或者坡坏特征,人为作用引发的一些局部的特征,要去除这些不会引发地质灾害的信息,要达到这样一个目的。 

　　在实践中,隐患的核查过程中也面临着一些风险。不同的人员对隐患的风险发育程度的认识是不尽相同的,这就要求我们在实际核查中采用更加科学的方法和手段,所以,我们在下发的疑似隐患进行核查过程中提出了“三步”工作要求或者是方法。 

　　以滑坡为例。第一,要在被核查对象的滑坡对面的斜坡上去观察潜在的这个疑似隐患的滑坡结构的分条分级,条块的地质特征是怎么样的;第二,调查核查人员上到斜坡上找到有明显变形坡坏的特征,比如滑坡前缘的横向裂缝、纵向裂缝;后缘的滑坡后壁、侧壁,更深一些的是拉伸槽这种显著的特征;第三步对于一些条件特别复杂的地区还要通过无人机遥感的观测手段采集更加高分辨率的影像数据和精细的地形数据来进行更进一步的确认,判断它的风险演化形势。 

　　中国网:识别出来的这些隐患或者疑似隐患之后为下一步的监测工作会奠定哪些基础? 

　　葛大庆:隐患识别本质上就是调查评价,它是监测预警的基础,它为监测预警找到了靶区和对象。我们现在这种隐患识别不同于过去人员调查,过去的地面调查之后填表,记录它的属性信息,分析它的岩性的结构,最后是以一个点的形式表现在这么大的一个背景下的。而我们现在,尤其是通过星载InSAR的技术,可以直接测出来正在发生滑移和变形的具体的范围以及它的量值,也就是它的变形强度大小。由过去的点形成了一个面,这就为我们安装和布设各类用于实时监测预警的自动化监测预警的传感器提供了明确的位置和目标对象。 

　　经过过去几年的隐患识别,目前全国范围内有超过5000处的风险程度较高的隐患已经安装了自动化的监测预警设备,用于灾害的提前的预警。 

　　中国网:截至目前我国的隐患识别技术的应用场景或者应用范围如何?识别的成效如何? 

　　葛大庆:第一个是自然资源部启动的全国地质灾害高重易发区综合遥感识别工程为例介绍一下它的成效。从2020年开始,自然资源部地质勘查管理司部署,由中国自然资源航空物探遥感中心牵头组织全国20多家单位开展技术攻关和应用示范来推动这项技术的应用落地。截至2023年底,共发现疑似隐患35890处,这些疑似隐患下发给相关的17个省份,目前反馈已经完成了15000多处实地的核查验证,确认的隐患是7979处。经过核查验证之后,从疑似隐患到确认隐患的正确率达到52%左右。在确认的这些隐患里面新增的隐患有4000多处,超过了50%,而找到这些新增的、过去不在我们掌控范围内的这些隐患恰恰是这个工作最有价值的一个体现。这是应用的实效。 

　　从这项技术推广以及带动地方省市开展同类型工作的这个角度,目前已经有6个省份建立了专门的地质灾害遥感应用,也用于隐患识别和监测的这样一些技术队伍。我们所形成的“三要素四步”工作方法已经推广到了十多个省份,今年有17个省份都在开展隐患识别的工作。尤其要指出的是,在2022年我们国家第一个面向自然灾害复杂地区的自然灾害监测预警的雷达干涉的卫星——陆地探测一号发射成功,2023年6月完成了在轨测试,2024年已经投入到隐患识别和动态监测之中。目前,甘肃、陕西、四川、云南、贵州、重庆等省份都已经开展了用陆探一号卫星进行隐患识别的常态性的一些工作。目前总体进展效果还是不错的。 

　　当然隐患识别最终目的还是为了防灾避灾,在过去几年内我们一些确认的隐患,因各地方采取了分级管理的措施,一些成功的防灾避险的案例也得以反馈。比如2021年四川黑水县西尔隧道发生了高位的滑坡和崩塌,这个隐患是2020年我们开展隐患识别之初就发现的一处隐患,当然这个地区不仅仅是这一处隐患,整个黑水县毛尔盖库区有很多隐患,就是活动的大型的滑坡。在2021年9月30日它突然发生了大面积的滑移,由于措施得当,避免了30多人(伤亡)和过往车辆的损失。 

　　类似的例子还有很多。2021年四川仪陇县峰岩村滑坡,这个我们在实地调查包括我们自己去现场核查的时候确认它的风险程度是高等级的,由于提前采取了措施,避免了60余人可能的伤亡。 

　　比如去年重庆巫山县兑窝子坪滑坡,这是我们前年识别的一处滑坡,这也是一个已在库的隐患。去年9月份到10月份这一段时间就发生了明显的滑移,最后整个坡体失稳,由于提前采取了措施,相应的人员提前撤离了,避免了伤亡。 

　　当然,这在工程层面也有很多(成功案例),一些高速公路铁路沿线的由于采取措施得当,也避免了相关的损失。 

　　中国网:如果由于自然条件的原因,人为不能到达现场核验,这是否会影响到隐患识别的正确率或者对它的确认? 

　　葛大庆:也存在这个问题。我们得到的反馈数据表明,下发了15000多处隐患,完成了92.6%的隐患的实地的核查,应该说这个核查的工作程度还是相当高的。当然有一些特殊的条件下确实是地面的人员难以去接近,这就是要求我们下一步采取更多的无人机的手段去采集数据,同时加强对这些不能核查隐患的日常的一些巡查,万一在突发的暴雨条件下它可能发生灾害,所以日常的防控巡查也是少不了的。 

　　中国网:目前我们国家的隐患识别技术在国际上处于什么水平? 

　　葛大庆:无论是单项技术还是综合的遥感应用的水平和能力,应该说我们整体的水平在国际上是处于前列。同类的这种大规模的隐患识别或者遥感监测用于地质灾害方面做得比较好的有意大利、日本,他们的工作精细程度比我们更高。因为我们这个工作仅仅是规模化的开展到目前就是四、五年的时间,所以,我们还需要做更深入、更精细的工作。 

　　中国网:下一步我们该做哪些更深入、更精细的工作来提高和完善这一项技术? 

　　葛大庆:当然我们所利用的综合遥感的一些技术也是有它的适用条件和范围的,同时,它仅仅是用于识别隐患的一种思路而已,隐患的存在形式和发育特点是千差万别的。 

　　因此,下面有三项工作是要往前推进的,要继续推进的。 

　　第一个是观测得更加精细精准,使得我们对中小规模的隐患识别能力得到进一步的提升。我们最高现在用航空遥感可以做到三厘米的这种分辨率的遥感影像,利用机载雷达可以获得每平方米10到20个点的高分辨率、高精度的地形数据。这些数据的综合应用对于判别和提取中小规模隐患的特征是具有很大帮助的。 

　　第二个方面是要改变或者是在我们现有思路之上补充或者是创新探索另外一种思路,我们现在利用这些技术手段去识别隐患,它本质上是识别隐患地质体也就是风险源本体,比如我们识别滑坡就找滑动的斜坡、变形的本体,但是从地质角度来讲,它只是构成地质灾害的地表变化的一个过程,而我们之所以强调灾害它一定是有成灾体,有产生威胁和风险的对象的。所以,我们下一步想探索的就是推进以承灾体为对象的风险判识。 

　　第三个方面要加大高分辨率、高频次、多维度观测雷达卫星的研制。现在我们也在通过各种渠道推进高分辨率、宽幅、大覆盖,具备三维形变测量能力的雷达卫星的研制和设计,来综合的提高我们国家的防灾减灾的能力。 

　　当然,借助这个平台我也呼吁更多的专家和领导、决策者能够有更高的责任感或者科技报国的理念来推进或者创新高分辨率雷达卫星的研制,就像美国、欧洲一样提供全球共享开源的数据产品用于防灾减灾和环境安全的监测。这项工作不仅仅是能够解决或者是提升我们国家地质灾害综合防治能力,同时,通过技术创新提供公共数据产品,也能够提升我们国家在全球环境安全监测方面的影响力,与我们的国家的形象和地位相匹配。 

　　中国网:通过您和您的团队对隐患识别技术不断的研发、提升和创新,相信我们国家地质灾害防御的“安全网”会越来越牢固。感谢葛所长接受我们的采访。 

　　葛大庆:谢谢,我们愿意通过不断的深化技术研究,创新一些工作方法,为国家的防灾减灾做出我们应有的贡献。谢谢。