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塔吉克斯坦科研人员在萨雷兹湖大坝变形监测系统一监测站现场。 照片由受访者提供

  本报记者 霍强  

  萨雷兹湖大坝变形监测系统是中国科学院国家授时中心推动北斗技术走出国门、服务全球的一个缩影。科研团队结合桥梁、尾矿、滑坡、楼宇、大坝等变形监测需求,研发了“一带一路”北斗泛在变形监测服务平台,可为用户提供北斗实时高精度变形监测数据解算技术服务,目前已在吉尔吉斯斯坦高速公路边坡监测、塔吉克斯坦雪崩监测方面投入应用。  

  “最近我们与塔吉克斯坦科学院的研究人员开展合作,对位于该国的萨雷兹湖大坝变形监测系统运行1年多来的数据进行分析,为大坝安全运行提供重要参考。”5月5日,中国科学院国家授时中心研究员涂锐告诉记者。  

  萨雷兹湖位于塔吉克斯坦东部,是世界上海拔最高的堰塞湖。“塔吉克斯坦地处地震活跃地带,加强萨雷兹湖大坝变形监测,对塔吉克斯坦及周边国家数百万人口的生命财产安全和中亚地区生态环境保护意义重大。”涂锐说。  

  在此背景下,涂锐所在的中国科学院国家授时中心牵头联合中科院中亚生态与环境研究中心、塔吉克斯坦科学院、塔吉克斯坦紧急情况与民防委员会等单位,于2021年10月在萨雷兹湖大坝上正式建成了基于北斗导航应用技术的变形监测系统。该系统稳定运行至今,成为中塔国际减灾防灾合作和北斗“一带一路”国际应用的重要成果。  

  “萨雷兹湖大坝变形监测系统具备北斗数据的实时采集、传输、解算与分析功能,进而实现了坝区基准点的稳定性监测和坝体监测点的变形监测。”涂锐说。  

  监测系统项目于2020年12月正式立项,于2021年3月完成了软硬件研发,并在新疆进行了全面、系统的真实野外环境测试。  

  2021年7月,塔方在首都杜尚别的开机测试顺利完成,但如何把设备运到大坝上,塔方面临巨大困难。“萨雷兹湖海拔高,交通不便,只能从石头堆往上爬。当时塔吉克斯坦可用于设备运输的直升机忙于应急救援,一直抽不出时间。”涂锐说。  

  2021年10月开始,萨雷兹湖地区就要进入长达半年的雨雪季,交通将彻底中断。涂锐急了,天天与塔方进行沟通协调。最终,塔吉克斯坦组织了30名工作人员和10位科研人员,决定用40头驴运输大坝变形监测系统设备。“当时是2021年9月底。经历了巨大考验,相关设备最终成功运输到大坝上。”涂锐说。  

  2021年10月8日,从美丽的萨雷兹湖传出了中国北斗的监测信号。自当天起,监测系统一直连续稳定运行,科研人员可在杜尚别和西安实时监测大坝变形情况并进行科学预警。  

  “我们结合萨雷兹湖环境条件,攻克了复杂环境气候下北斗实时毫米级可靠定位技术、监测系统完好性监测与防控技术等难题。”涂锐说。萨雷兹湖地区没有常规供电,涂锐团队便结合大坝日光较强的特点,根据实际功耗设计了大功率太阳能光伏板和大容量电池组,可以保障连续30天无光照条件下监测系统的稳定供电。另外,团队采用了基于环境建模的精密单点定位和实时动态定位的联合解算策略,打造了基于北斗技术的高精度“千里眼”,为萨雷兹湖大坝安全提供实时监测保障。  

  2022年9月,涂锐团队又对萨雷兹湖大坝变形监测系统进行了升级。升级后,该系统可在长期无人值守状态下稳定运行,同时可为基于北斗遥感技术开展的萨雷兹湖生态环境监测提供数据支撑。  

  萨雷兹湖大坝变形监测系统是国家授时中心推动北斗技术走出国门、服务全球的一个缩影。科研团队结合桥梁、尾矿、滑坡、楼宇、大坝等变形监测需求,研发了“一带一路”北斗泛在变形监测服务平台,可为用户提供北斗实时高精度变形监测数据解算技术服务,目前已在吉尔吉斯斯坦高速公路边坡监测、塔吉克斯坦雪崩监测方面投入应用。  

  “我们将以‘一带一路’倡议提出十周年为契机,加大北斗应用技术研发力度,让更多源自古丝绸之路起点陕西的北斗产品,服务‘一带一路’沿线国家经济社会建设,造福当地人民。”国家授时中心副主任卢晓春说。

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