Югоизточна Азия, характеризираща се с тропическия си климат, честите мусонни валежи и планинския терен, е един от регионите, най-податливи на планински наводнения в световен мащаб. Традиционното наблюдение на валежите от една точка вече не е достатъчно за съвременните нужди на ранното предупреждение. Следователно е изключително важно да се създаде интегрирана система за наблюдение и предупреждение, която да комбинира космически, въздушни и наземни технологии. Ядрото на такава система включва: хидрологични радарни сензори (за макроскопичен мониторинг на валежите), дъждомери (за прецизно калибриране на нивото на земята) и сензори за изместване (за наблюдение на геоложките условия на място).
Следният подробен пример на приложение илюстрира как тези три вида сензори работят заедно.
I. Пример за приложение: Проект за ранно предупреждение за планински наводнения и свлачища във водосборен басейн на остров Ява, Индонезия
1. Предистория на проекта:
Планинските села в централната част на остров Ява са постоянно засегнати от обилни мусонни валежи, което води до чести планински наводнения и съпътстващи ги свлачища, които сериозно застрашават живота, имуществото и инфраструктурата на жителите. Местната власт, в сътрудничество с международни организации, осъществи цялостен проект за мониторинг и предупреждение в типичен малък водосборен басейн на региона.
2. Конфигурация и роли на сензорите:
- „Sky Eye“ — Хидрологични радарни сензори (пространствен мониторинг)
- Роля: Прогнозиране на макроскопски тенденции и оценка на валежите във водосборния басейн.
- Разполагане: Мрежа от малки хидрологични радари в X-диапазон или C-диапазон е разположена на високи точки около водосборния басейн. Тези радари сканират атмосферата над целия водосборен басейн с висока пространствено-времева резолюция (напр. на всеки 5 минути, мрежа 500 м × 500 м), оценявайки интензитета на валежите, посоката на движение и скоростта.
- Приложение:
- Радарът открива интензивен облак от валежи, движещ се към водосборния басейн нагоре по течението, и изчислява, че той ще покрие целия водосборен басейн в рамките на 60 минути, с очаквана средна интензивност на валежите в района над 40 мм/ч. Системата автоматично издава предупреждение от ниво 1 (препоръчително), уведомявайки наземните станции за мониторинг и управленския персонал да се подготвят за проверка на данните и реагиране при извънредни ситуации.
- Радарните данни предоставят карта на разпределението на валежите в целия водосборен басейн, като точно идентифицират „горещите точки“ с най-обилни валежи, което служи като критичен вход за последващи прецизни предупреждения.
- „Наземна справка“ — Дъждомери (точково точно наблюдение)
- Роля: Събиране на наземни данни и калибриране на радарни данни.
- Разполагане: Десетки дъждомери с кофа за накланяне бяха разположени по водосборния басейн, особено нагоре по течението от селата, на различна надморска височина и в радарно идентифицирани „горещи точки“. Тези сензори регистрират действителните валежи на нивото на земята с висока точност (напр. 0,2 мм/върх).
- Приложение:
- Когато хидрологичният радар издаде предупреждение, системата незабавно извлича данни в реално време от дъждомерите. Ако няколко дъждомера потвърдят, че кумулативните валежи през последния час са надвишили 50 мм (предварително зададен праг), системата повишава нивото на предупреждението до ниво 2 (Предупреждение).
- Данните от дъждомера се предават непрекъснато към централната система за сравнение и калибриране с радарни оценки, като по този начин непрекъснато се подобрява точността на радарната инверсия на валежите и се намаляват фалшивите аларми и пропуснатите засечки. Те служат като „основна информация“ за валидиране на радарните предупреждения.
- „Пулсът на Земята“ — Сензори за изместване (Мониторинг на геоложкия отговор)
- Роля: Мониторинг на действителната реакция на склона към валежите и директно предупреждение за свлачища.
- Разгръщане: Серия от сензори за изместване бяха инсталирани върху свлачищни тела с висок риск, идентифицирани чрез геоложки проучвания във водосборния басейн, включително:
- Инклинометри за сондажи: Инсталират се в сондажни отвори за наблюдение на малки измествания на дълбоки подземни скали и почва.
- Пукнатиномери/телни екстензометри: Инсталират се върху повърхностните пукнатини, за да се наблюдават промените в ширината на пукнатината.
- Станции за мониторинг на GNSS (Глобална навигационна спътникова система): Следят изместванията на повърхността с точност до милиметър.
- Приложение:
- По време на обилни валежи, дъждомерите потвърждават висок интензитет на валежите. На този етап сензорите за изместване предоставят най-важната информация – стабилността на склона.
- Системата открива внезапно ускорение на скоростите на изместване от дълбок инклинометър на склон с висок риск, придружено от непрекъснато разширяващи се показания от измервателни уреди за повърхностни пукнатини. Това показва, че дъждовна вода е проникнала в склона, образува се повърхност за хлъзгане и е предстоящо свлачище.
- Въз основа на тези данни за преместване в реално време, системата заобикаля предупрежденията, базирани на валежи, и директно издава предупреждение от най-високо ниво - Ниво 3 (Аварийно предупреждение), като уведомява жителите в опасната зона чрез излъчвания, SMS и сирени да се евакуират незабавно.
II. Съвместен работен процес на сензорите
- Фаза на ранно предупреждение (преди валежите до началните валежи): Хидроложкият радар открива интензивни валежни облаци нагоре по течението, осигурявайки ранно предупреждение.
- Фаза на потвърждение и ескалация (по време на валежи): Дъждомерите потвърждават, че валежите на нивото на земята надвишават праговете, като уточняват и локализират нивото на предупреждение.
- Фаза на критично действие (преди бедствие): Сензорите за изместване откриват директни сигнали за нестабилност на склона, задействайки предупреждение за предстоящо бедствие от най-високо ниво, осигурявайки критични „последни няколко минути“ за евакуация.
- Калибриране и обучение (по време на целия процес): Данните от дъждомера непрекъснато калибрират радара, докато всички данни от сензорите се записват, за да се оптимизират бъдещи модели и прагове за предупреждение.
III. Обобщение и предизвикателства
Този мултисензорен интегриран подход осигурява стабилна техническа подкрепа за справяне с планинските наводнения и свлачища в Югоизточна Азия.
- Хидроложкият радар отговаря на въпроса „Къде ще има обилни валежи?“, като предоставя време за подготовка.
- Дъждомерите отговарят на въпроса „Колко дъжд всъщност е паднал?“, предоставяйки точни количествени данни.
- Сензорите за изместване отговарят на въпроса „Дали земята е на път да се свлече?“, предоставяйки директни доказателства за предстоящо бедствие.
Предизвикателствата включват:
- Високи разходи: Разгръщането и поддръжката на радарни и гъсти сензорни мрежи са скъпи.
- Трудности при поддръжката: В отдалечени, влажни и планински райони осигуряването на електрозахранване (често разчитащо на слънчева енергия), предаване на данни (често използващо радиочестота или сателит) и физическа поддръжка на оборудването е значително предизвикателство.
- Техническа интеграция: Необходими са мощни платформи за данни и алгоритми, за да се интегрират данни от множество източници и да се даде възможност за автоматизирано и бързо вземане на решения.
- Пълен комплект сървъри и софтуерен безжичен модул, поддържа RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWANМоля, свържете се с Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Уебсайт на компанията:www.hondetechco.com
Тел.: +86-15210548582
Време на публикуване: 19 септември 2025 г.