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，事關人民群眾生命財產安全，事關全省經濟社會發(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(xù)強調“人”在防災救災中重要作用的同時，專家建議四川立足科研等方面的優(yōu)勢和現(xiàn)實條件，更好發(fā)揮科學技術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《問計高質量發(fā)展》邀請分別來自水利、地質和氣象領域的三位權威專家，共同探討科技在防災救災中的作用。
專家名單
黃 爾
四川大學水力學與山區(qū)河流開發(fā)保護國家重點實驗室河流研究所所長
許 強
成都理工大學地質災害防治與地質環(huán)境保護國家重點實驗室常務副主任
李國平
中國科學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？
◎有沒有使用高科技手段，不僅關系防災救災效率和效果，也關系到群眾的防災信心和對政府相關工作的評價
◎一到汛期，各級政府相關工作人員壓力很大，重視科技力量可以說是“被逼的”，科技可以把人解放出來
◎新技術研發(fā)分輕重緩急，比如，地災防范技術首先要瞄準兩個問題——“隱患點在哪里？”“什么時候可能發(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(xiàn)了科技的不斷進步。就防汛而言，近年出現(xiàn)不少新技術，有的可以提高效率，比如用計算機模型進行洪水預報，比傳統(tǒng)手工計算方便快捷，而且更為精準；長江中下游等地區(qū)使用過的裝配式防洪墻，比堆沙包快十倍。有的可以減少風險，比如水上救援機器人的使用，減少了救援人員的風險。有的偏重用于決策參考、后期分析等，比如洪水淹沒過程的三維動態(tài)演示，可以根據模型預測，形象展現(xiàn)山洪暴發(fā)時的洪水走向，為計算洪災損失、劃分洪災等級提供準確、可靠的災情指標。
具體來講，新技術主要涉及兩方面：一是防汛搶險方面的新技術，比如，用于防汛應急監(jiān)測的無人機，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(tǒng)等。二是防汛信息化建設方面的新技術，比如，用于檢測河道水情的雷達測流、表面影像測流等技術，用于傳輸防汛信息的專用網、無線網、短波及衛(wèi)星通信技術，還有用于應急培訓與演練的虛擬現(xiàn)實技術等。
李國平：從氣象來講，新技術主要包括，以自動氣象站、新一代雷達和衛(wèi)星、無人機為代表的稠密、智能感知的“天空地一體化”立體監(jiān)測網絡技術；以人工智能、云計算、超算為代表的無縫隙、全覆蓋、智能化、精細化網格數值預報技術；以互聯(lián)網、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技術。
記者：近年防災救災新技術發(fā)展為何如此迅速？
黃爾：除了科技本身的進步外，更重要的是需求倒逼。隨著經濟發(fā)展和城鎮(zhèn)化進程加快，一旦發(fā)生災害，損失會更重?？萍寄茏屛覀儗暮Φ念A測更加精準，處置更加高效，大大降低災害損失，對各類防災救災“神器”的需求因此特別旺盛。另外，隨著“神器”在互聯(lián)網上的傳播，輿論也在倒逼各地各部門提高防災救災的科技含量。從某種意義上講，防災救災中，有沒有使用高科技手段，不僅事關效率和效果，也關系到群眾的信心和對政府工作的評價。
許強：重視科技力量也可以說是“被逼的”。進入主汛期，各級政府和相關管理部門尤其是基層群測群防人員的壓力很大，24小時不敢關手機，神經全都繃緊了，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)一些嚴重問題?？萍伎梢园讶私夥懦鰜?。
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，便開展了針對地質災害隱患的“拉網式、地毯式”排查，已查明隱患點近30萬處。但是調查發(fā)現(xiàn)，近年來我國發(fā)生的災難性地質災害事件中，有近70%并不在已查明的隱患點范圍內。因此，就地質災害防范而言，科技首先要解決兩個問題——“隱患點在哪里？”“什么時候可能發(fā)生？”。近年來，一些新技術的出現(xiàn)為地質災害隱患早期識別和監(jiān)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(wèi)星的合成孔徑雷達干涉測量（InSAR）具有大范圍持續(xù)跟蹤觀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，更能通過多次回波技術“穿透”植被，通過濾波算法有效去除地表植被，獲取真實的地面高程信息，清楚地識別和發(fā)現(xiàn)歷史上已發(fā)生過的古老滑坡、崩塌和泥石流災害，以及地震過程中的震裂山體、地表變形裂縫等山體“損傷”。此外，利用無人機三維攝影測量，容易發(fā)現(xiàn)正在或已經出現(xiàn)明顯變形的區(qū)域。這些新技術的出現(xiàn)，既節(jié)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(xiàn)的“盲區(qū)”和漏判。
科技力量有何局限？
◎水是流動的，降雨不會限定在某個管轄范圍內，目前防災救災新技術的信息流通度有待提升
◎借助科技的同時，不能放棄人的主觀判斷，要把個人的思維、知識和科技帶來的情報、信息有機結合起來
◎要從“控制洪水”轉向“洪水風險管理”，城市規(guī)劃時可以考慮將廣場等風險低、損失相對小的地區(qū)作為“滯洪區(qū)”
記者：從實踐看，防災救災新技術運用遇到了什么問題？
黃爾：總體而言，我省防汛技術是比較完備的，但信息流通度有待提升。水是流動的，降雨不會限定在某個管轄范圍內。目前的防汛系統(tǒng)是通過不同建設項目，在不同時間內建成的，技術標準不統(tǒng)一，“信息孤島”及“業(yè)務孤島”問題突出，影響了工作效率。具體而言，一方面，因為不同軟件開發(fā)系統(tǒng)的標準不一致，工作需要來回切換不同軟件，影響效率；另一方面，江河的降雨數據與城市內澇等相關數據和監(jiān)測，是不同部門負責，比如在水利部門做模型預警的時候，只能看到河流數據，看不到城市等其他地區(qū)的情況。海南在這方面做得不錯，各部門各行業(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。四川需要進一步做好系統(tǒng)頂層設計，統(tǒng)一數據標準，更好實現(xiàn)信息高度共享、決策科學智能。
許強：跨部門的信息共享問題更棘手。在西部山區(qū)的同一區(qū)域，往往同時存在地震、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聯(lián)性，都需監(jiān)測一些相同的背景參數。同一技術手段可監(jiān)測不同類型災害。如用InSAR和光學遙感就可同時監(jiān)測斷層活動、滑坡崩塌區(qū)的變形、冰川的移動等；地震臺網可以監(jiān)測與預警地震，監(jiān)測和速報大型地質災害和冰崩雪崩。并且，同一區(qū)域各災種監(jiān)測數據的傳輸設備、網絡以及預警系統(tǒng)更是可以共享共用。建立各部門協(xié)同共建共享機制，既大幅降低監(jiān)測預警費用，又可全面提升自然災害綜合監(jiān)測預警的能力。
記者：新技術本身有無適應性的問題？
許強：也有。比如之前提到的InSAR、LiDAR和無人機三維攝影測量“三查”體系，受衛(wèi)星數量、重訪周期、航空飛行條件等多種因素影響，再加上地質災害具有很強的隱蔽性、突發(fā)性、隨機性、動態(tài)性等特征，“三查”對地災隱患依然有遺漏。目前在地災監(jiān)測預警方面，還出現(xiàn)了一些新技術新設備。如監(jiān)測山體變形、力、水文、氣象、地聲、震動等的各種傳感器，利用它們可實現(xiàn)對孕災背景和成災過程相關信息的現(xiàn)場實時自動采集；又如，移動通信和北斗等，可以實現(xiàn)監(jiān)測數據的遠程無線傳輸……但這些新技術新設備，也存在一些問題。一是現(xiàn)場監(jiān)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。
自然資源部正著手研發(fā)價廉物美、易于安裝的“普適型”地質災害監(jiān)測儀器，希望能將常用的變形、雨量等儀器的單臺價格控制在1萬元以內，將每個災害點的監(jiān)測設備平均費用控制在10萬元以內，這樣便有望對高風險隱患點全面實施“低成本”的專業(yè)監(jiān)測預警。
黃爾：防汛新技術的主要特點是高效、便捷，但也存在可靠性、耐用性方面的不足，在相當長的時期內還必須堅持新老技術結合。比如，在“防”的階段，山區(qū)主要就是靠一種自記雨量計監(jiān)測實際降雨情況，技術原理簡單，就是畫一條警戒線，超過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。
有些老技術雖然“老”，但是理念卻很新。都江堰看起來沒什么高科技，但它的治水理念很新，即人水和諧的現(xiàn)代理念。
記者：科技不斷進步，人的作用是不是在弱化？
李國平：無論新老科技，真正起關鍵作用的，還是科技背后的人。目前，人類對于災害性天氣機理的認知還很薄弱，科學理論和技術的發(fā)展，還無法滿足人類天氣預報的需求。比如，科學儀器對于風的判斷。由于風向常常是搖擺不定的，風速也是一陣大一陣小的，科學儀器就很容易產生誤判。還有一些預報軟件參數設置不規(guī)范，也會出現(xiàn)問題。所以，解決相應問題，不能全部交給科技?？萍及牙碚撟?yōu)楫a品，再運用到具體問題中去是一個很實際的問題，特別對于防災救災而言，很多時候需要迅速決策。如此，我們借助科技的同時，不能放棄人的主觀判斷。以天氣預報員為例，他們必須根據天氣學理論和長久以來在實踐中積累的經驗，對科技運算結果進行訂正，把自己的思維、知識和科技帶來的情報、信息結合起來，做到人機結合。
黃爾：防汛是巨大的系統(tǒng)工程，防汛組織體系，控制性水利工程等起著決定性作用，這些都不是新技術的應用能夠替代的。比如，大多數時間可通過移動終端發(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(tǒng)的通過人力敲鑼打鼓、挨家挨戶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，平時通過自動測報系統(tǒng)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重要因素——人的理念，特別是相關決策者的理念。
近年，防汛有一個重要的理念轉變，從“控制洪水”到“洪水風險管理”。要想完全控制洪水不現(xiàn)實，也不科學。通過體制機制建設防范風險，通過工程建設適度承擔風險，通過科學調度分擔風險，通過補償救助化解風險是新時期的防汛方略。
何為風險管理？比如，防止城市內澇方面，除了要監(jiān)控、救災，更要在建設的時候，就考慮到相關風險。比如日本等地在地下規(guī)劃出“泄洪池”，洪峰來臨，可以有效引導。此外，東北、長江中下游一些地區(qū)，也設置有“滯洪區(qū)”，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(qū)。不過，四川地形和人口聚集形態(tài)來說，都比較密集，設立“滯洪區(qū)”難度大，城市規(guī)劃時可以適當考慮將一些廣場、停車場等風險低、損失相對小的地區(qū)作為“滯洪區(qū)”。除了“滯洪區(qū)”，建筑也有學問，比如宜家商場，一樓是停車場，二樓三樓才是最重要的物品，這其實也是一種風險管控的理念。
許強：地質災害防治領域也應該強化風險管理。建議盡快開展地質災害隱患點的風險評估排序和針對性防控。若能盡快對我省已發(fā)現(xiàn)的地災隱患點進行定量風險評估和排序，然后對高風險隱患點逐步實施工程治理或避讓搬遷消除隱患，同時對于較高風險的隱患點通過專業(yè)監(jiān)測預警防止人員傷亡，如此，估計用上十年左右的時間，便可使我省地質災害風險全面降低。
如何放大科技力量？
◎市場可以為科技創(chuàng)新注入活力，促進全社會防災救災整體力量不斷壯大
◎防災救災領域的企業(yè)必須要有核心技術，要面向全國市場，光靠地方政府扶持不可持續(xù)
◎允許民營企業(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
記者：防災救災不僅在學科上有交叉，在實踐中更需要多產業(yè)的支撐，需要引入大數據、云計算、物聯(lián)網、移動互聯(lián)、人工智能等技術，在做好防災救災工作的前提下，是否有可能催生相關產業(yè)？
黃爾：防汛是關系社會穩(wěn)定的大事，防汛主體工作由政府牽頭是必須的。但也可以適當放開市場化，引入競爭機制，倒逼企業(yè)提高技術水平，增加科學創(chuàng)新，應用新技術。市場可以為科技創(chuàng)新注入活力，放大科技力量，進而促進全社會防災救災整體力量不斷壯大。對企業(yè)來講，必須要有核心技術，要有頂尖人才，要有名牌產品，要面向全國市場，光靠地方政府扶持不可持續(xù)。隨著四川近年防汛減災體系的建設，涌現(xiàn)出一些防汛方面的高科技企業(yè)，個別企業(yè)在規(guī)模上也進入了全國前列。但主要業(yè)務還是以完成防汛指揮系統(tǒng)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(tǒng)中的氣象、水文預報及流域洪水調度等防汛核心技術領域相對較少。要發(fā)展相關產業(yè)，就得讓部分防汛搶險工作社會化、市場化，有了市場，才會有產業(yè)。這就需要明確標準，提前放開市場。
目前的市場化，主要集中在防汛搶險及信息化系統(tǒng)方面。比如，目前防汛指揮系統(tǒng)的運行維護就是由企業(yè)完成的。允許民營企業(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”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。政府通過購買社會服務等形式，引導民間力量積極參與防汛搶險，政府可以減少設備購置、物質調配、人員培訓、系統(tǒng)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(xiàn)強震、極端天氣、大型地質災害等事件，很容易出現(xiàn)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(yī)療救援等新興產業(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(jiān)測設備、輕便型應急通信、供電保障和專業(yè)救災裝備等針對性、實用性強的專業(yè)應急救災裝備；大力發(fā)展地質災害調查、隱患早期識別與監(jiān)測預警等新興產業(yè)，研究和發(fā)射自然資源調查和自然災害監(jiān)測衛(wèi)星，研發(fā)大載荷長航時測繪無人機，智能化普適型地質災害監(jiān)測設備，完善升級地質災害實時監(jiān)測預警系統(tǒng)；大力發(fā)展“大數據”產業(yè)，盡快建立基于大數據的災害應急測繪、監(jiān)測預警、應急指揮與救援統(tǒng)一平臺，實現(xiàn)相關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(jiān)測人員擔心，科技會搶“飯碗”。
李國平：科技的發(fā)展和運用，會創(chuàng)造更多就業(yè)機會，但需要人的業(yè)務能力適時轉型升級來抓住這些機會。比如氣象方面，科技將人解放出來之后，儀器的維護、升級，氣象預報產品的深加工，更加精細的專業(yè)化服務，都需要人工來完成。
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