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北斗卫星导航系统减灾救灾应用分析

  (一)基于北斗的国家综合减灾救灾应用

  1、基本情况

  针对重大自然灾害灾区地面互联网络中断或没有任何地面移动通信网络情况下,灾情信息无法第一时间及时上报问题,依据中国现行的灾害行政管理体制,国家减灾中心协同地方示范省级灾害管理部门建设部署了北斗综合减灾救灾应用系统。该系统综合集成北斗短报文与手机短信、微信的互联互通等功能,对各级救灾人员与车辆的当前位置、运行状态、应急活动情况等信息进行全国“一张图”有效动态远程监控,解决了灾后第一时间灾情快速上报及对现场应急救援活动的远程全天候监控。

  北斗综合减灾救灾应用系统按照“部-省-现场”3 级应用平台设计部署,横向面向全国 32 个省级分布式应用分节点、纵向贯穿“部—省—地(市)—县(区)—乡(镇)—城乡社区”6 级灾情直报与监控业务应用,实现全国范围救灾资源的“一张图”位置监控。

  2、当前进展和前景展望

  北斗综合减灾救灾应用系统已在天津、辽宁、上海、江苏、山东、湖北、陕西、甘肃、青海、宁夏等 10 个省(自治区、直辖市)开展规模化建设应用,按照“1+32”分布式体系架构建设成立了北斗综合减灾运营服务中心、部署建成 10 个省级北斗综合减灾应用分节点平台、装备部署 4.5 万台北斗减灾信息专用终端,初步建立了利用北斗减灾业务系统开展灾情直报、现场核查、现场应急救援、人员应急搜救、灾害信息发布服务等业务应用的全国推广技术体系,系统总体运行稳定、规模化应用效果显著。


  图 12 全国救灾资源“一张图”动态位置监控(汛期)


  (二)北斗海上遇险报警管理和搜救指挥应用

  1、基本情况

  针对我国多数海上作业船舶和遇险个体缺乏遇险报警与定位技术手段,导致遇险搜救效率低、救助力量协同能力不足等问题,交通运输部于 2015 年启动北斗海上遇险报警管理和搜救指挥系统建设。该系统利用北斗定位、导航、短报文通信等功能,结合卫星通信及移动通信等通信手段,综合集成报警核查、险情持续跟踪、搜救计划制定与模拟、搜救力量管理与智能调派等全生命周期管理能力,实现部、省、市三级接警管理与督办。

  2、当前进展和前景展望

  目前,交通运输部已在中国海上搜救中心、各省级海上搜救中心、救助局、打捞局等相关业务部门开展应用部署,在参与搜救的海事、救助船舶上安装了北斗短报文智能船载终端,面向涉海用户推广了 40 余万套北斗报警设备。该系统的使用显著提高了海上遇险对象搜寻效率,减少了海上遇险伤亡人数,保障了海上作业的人身和财产安全。

  随着北斗全球系统的建设以及各类技术的不断发展,本系统服务区域将从中国海域扩展到全球,支持更多报警信息接入,带动海上用户普及使用基于北斗的海上遇险报警设备,推动北斗在海事搜救领域的广泛应用。

  (三)北斗水电站大坝形变监测应用

  1、基本情况

  我国目前已建成的水库大坝约 8 万座,北斗水电站大坝形变监测系统利用北斗多频高精度载波相位差分处理技术,可以不间断提供水电站边坡毫米级精度监测数据,实现动态监测数据的自动获取、分析、解算与存储;在极大程度减轻外业强度的同时,能够迅速采集高精度三维点位监测数据,及时监测发现大坝的安全隐患情况。

  2、当前进展和前期展望

  北斗水电站形变监测系统已在世界第三、中国第二大水电站溪洛渡水电站,以及长河坝水电站等多个水电站开展了成功应用。其中上述两个典型水电站监测点数量就超过 150 个,相关监测信息可以为各类水电站的项目设计、现场施工、运营监控、长期维护等阶段工作提供决策数据支撑,为安全生产运营、智慧工地及信息化建设提供技术保障。目前,北斗大坝形变监测系统的应用场景已成功扩展至包括桥梁、滑坡、高层建筑物在内的多个领域,应用前景广阔。


  图 13 北斗水电站形变监测应用


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