【環(huán)球時(shí)報(bào)報(bào)道 記者 樊巍 曹思琦】被譽(yù)為“地球第三極”的中國(guó)西藏,平均海拔在4000米以上,在廣袤的雪域高原上,許多冰川凝聚的“亞洲水塔”滋養(yǎng)了燦若繁星的亞洲文明,而強(qiáng)烈的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng),特殊的地質(zhì)、地理和地貌特點(diǎn)又使這壯麗絕美的大川大河時(shí)常面臨著崩塌、滑坡、泥石流、 冰(雪)崩等頻發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害威脅。統(tǒng)計(jì)顯示,1993-2005年,西藏共發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害1604起,傷亡274人,直接經(jīng)濟(jì)損失6.69億元,制約了西藏經(jīng)濟(jì)社會(huì)的正常發(fā)展。
受限于自然環(huán)境和工程技術(shù)條件,西藏自治區(qū)的鐵路建設(shè)起步較晚,通車線路也較少,目前僅有3條鐵路干線運(yùn)營(yíng)。2006年7月,被譽(yù)為“天路”的青藏鐵路建成通車,結(jié)束了西藏不通火車的歷史。2014年,青藏鐵路的延伸線——拉薩至日喀則鐵路通車。2021年,川藏鐵路拉薩至林芝段通車,成為西藏第一條電氣化鐵路。隨著全球氣候持續(xù)變暖,青藏高原冰川存在強(qiáng)烈的消融趨勢(shì),嚴(yán)重威脅到“一帶一路”、青藏交通廊道等國(guó)家重大工程的建設(shè)與安全運(yùn)營(yíng)。
2023年3月25日,青海省海西蒙古族藏族自治州,航拍昆侖山,青藏鐵路和青藏公路并行其中。(視覺中國(guó))
近日,《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者走進(jìn)西藏大學(xué)高原重大基礎(chǔ)設(shè)施與環(huán)境研究中心,從一幅幅關(guān)鍵生態(tài)走廊的一線考察圖里,從一塊塊實(shí)時(shí)更新的大數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)屏幕上,從一個(gè)個(gè)從三萬(wàn)余公里行程中采集的數(shù)據(jù)中,看到了如今西藏縱橫交錯(cuò)、四通八達(dá)的綜合交通運(yùn)輸發(fā)展藍(lán)圖。這背后離不開一群肯扎根西藏、勵(lì)志建設(shè)雪域高原的年輕學(xué)者和科學(xué)家。他們?yōu)樘嵘鞑馗咴瓏?guó)家生態(tài)安全屏障建設(shè)、脆弱生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供了科學(xué)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的有力支撐。
《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者從該研究中心所在的西藏大學(xué)工學(xué)院了解到,自2017年開始建設(shè)以來(lái),以“立足雪域、凝聚力量、夯實(shí)基礎(chǔ)、服務(wù)高原”為初心和使命,圍繞高原重大工程“需求牽引,突破瓶頸”研究目標(biāo),西藏大學(xué)高原重大基礎(chǔ)設(shè)施與環(huán)境研究中心用第二次西藏科考,川藏鐵路修建等重大機(jī)遇,累積了大量西藏高原地區(qū)相關(guān)數(shù)據(jù),長(zhǎng)期開展高原重大基礎(chǔ)設(shè)施與環(huán)境相關(guān)課題研究工作。團(tuán)隊(duì)相關(guān)專家、教師多批次到西藏關(guān)鍵生態(tài)走廊,地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū),川藏鐵路、京藏高速、雅魯藏布江流域水電站開發(fā)等重大項(xiàng)目一線考察,行程3萬(wàn)余公里,充分積累了西藏地區(qū)一線地質(zhì)資料和工程實(shí)踐資料。
《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者走進(jìn)該中心時(shí),第八批援藏干部、該實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)始人李俊杰教授正在和學(xué)生研究天摩溝項(xiàng)目的具體監(jiān)測(cè)情況。天摩溝位于西藏林芝帕隆藏布流域。隨著全球氣候變化,天摩溝冰川泥石流發(fā)生頻率明顯升高。在2007年至2018年間,天摩溝共發(fā)生7次大規(guī)模泥石流事件。2018年7月11日凌晨,川藏公路G318波密段松繞村天摩溝發(fā)生大型泥石流,淤埋川藏公路約220米,約60米路基損毀,國(guó)道318交通中斷兩天,并一定程度堵塞帕隆藏布,造成上游小范圍水位升高,松繞村進(jìn)村公路被淹沒。2010年9月5日至8日,天摩溝暴發(fā)泥石流,此次發(fā)泥石流共計(jì)造成川藏公路斷道16天,直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)人民幣1970余萬(wàn)元。
“天摩溝項(xiàng)目最大的難點(diǎn)是雨季、交通、供電和網(wǎng)絡(luò)。我們決定用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)、雙目視覺和三維激光的技術(shù)方案,利用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)載波相位差分技術(shù)(RTK)和無(wú)人機(jī)會(huì)監(jiān)測(cè)雨量、強(qiáng)度和土壤濕度。全天候?qū)μ炷夏嗍骰顒?dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和事件預(yù)警,將為滑坡動(dòng)力學(xué)研究和災(zāi)害評(píng)估提供珍貴的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)?!崩羁〗軐?duì)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者表示。
據(jù)了解,西藏東南地區(qū)在河流的作用下,地形陡峻、山高谷深,水文地質(zhì)條件和地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,斷裂構(gòu)造特別是韌、脆性斷裂十分發(fā)育,冰川分布廣泛。受多期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、冰川作用、水網(wǎng)侵蝕作用以及人類工程活動(dòng)日益增強(qiáng)影響,藏東南地區(qū)具備了地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生最有利的孕災(zāi)條件組合,因其分布地域廣、發(fā)生頻率高、災(zāi)情嚴(yán)重,素有我國(guó)“地質(zhì)災(zāi)害博物館”之稱。
隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,川藏鐵路、高海拔區(qū)水電開發(fā)、中巴經(jīng)濟(jì)走廊等一大批引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)布局、鞏固邊防安全、實(shí)現(xiàn)兩個(gè)百年奮斗目標(biāo)的戰(zhàn)略性重大工程在藏東南地區(qū)陸續(xù)開展,工程建設(shè)遭受地質(zhì)災(zāi)害的影響日益加劇?!巴ㄟ^(guò)整合分散的工程監(jiān)測(cè)與環(huán)境監(jiān)測(cè)資源,我們構(gòu)建了面向整個(gè)西藏自治區(qū)統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)化的、開放式的重大基礎(chǔ)設(shè)施與環(huán)境研究中心,推動(dòng)科學(xué)研究合作與數(shù)據(jù)共享,并為高原大數(shù)據(jù)信息分析提供重要的數(shù)據(jù)來(lái)源。”李俊杰表示。
除了波密天摩溝項(xiàng)目以外,《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者注意到該中心的實(shí)時(shí)大數(shù)據(jù)屏幕中還顯示著波密通麥大橋、波密迫龍溝、達(dá)孜拉木村高?;麦w野外站項(xiàng)目的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),通過(guò)對(duì)次聲波監(jiān)測(cè)、雷達(dá)水位計(jì)、雨量等數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè),基于無(wú)人機(jī)遙感的實(shí)景三維建模方法,利用無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)獲取豐富的紋理信息,生成密集的三維點(diǎn)云,結(jié)合自動(dòng)化實(shí)景三維建模技術(shù)可以得到真實(shí)的三維場(chǎng)景。
“重大基礎(chǔ)設(shè)施與環(huán)境研究中心改變了高原基礎(chǔ)設(shè)施安全運(yùn)行與環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)極度匱乏、獲取極其困難的局面,”李俊杰表示。
為了更加全面、科學(xué)地認(rèn)知和研究西藏生態(tài)走廊地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害,合理利用多源遙感數(shù)據(jù)研究災(zāi)害的長(zhǎng)期發(fā)育過(guò)程,并對(duì)其關(guān)鍵災(zāi)害誘因、表征、響應(yīng)因子進(jìn)行定量監(jiān)測(cè),形成西藏生態(tài)走廊關(guān)鍵部位有效的應(yīng)急監(jiān)測(cè)與預(yù)警體系,該研究中心綜合利用合成孔徑雷達(dá)干涉(InSAR)測(cè)量技術(shù)、高分辨率遙感技術(shù)、全球?qū)Ш叫l(wèi)星定位技術(shù)、無(wú)人機(jī)機(jī)器視覺監(jiān)測(cè)技術(shù)、三維激光掃描技術(shù)、高密度電法層析成像技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)等技術(shù)手段,研究基于多源衛(wèi)星遙感信息的藏區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)信息反演方法,以及關(guān)鍵部位多尺度多技術(shù)的應(yīng)急監(jiān)測(cè)方法,在一定程度上提高監(jiān)測(cè)的時(shí)空連續(xù)性和精度,可為災(zāi)害鏈的評(píng)估及大型工程安全建設(shè)提供重要參考,也將為同類型區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)與防治提供科學(xué)依據(jù)。
據(jù)介紹,該中心的研究主要依靠西藏生態(tài)走廊滑坡InSAR高效形變分析與識(shí)別方法;西藏生態(tài)走廊關(guān)鍵部位滑坡“空-天-地”一體化監(jiān)測(cè)及信息反演技術(shù);多源異構(gòu)監(jiān)測(cè)體系下生態(tài)走廊典型區(qū)域滑坡動(dòng)態(tài)演變的數(shù)字建模;西藏生態(tài)走廊關(guān)鍵部位滑坡變形破壞成災(zāi)機(jī)理及判識(shí)準(zhǔn)則研究,以及高原極端條件下巖土工程風(fēng)險(xiǎn)分析與預(yù)警控制等。
(作者:樊巍 曹思琦)
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