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展大局。當前正值主汛期，各地嚴陣以待，應對可能發生的各種自然災害。在繼續強調“人”在防災救災中重要作用的同時，專家建議四川立足科研等方面的優勢和現實條件，更好發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河流開發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步。就防汛而言，近年出現不少新技術，有的可以提高效率，比如用計算機模型進行洪水預報，比傳統手工計算方便快捷，而且更為精準；長江中下游等地區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演示，可以根據模型預測，形象展現山洪暴發時的洪水走向，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、短波及衛星通信技術，還有用于應急培訓與演練的虛擬現實技術等。
李國平：從氣象來講，新技術主要包括，以自動氣象站、新一代雷達和衛星、無人機為代表的稠密、智能感知的“天空地一體化”立體監測網絡技術；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。隨著經濟發展和城鎮化進程加快，一旦發生災害，損失會更重。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，對各類防災救災“神器”的需求因此特別旺盛。另外，隨著“神器”在互聯網上的傳播，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而造成效率不高，甚至疏忽大意引發一些嚴重問題。科技可以把人解放出來。
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。但是調查發現，近年來我國發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？”“什么時候可能發生？”。近年來，一些新技術的出現為地質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，清楚地識別和發現歷史上已發生過的古老滑坡、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，容易發現正在或已經出現明顯變形的區域。這些新技術的出現，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”，城市規劃時可以考慮將廣場等風險低、損失相對小的地區作為“滯洪區”
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。目前的防汛系統是通過不同建設項目，在不同時間內建成的，技術標準不統一，“信息孤島”及“業務孤島”問題突出，影響了工作效率。具體而言，一方面，因為不同軟件開發系統的標準不一致，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的情況。海南在這方面做得不錯，各部門各行業的信息，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頂層設計，統一數據標準，更好實現信息高度共享、決策科學智能。
許強：跨部門的信息共享問題更棘手。在西部山區的同一區域，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性，都需監測一些相同的背景參數。同一技術手段可監測不同類型災害。如用InSAR和光學遙感就可同時監測斷層活動、滑坡崩塌區的變形、冰川的移動等；地震臺網可以監測與預警地震，監測和速報大型地質災害和冰崩雪崩。并且，同一區域各災種監測數據的傳輸設備、網絡以及預警系統更是可以共享共用。建立各部門協同共建共享機制，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、突發性、隨機性、動態性等特征，“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新設備。如監測山體變形、力、水文、氣象、地聲、震動等的各種傳感器，利用它們可實現對孕災背景和成災過程相關信息的現場實時自動采集；又如，移動通信和北斗等，可以實現監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。一是現場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。
自然資源部正著手研發價廉物美、易于安裝的“普適型”地質災害監測儀器，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”的專業監測預警。
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，山區主要就是靠一種自記雨量計監測實際降雨情況，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范，也會出現問題。所以，解決相應問題，不能全部交給科技。科技把理論變為產品，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布雨水情況及預警信息，但暴雨洪水災害期間常發生通信、電力中斷等情況，傳統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，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，四川地形和人口聚集形態來說，都比較密集，設立“滯洪區”難度大，城市規劃時可以適當考慮將一些廣場、停車場等風險低、損失相對小的地區作為“滯洪區”。除了“滯洪區”，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現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監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
◎允許民營企業介入防災救災，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的支撐，需要引入大數據、云計算、物聯網、移動互聯、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？
黃爾：防汛是關系社會穩定的大事，防汛主體工作由政府牽頭是必須的。但也可以適當放開市場化，引入競爭機制，倒逼企業提高技術水平，增加科學創新，應用新技術。市場可以為科技創新注入活力，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。隨著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，個別企業在規模上也進入了全國前列。但主要業務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領域相對較少。要發展相關產業，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。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方面。比如，目前防汛指揮系統的運行維護就是由企業完成的。允許民營企業介入防汛救援，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、機械制造業和災害研究方面的良好基礎和優勢，探索“通用航空＋應急救援”模式，大力發展基于通用航空的災害應急搶險救災、醫療救援等新興產業，研發大型機械運輸直升機、適用于復雜環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、供電保障和專業救災裝備等針對性、實用性強的專業應急救災裝備；大力發展地質災害調查、隱患早期識別與監測預警等新興產業，研究和發射自然資源調查和自然災害監測衛星，研發大載荷長航時測繪無人機，智能化普適型地質災害監測設備，完善升級地質災害實時監測預警系統；大力發展“大數據”產業，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，實現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：有基層災害監測人員擔心，科技會搶“飯碗”。
李國平：科技的發展和運用，會創造更多就業機會，但需要人的業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，更加精細的專業化服務，都需要人工來完成。
