環(huán)球時(shí)報(bào)記者探訪西藏大學(xué)高原重大基礎(chǔ)設(shè)施與環(huán)境研究中心

被譽(yù)為“地球第三極”的中國西藏，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。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”、青藏交通廊道等國家重大工程的建設(shè)與安全運(yùn)營。

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)

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�西藏高原國家生態(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，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)損失超過人民幣1970余萬元。

“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�溝泥石流活�?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)。”李俊杰對(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“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。“通過整合分散的工程監(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�；�坡體野外站項(xiàng)目的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過對(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)，基于無人機(jī)遙感的實(shí)景三維建模方法，利用無人機(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�！经h(huán)球時(shí)報(bào)報(bào)道 記者 樊巍 曹思琦】