Kagu-Aasia, mida iseloomustab troopiline vihmametsa kliima, sagedased mussoonid ja mägine maastik, on üks mägede üleujutuste suhtes kõige haavatavamaid piirkondi maailmas. Traditsiooniline ühepunktiline sademete jälgimine ei ole enam tänapäevaste varajase hoiatamise vajaduste rahuldamiseks piisav. Seetõttu on oluline luua integreeritud seire- ja hoiatussüsteem, mis ühendaks kosmose-, taeva- ja maapealsed tehnoloogiad. Sellise süsteemi tuumaks on: hüdroloogilised radariandurid (makroskoopiliseks sademete jälgimiseks), vihmaandurid (täpseks maapinna kalibreerimiseks) ja nihkeandurid (kohapealsete geoloogiliste tingimuste jälgimiseks).
Järgnev põhjalik rakendusjuhtum illustreerib, kuidas need kolm anduritüüpi koos töötavad.
I. Rakendusjuhtum: Mägede üleujutuste ja maalihkete varajase hoiatamise projekt Indoneesias Jaava saare vesikonnas
1. Projekti taust:
Kesk-Jaava saare mägikülasid mõjutavad pidevalt mussoonvihmad, mis põhjustavad sagedasi mägede üleujutusi ja nendega kaasnevaid maalihkeid, mis ohustavad tõsiselt elanike elu, vara ja infrastruktuuri. Kohalik omavalitsus rakendas koostöös rahvusvaheliste organisatsioonidega piirkonna tüüpilisel väikesel vesikonnal ulatuslikku seire- ja hoiatusprojekti.
2. Anduri konfiguratsioon ja rollid:
- „Sky Eye” – hüdroloogilised radariandurid (ruumiline seire)
- Roll: Makroskoopiline trendide prognoosimine ja valgala pindala sademete hindamine.
- Paigaldamine: Valgala ümbruse kõrgeimatesse punktidesse paigutati väikeste X- või C-riba hüdroloogiliste radarite võrgustik. Need radarid skaneerivad atmosfääri kogu valgala ulatuses suure aegruumilise lahutusvõimega (nt iga 5 minuti järel, 500 m × 500 m ruudustikus), hinnates sademete intensiivsust, liikumissuunda ja kiirust.
- Rakendus:
- Radar tuvastab intensiivse vihmasajupilve, mis liigub ülesvoolu vesikonna suunas, ja arvutab, et see katab kogu vesikonna 60 minuti jooksul, kusjuures hinnanguline keskmine sademete intensiivsus piirkonnas ületab 40 mm/h. Süsteem annab automaatselt 1. taseme hoiatuse (teatav), teavitades maapealseid seirejaamu ja juhtkonda, et nad peaksid valmistuma andmete kontrollimiseks ja hädaolukorrale reageerimiseks.
- Radariandmed pakuvad kogu vesikonna sademete jaotuse kaarti, mis tuvastab täpselt kõige tugevama sademetega „kuumad punktid“, mis on kriitilise tähtsusega sisendiks järgnevate täpsete hoiatuste jaoks.
- „Maapinna viide” – vihmamõõturid (punktispetsiifiline täpne jälgimine)
- Roll: Maapealsete andmete kogumine ja radariandmete kalibreerimine.
- Kasutus: Valgalale, eriti külade ülesvoolu, erinevatel kõrgustel ja radariga tuvastatud „kuumades kohtades“, paigutati kümneid kallutatavaid vihmaandureid. Need andurid registreerivad tegelikku maapinnalähedast sademete hulka suure täpsusega (nt 0,2 mm/kallutatav sademete hulk).
- Rakendus:
- Kui hüdroloogiline radar annab hoiatuse, hangib süsteem koheselt reaalajas andmeid vihmamõõturitelt. Kui mitu vihmamõõturit kinnitavad, et viimase tunni jooksul on kumulatiivne sademete hulk ületanud 50 mm (eelnevalt seatud lävi), tõstab süsteem hoiatuse 2. tasemele (hoiatus).
- Sadememõõturi andmeid edastatakse pidevalt kesksüsteemi, et neid saaks võrrelda ja kalibreerida radari hinnangutega, parandades pidevalt radari sademete inversiooni täpsust ning vähendades valehäireid ja möödalaskmisi. See toimib radarihoiatuste valideerimise „maapealse tõena“.
- „Maa pulss” – nihkeandurid (geoloogilise reaktsiooni jälgimine)
- Roll: Nõlva tegeliku reaktsiooni jälgimine sademetele ja maalihkete otsene hoiatamine.
- Paigaldamine: Valgala geoloogiliste uuringute käigus tuvastatud kõrge riskiga maalihkeobjektidele paigaldati rida nihkeandureid, sealhulgas:
- Puuraugu kaldemõõturid: paigaldatakse puuraukudesse sügaval asuva kivimi ja pinnase väikeste nihete jälgimiseks.
- Pragude mõõtjad/traadist ekstensomeetrid: paigaldatakse pinnapragudele prao laiuse muutuste jälgimiseks.
- GNSS-i (globaalse navigatsioonisatelliitide süsteemi) seirejaamad: jälgivad millimeetritasemel pinna nihkeid.
- Rakendus:
- Tugeva vihmasaju ajal kinnitavad vihmaandurid suurt sademete intensiivsust. Selles etapis annavad nihkeandurid kõige olulisemat teavet – nõlva stabiilsuse.
- Süsteem tuvastab kõrge riskiga nõlval sügava kaldemõõtja abil nihkekiiruse järsu kiirenemise, millega kaasnevad pinnapragude mõõturite pidevad laienevad näidud. See näitab, et vihmavesi on nõlva imbunud, moodustub libisemispind ja maalihe on peatselt toimumas.
- Selle reaalajas nihkeandmete põhjal möödub süsteem sademepõhistest hoiatustest ja annab otse välja kõrgeima taseme 3. taseme häire (hädaolukorra häire), teavitades ohutsoonis elavaid elanikke teadete, SMS-ide ja sireenide kaudu, et nad viivitamatult evakueeruksid.
II. Andurite koostööl põhinev töövoog
- Varajase hoiatamise faas (enne vihmasadu kuni esialgse vihmasajuni): hüdroloogiline radar tuvastab esmalt ülesvoolu intensiivsed vihmapilved, andes varajase hoiatuse.
- Kinnitus- ja eskalatsioonifaas (vihmasaju ajal): Sademete mõõturid kinnitavad, et maapinna lähedal olev sademete hulk ületab läviväärtusi, täpsustades ja lokaliseerides hoiatustaseme.
- Kriitilise tegevuse etapp (katastroofieelne): nihkeandurid tuvastavad nõlva ebastabiilsuse otseseid signaale, käivitades kõrgeima taseme peatselt toimuva katastroofihoiatuse, ostes evakueerimiseks kriitilisi „viimaseid minuteid“.
- Kalibreerimine ja õppimine (kogu protsessi vältel): Sadememõõturi andmed kalibreerivad radarit pidevalt, samal ajal kui kõik andurite andmed salvestatakse tulevaste hoiatusmudelite ja läviväärtuste optimeerimiseks.
III. Kokkuvõte ja väljakutsed
See mitme anduriga integreeritud lähenemisviis pakub tugevat tehnilist tuge Kagu-Aasia mägede üleujutuste ja maalihketega tegelemiseks.
- Hüdroloogiline radar vastab küsimusele „Kus esineb tugevat vihma?“, andes etteteatamisaja.
- Vihmamõõturid vastavad küsimusele „Kui palju vihma tegelikult sadas?“, pakkudes täpseid kvantitatiivseid andmeid.
- Nihkeandurid vastavad küsimusele „Kas maapind hakkab libisema?“, andes otseseid tõendeid eelseisva katastroofi kohta.
Väljakutsed hõlmavad järgmist:
- Kõrged kulud: Radari- ja tihedate andurivõrkude juurutamine ja hooldamine on kallis.
- Hooldusraskused: Kaugemates, niisketes ja mägistes piirkondades on elektrivarustuse (sageli päikeseenergia abil), andmeedastuse (sageli raadiosageduse või satelliidi abil) ja seadmete füüsilise hoolduse tagamine märkimisväärne väljakutse.
- Tehniline integratsioon: Mitme allika andmete integreerimiseks ja automatiseeritud, kiire otsuste langetamise võimaldamiseks on vaja võimsaid andmeplatvorme ja algoritme.
- Täielik serverite ja tarkvara traadita mooduli komplekt, toetab RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN-iPalun võtke ühendust ettevõttega Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Ettevõtte veebisait:www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Postituse aeg: 19. september 2025