印度位居全球滑坡之首,印度每年因山體滑坡造成的經(jīng)濟損失超過100億盧比,死亡人數(shù)超1000人。想要預(yù)測山體滑坡,就需要一些專業(yè)的儀器,如建筑行業(yè)使用最廣的全站型電子測速儀,該儀器采用激光探測,使用頻率最高。另外,還有邊坡雷達,通過雷達探測微小位移。但是這些方法并不可能大面積山區(qū)鋪開,只能針對有地質(zhì)跡象的重點地方進行關(guān)注。那么有沒有更加便捷實用性強的低成本方法呢?
山體滑坡,資料圖
印度科學家表示,他們已經(jīng)開發(fā)出一種利用智能手機上常見的運動傳感器,來探測它們的低成本技術(shù)。目前,這種裝置正在喜馬偕爾邦的20多個地方進行試驗。喜馬偕爾邦每年上百人死于山體滑坡。他們希望這個發(fā)明有助于大幅減少這些自然災(zāi)害造成的死亡和損害。
加速度傳感器是一種測量速度變化的運動傳感器。在智能手機中,該功能可以讓人們使用指南針和地圖應(yīng)用,甚至可靈活地自動水平或垂直翻轉(zhuǎn)屏幕。
來自印度理工學院(IIT)曼迪校區(qū)的科學家們發(fā)現(xiàn),經(jīng)過一些修改后,加速度傳感器還可作為一種低成本的山體滑坡早期預(yù)警系統(tǒng)。研究人員估計改裝后的預(yù)警系統(tǒng)制造成本大約是282美元,相當于近2000元人民幣,相比現(xiàn)有的昂貴技術(shù),十分經(jīng)濟適用。
計算機工程師瓦倫達特博士和他的同事土木工程師烏代博士正在領(lǐng)導(dǎo)這項技術(shù)的開發(fā)工作。他們使用運動傳感器來測量土壤的運動。當研究人員把它嵌入土壤時,加速度傳感器會隨著土壤的移動而移動。本質(zhì)上,如果有外力作用于土壤,土壤就會移動,傳感器的作用是記錄下運動的范圍。
該校科學家安裝的滑坡早期預(yù)警監(jiān)測設(shè)備,資料圖
研究人員解釋說,一系列小的土壤移動可能有助于為正在形成的更大災(zāi)難提供早期預(yù)警。由于早期預(yù)警來自于微小的移動,所以探測滑坡比探測地震要容易,地震的探測需要很短的預(yù)警時間。
該設(shè)備會測量土壤中發(fā)生的所有移動,當它檢測到可能導(dǎo)致山體滑坡的重大位移時,就會發(fā)出巨大的報警聲,并會向監(jiān)控機構(gòu)發(fā)送短信,以便他們能夠疏散該地區(qū)及其周邊地區(qū)的居民,并且阻止車輛前往該地。
在實際應(yīng)用中,該設(shè)備目前已取得了一些成功。在喜馬偕爾邦曼迪區(qū)的庫特羅皮,成功地發(fā)出了即將發(fā)生山體滑坡的警報,警方成功地疏散了附近的車輛,之后山體滑坡完全損毀了附近的道路。
今年早些時候,州政府與國家災(zāi)害管理局(NDMA)合作的研討會上,他們展示了這項技術(shù),并收到了很多將其商業(yè)化的請求。現(xiàn)在正準備進一步的市場化推廣。科學家希望這項技術(shù)更具有預(yù)測性而不是反應(yīng)性,因此針對設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)集,該團隊已開始使用人工智能和機器學習,并希望它能開發(fā)出算法,使他們能夠提前24小時甚至一周預(yù)測山體滑坡。
目前,這些算法正在改進中,科學家們希望在2020年季風到來之前,該設(shè)備能在實際應(yīng)用中更準確地發(fā)出預(yù)警,過濾掉虛假信號。研究人員十分樂觀,表示如果一切按計劃進行,它將非常有用。