為加強(qiáng)山體滑坡災(zāi)害預(yù)警，最大限度減少山體滑坡災(zāi)害帶來的生命財(cái)產(chǎn)損失，今年6月，香港香港科技大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)計(jì)劃利用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)，研發(fā)更精準(zhǔn)的滑坡監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。這其中，各類傳感器的監(jiān)測手段必不可少。下面，就請跟隨傳感器專家網(wǎng)小編了解一下香港的滑坡災(zāi)害監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)的研發(fā)，及傾角傳感器等監(jiān)測手段在香港歷史上的應(yīng)用案例。

香港山體滑坡災(zāi)害多發(fā)的原因

在我國香港，常常把山體滑坡稱之為山泥傾瀉。這是因?yàn)橄愀鄣貏荻嗌角疑絼荻盖停烊簧狡碌拿娣e達(dá)到了6成，加之城市居民人口眾多，導(dǎo)致大量建筑和道路都位于山區(qū)附近。同時，伴有季節(jié)性大雨及山坡地區(qū)發(fā)展稠密，每年一到夏季，極端降雨事件頻發(fā)。

更糟糕的是，香港在第二次世界大戰(zhàn)之后迅速發(fā)展時期出現(xiàn)了數(shù)以千計(jì)的人造斜坡，這些斜坡大多沒有經(jīng)過專業(yè)人士的設(shè)計(jì)和加固，因此一旦遇上大雨就很容易出現(xiàn)山泥傾瀉。這樣一來，多種原因?qū)е铝讼愀凼巧侥鄡A瀉的高發(fā)地區(qū)。不穩(wěn)定的山地地貌在受到雨水侵蝕后，極易產(chǎn)生山體滑坡災(zāi)害，對居民生命財(cái)產(chǎn)安全造成巨大威脅。

香港研發(fā)滑坡地質(zhì)災(zāi)害新型監(jiān)測系統(tǒng)

2019年6月初，香港科技大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)發(fā)布消息稱，他們計(jì)劃利用物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)測和人工智能技術(shù)，研發(fā)更精準(zhǔn)的山泥傾瀉預(yù)警系統(tǒng)，并與香港土木工程拓展署及天文臺合作，最快3年后在大嶼山的斜坡進(jìn)行系統(tǒng)測試，最終推出如暴雨警報(bào)般的地區(qū)性的山泥傾瀉警告。

科研團(tuán)隊(duì)計(jì)劃于8年內(nèi)建立斜坡安全中心，針對香港斜坡安全進(jìn)行研究。項(xiàng)目將利用人工智能，收集及分析從遙感衛(wèi)星等不同監(jiān)測器中取得的數(shù)據(jù)，如風(fēng)速、降雨量、濕度、氣溫及幅射，了解有可能引發(fā)山泥傾瀉的不同氣候。

研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在3至4年后，在香港大嶼山2個斜坡上安裝傳感器，進(jìn)行系統(tǒng)測試。研發(fā)成功后，會推出如暴雨警報(bào)般的地區(qū)性的山泥傾瀉警告。其實(shí)，作為香港城區(qū)最典型的滑坡地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)地之一，早在2008年，便有國外科技公司在大嶼山地區(qū)，部署了基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的山體滑坡監(jiān)測方案。

香港歷史上的無線傳感器監(jiān)測方案

當(dāng)時，政府部門試圖部署一種靈活穩(wěn)定的系統(tǒng)對山體滑坡進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)警。政府部門嘗試部署過多套有線方式的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，但是由于監(jiān)測區(qū)域往往為人跡罕至的山間，缺乏道路，野外布線，電源供給等都受到限制，使得有線系統(tǒng)部署起來非常困難。此外，有線方式得不到實(shí)時數(shù)據(jù)，靈活性較差。

對此，2008年的時候，當(dāng)局便與國外智能傳感器公司合作，在香港青山和大嶼山地區(qū)沿山勢走向豎直設(shè)置多個孔洞，每個孔洞都會在最下端部署一個液位傳感器，并在不同深度部署數(shù)個傾角傳感器。

其中，液位傳感器可以監(jiān)測地下水位的深度，從而作為衡量山體滑坡危險程度的首要指標(biāo)。液位傳感器測得的數(shù)據(jù)會通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行發(fā)送傳輸;而傾角傳感器，則負(fù)責(zé)在監(jiān)測山體的位移與運(yùn)動數(shù)據(jù)。

具體來說，由于山體往往由多層土壤或巖石組成，不同層次間由于物理構(gòu)成和侵蝕程度不同，其位移和運(yùn)動速度不同。發(fā)生這種現(xiàn)象時，埋設(shè)在不同位置和深度的傾角傳感器，可測得并傳送回不同的傾角數(shù)據(jù)。在無線網(wǎng)絡(luò)獲取到各個傾角傳感器的數(shù)據(jù)后，通過數(shù)據(jù)融合處理，專業(yè)人員就可以據(jù)此判斷出山體滑坡的趨勢和強(qiáng)度，并判斷其危險程度。

數(shù)據(jù)顯示，我國山區(qū)面積占全區(qū)面積70%以上，目前，在我國多個地方的滑坡應(yīng)急變形監(jiān)測應(yīng)用中，也有采用GNSS衛(wèi)星定位測量與測斜管等傾角傳感器的案例。可以說，GNSS定位、物聯(lián)網(wǎng)智能感知、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對我國多地滑坡等典型地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的全天候、全方位的動態(tài)化、數(shù)字化、自動化監(jiān)測分析預(yù)警，為相關(guān)部門第一時間處置提供了有力數(shù)據(jù)支撐。