自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警-國際應(yīng)急管理學(xué)會TIEMS

應(yīng)急監(jiān)測預(yù)警解決方案應(yīng)急救援裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟 張肖曼摘要：隨著監(jiān)測預(yù)警技術(shù)的不斷發(fā)展，應(yīng)用在家庭、自然災(zāi)害、事故災(zāi)難和公共衛(wèi)生領(lǐng)域的監(jiān)測預(yù)警產(chǎn)品也逐漸成熟和擴大起來。本文主要從上述五個方面來描述各自領(lǐng)域一些監(jiān)測預(yù)警技術(shù)和產(chǎn)品。中華人民共和國突發(fā)事件應(yīng)對法中將突發(fā)事件分為四個階段預(yù)防與應(yīng)急準(zhǔn)備、監(jiān)測與預(yù)警、應(yīng)急處置與救援、事后恢復(fù)與重建。監(jiān)測監(jiān)控對于防范突發(fā)性公共事件，在事前預(yù)防、事中監(jiān)測到事后恢復(fù)重建的各個過程中均起著重要作用。黨中央、國務(wù)院高度重視突發(fā)公共事件管理工作，加強了應(yīng)急預(yù)案體系、應(yīng)急體制機制和法制建設(shè)，特別是以公共安全科技技術(shù)為支撐，對突發(fā)公共事件應(yīng)急管理的基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用和研究給予大力支持，加強了公共安全應(yīng)急風(fēng)險評價、監(jiān)測監(jiān)控、預(yù)測預(yù)警、動態(tài)決策、綜合協(xié)調(diào)等能力，提升了國家應(yīng)對突發(fā)公共事件能力，最大限度地保護了人民群眾的生命和財產(chǎn)安全。通過監(jiān)測監(jiān)控，可以快速、準(zhǔn)確地提供突發(fā)公共事件的類別、分布、影響范圍及發(fā)展態(tài)勢等現(xiàn)場動態(tài)資料信息，能為有效地控制影響范圍、縮短持續(xù)時間、將損失減到最小提供有力的技術(shù)支持，從而確保對事件的快速處置和正確決策。目前監(jiān)測預(yù)警技術(shù)主要應(yīng)用于家庭、自然災(zāi)害、事故災(zāi)難和公共衛(wèi)生五個領(lǐng)域。一、家庭監(jiān)測預(yù)警在家庭生活中，通過感煙火災(zāi)探測器可以實時監(jiān)測家里的煙霧濃度來實現(xiàn)火災(zāi)的報警。感煙火災(zāi)探測器：煙霧探測器就是通過監(jiān)測煙霧的濃度來實現(xiàn)火災(zāi)報警的探測器。常用的感煙探測器有離子感煙探測器、光電感煙探測器及紅外光束線性感煙探測器。一氧化碳檢測儀是一款高亮度液晶指示，可以靈活配置多種不同氣體傳感器的氣體檢測儀器。儀器可連續(xù)檢測有毒氣體、氧氣、易燃易爆氣體濃度，隨時觀察現(xiàn)氣體濃度值。洪水監(jiān)測儀通常使用在家庭地下室、電腦室、低洼地及文件儲存間，洪水監(jiān)測儀能夠及時監(jiān)測到水位位置，達(dá)到預(yù)設(shè)值時，洪水監(jiān)測儀會自動發(fā)出報警。溫度監(jiān)測儀可以提醒極端環(huán)境變化，包括冷，熱和濕度，能夠保障家庭成員和寵物的舒適性，并有助于減少冷凍管及氣候敏感的收藏品或其他貴重物品的風(fēng)險。房主將會通過智能手機或平板電腦收到警示，盡量減少損壞的風(fēng)險。醫(yī)療警戒監(jiān)測如果出現(xiàn)緊急情況，一個簡單的按鈕會給專門的救援人員給出信號，該監(jiān)測儀可以代表您立即通知醫(yī)護人員。二、自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警1、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警以地質(zhì)動力活動或地質(zhì)環(huán)境異常變化為主要成因的自然災(zāi)害。在地球內(nèi)動力、外動力或人為地質(zhì)動力作用下，地球發(fā)生異常能量釋放、物質(zhì)運動、巖土體變形位移以及環(huán)境異常變化等，危害人類生命財產(chǎn)、生活與經(jīng)濟活動或破壞人類賴以生存與發(fā)展的資源、環(huán)境的現(xiàn)象或過程。不良地質(zhì)現(xiàn)象通常叫做地質(zhì)災(zāi)害，是指自然地質(zhì)作用和人類活動造成的惡化地質(zhì)環(huán)境，降低了環(huán)境質(zhì)量，直接或間接危害人類安全，并給社會和經(jīng)濟建設(shè)造成損失的地質(zhì)事件。地質(zhì)災(zāi)害是指，在自然或者人為因素的作用下形成的，對人類生命財產(chǎn)、環(huán)境造成破壞和損失的地質(zhì)作用（現(xiàn)象）。如崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫、地面沉降、地面塌陷、巖爆、坑道突水、突泥、突瓦斯、煤層自燃、黃土濕陷、巖土膨脹、砂土液化，土地凍融、水土流失、土地沙漠化及沼澤化、土壤鹽堿化，以及地震、火山、地?zé)岷Φ?。地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警主要是通過軟件系統(tǒng)來監(jiān)測實現(xiàn)的，該系統(tǒng)是主要運用先進(jìn)的信息采集傳輸技術(shù)、計算機信息系統(tǒng)集成技術(shù)，通過對監(jiān)控區(qū)的地質(zhì)信息的自動、連續(xù)、實時的在線監(jiān)測，通過在信息采集及預(yù)報分析決策的基礎(chǔ)上，根據(jù)預(yù)警信息危急程度及地質(zhì)災(zāi)害波及的范圍，通過短信、傳真、無線預(yù)警廣播等預(yù)警方式及相應(yīng)的預(yù)警流程，將預(yù)警信息層層傳遞，及時準(zhǔn)確的傳遞到地質(zhì)災(zāi)害可能危及的區(qū)域，使接收預(yù)警區(qū)域的人員根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害防御預(yù)案，及時采取防御措施，最大限度的減少人員傷亡和財產(chǎn)損失，構(gòu)建群測群防體系。地質(zhì)災(zāi)害簡易監(jiān)測，是指借助于簡單的測量工具、儀器裝置和量測方法，監(jiān)測災(zāi)害體、房屋或構(gòu)筑物裂縫位移變化的監(jiān)測方法。該類監(jiān)測方法具有投入快、操作簡便、數(shù)據(jù)直觀等特點，即可以由專業(yè)技術(shù)人員作為輔助方法使用，也可由非專業(yè)技術(shù)人員在經(jīng)培訓(xùn)后使用，是地質(zhì)災(zāi)害群測群防中常用的監(jiān)測方法。該類監(jiān)測一般常用監(jiān)測方法有： 埋樁法 埋釘法 上漆法 貼片法。泥石流監(jiān)測方法主要有地聲監(jiān)測法、龍頭高度監(jiān)測法、泥位監(jiān)測法、傾斜儀棒監(jiān)測法、流速監(jiān)測法、孔隙水壓力監(jiān)測法和降雨量監(jiān)測法。對于滑坡、崩塌災(zāi)害群測群防監(jiān)測，可以使用裂縫報警器、滑坡預(yù)警伸縮儀（量程大、閥值報警，適用于各種滑坡裂縫監(jiān)測）、簡易裂縫位移計（精度高、閥值報警、多通道，適用于巖質(zhì)滑坡和建筑物裂縫監(jiān)測）、簡易超聲波位移計（量程大、非接觸、閥值報警，使用于各種滑坡裂縫監(jiān)測）和簡易雨量計進(jìn)行監(jiān)測預(yù)警?？p報警器適合于崩塌、滑坡等突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的房屋、構(gòu)筑物、巖體裂縫位移自動監(jiān)測預(yù)警，一般把它安裝在裂縫兩側(cè)，當(dāng)裂縫張開加大超過設(shè)定的報警閾值時，設(shè)備的報警器便會發(fā)出警報，通知監(jiān)測人員馬上注意查看和避災(zāi)。裂縫報警器體型小巧、經(jīng)濟實用，報警器監(jiān)測過程不耗電，報警時才接通電源，采用堿性電池可預(yù)警監(jiān)測3年。該報警器有拉線法或磁簧離開法兩種工作方式，拉線法適用于寬大裂縫，磁簧離開法適用于窄小裂縫?；骂A(yù)警伸縮儀主要用于對山區(qū)和丘陵地區(qū)的泥石流，山體滑坡，山洪災(zāi)害等地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行超前預(yù)警，是地質(zhì)災(zāi)害防治類的必備儀器，簡便易用，報警準(zhǔn)確。對于泥石流災(zāi)害群測群防監(jiān)測，可以使用簡易地聲監(jiān)測儀（多通道、閥值報警）、泥石流監(jiān)視預(yù)警儀（震動或視頻變化觸發(fā)工作）和簡易雨量計進(jìn)行監(jiān)測預(yù)警。泥石流監(jiān)視預(yù)警儀主要針對泥石流臨近時地面振動特點，采用低頻高靈敏度地震檢波器作為傳感器，泥石流臨近振幅超過預(yù)設(shè)的閾值時，觸發(fā)打開遠(yuǎn)紅外攝像頭，進(jìn)行監(jiān)視預(yù)警和視頻錄像，采用先進(jìn)的“視覺神經(jīng)系統(tǒng)”，對監(jiān)控到的視頻信號進(jìn)行智能分析，一旦覺察到畫面內(nèi)容有變化，如泥石流臨近，報警通知泥石流下游居民進(jìn)行防災(zāi)。當(dāng)下游泥石流監(jiān)測人員看到畫面出現(xiàn)泥石流，立即組織居民撤離災(zāi)區(qū)。報警聲響為130分貝，監(jiān)視器為多視頻接口電視機或?qū)Ｓ帽O(jiān)視器，交直流兩用供電。連接3公里無線遙控模塊可進(jìn)行無線報警。2、氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警氣象災(zāi)害是指大氣對人類的生命財產(chǎn)和國民經(jīng)濟建設(shè)及國防建設(shè)等造成的直接或間接的損害。它是自然災(zāi)害中的原生災(zāi)害之一。一般包括天氣、氣候災(zāi)害和氣象次生、衍生災(zāi)害。氣象災(zāi)害是自然災(zāi)害中最為頻繁而又嚴(yán)重的災(zāi)害。中國是世界上自然災(zāi)害發(fā)生十分頻繁、災(zāi)害種類甚多，造成損失十分嚴(yán)重的少數(shù)國家之一。超聲雪深監(jiān)測儀是一種采用超聲波遙測技術(shù)的將雪過程監(jiān)測紀(jì)錄分析設(shè)備。它可以測量并記錄積雪深度、時段降雪量等。應(yīng)用于氣象臺站雪深觀測、交通沿線積雪測量、滑雪場氣象服務(wù)等領(lǐng)域。超聲雪深監(jiān)測儀使用50kHz的超聲波進(jìn)行測量，主要原理是通過向被測目標(biāo)發(fā)射一個超聲波脈沖，然后再接收反射回波，測量出超聲波的傳播時間，再根據(jù)超聲波在空氣中的傳播速度計算出傳感器與被測目標(biāo)之間的距離。由于超聲波在空氣中的傳播速度與空氣溫度有關(guān)，因此需要進(jìn)行溫度修正才能得到正確的測量結(jié)果。超聲雪深監(jiān)測儀內(nèi)部集成了溫度傳感器，可自行進(jìn)行溫度修正。雨滴譜監(jiān)測儀是一款采用激光遙測技術(shù)對降水過程進(jìn)行分析、記錄的全自動監(jiān)測設(shè)備，可對各種降水過程（毛毛雨、小雨、大雨、冰雹、雪花、雪粒、雨夾雪等）進(jìn)行精確測量。經(jīng)過統(tǒng)計降水粒子在速度和粒徑上的分布（雨滴譜），計算各種降雨類型的強度、總量，還可給出降水過程中雷達(dá)反射率等。全類型降水監(jiān)測儀是一種采用高精度壓力傳感稱重技術(shù)的固液態(tài)降水量監(jiān)測與紀(jì)錄分析設(shè)備。它可以測量并記錄降水量、降水強度和計算蒸發(fā)等。應(yīng)用于全類型降水量的氣候觀測、氣象水文觀測、早期洪水預(yù)警等。全類型降水監(jiān)測儀的傳感器采用了稱重法和敞開式的采樣桶設(shè)計，并配備專業(yè)的防風(fēng)圈，因此不管是毛毛細(xì)雨還是傾盆大雨、凍雨或雪，在6-1800mm/h降水強度范圍內(nèi)它都可以獲得可靠穩(wěn)定的數(shù)據(jù)，這是傳統(tǒng)的翻斗式雨量計所做不到的。傳感器配有自動加熱裝置，不受外部天氣變化的影響，固態(tài)、液態(tài)和混合態(tài)降水均可精確測量并且分辨率可以精確到0.001mm。機動氣象站是一款結(jié)構(gòu)高度模塊化、結(jié)構(gòu)緊湊、高可靠、接口可擴展、傳感器易外場升級擴展、應(yīng)用范圍廣泛的機動氣象站，除可監(jiān)測各種常規(guī)的氣象參數(shù)外，還可根據(jù)觀測需求隨時配接各類氣象、水文、航空、軍事等特種傳感器與智能監(jiān)測設(shè)備、通信設(shè)備等。系統(tǒng)的設(shè)計易于攜帶和快速安裝調(diào)試，可在各行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用，便于在各種自然環(huán)境條件場地上形成短期臨時或長期固定的氣象相關(guān)觀測站。機動氣象站系統(tǒng)還可采用太陽能電池板+后備電池組供電方式（利用現(xiàn)代通訊技術(shù)，如：衛(wèi)星、GPRS等通訊方式，組合成為無人自動氣象站），保證在野外無供電情況下連續(xù)工作。水位監(jiān)測站是一款無人值守、太陽能供電、GPRS通信、可長期連續(xù)在惡劣環(huán)境下工作的地表水位監(jiān)測預(yù)警站，依靠其高可靠性和采集與通信集成一體化的特點，水位監(jiān)測站可廣泛應(yīng)用于水位監(jiān)測（江河、積水）、水利監(jiān)測與發(fā)電、濕地生態(tài)、氣象水文、公共安全等領(lǐng)域。雷電預(yù)警站是專為觀測及采集在閃電過程中產(chǎn)生的雷雨云中電荷積累與地球表面的大氣電場垂直分量和發(fā)生雷電相關(guān)氣象參數(shù)等要素而設(shè)計的一款在線式雷電預(yù)警連續(xù)監(jiān)測記錄設(shè)備。它主要監(jiān)測大氣電場、風(fēng)向風(fēng)速、空氣溫度和濕度、太陽輻射和降雨等對雷電發(fā)生和變化產(chǎn)生影響的相關(guān)數(shù)據(jù)，可以組網(wǎng)使用，自動收集各雷電發(fā)生關(guān)注點的雷電預(yù)警信息，建立一個區(qū)域性的實時雷電預(yù)警網(wǎng)絡(luò)，為保障與雷電發(fā)生緊密相關(guān)的重要軍事活動、航天發(fā)射和重大賽事等提供科學(xué)的氣象數(shù)據(jù)依據(jù)。雷電預(yù)警站主要是由智能電場儀、風(fēng)向風(fēng)速傳感器、雨量計、三合一微氣象傳感器、DE81數(shù)據(jù)采集器、通訊部件和供電控制系統(tǒng)組成。應(yīng)用于軍事、航天和地方政府等的氣象條件保障部門。面雨量雷達(dá)站是一款高精度、高時空分辨率的全自動面雨量監(jiān)測設(shè)備，技術(shù)居于國際領(lǐng)先水平?？蓮V泛應(yīng)用于中小河流洪水、山地災(zāi)害、城市內(nèi)澇、高速公路、鐵路、航空及輸電線沿線、區(qū)域水質(zhì)、水資源精細(xì)管理等的雨量、雨強、雨滴譜等監(jiān)測。面雨量雷達(dá)站主要由一部雨量雷達(dá)和4至8個滴譜儀、數(shù)據(jù)采集軟件、數(shù)學(xué)物理模型、客戶端軟件組成。面雨量雷達(dá)站可精確、連續(xù)、全自動測量半徑36公里區(qū)域面降水強度、相態(tài)和雨量。并可由監(jiān)控雷達(dá)及多套面雨量雷達(dá)站組成更大區(qū)域的面雨量自動監(jiān)測系統(tǒng)。三、事故災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警1、火災(zāi)監(jiān)測預(yù)警火災(zāi)是指在時間和空間上失去控制的燃燒所造成的災(zāi)害。在各種災(zāi)害中，火災(zāi)是最經(jīng)常、最普遍地威脅公眾安全和社會發(fā)展的主要災(zāi)害之一。人類能夠?qū)疬M(jìn)行利用和控制，是文明進(jìn)步的一個重要標(biāo)志。所以說人類使用火的歷史與同火災(zāi)作斗爭的歷史是相伴相生的，人們在用火的同時，不斷總結(jié)火災(zāi)發(fā)生的規(guī)律，盡可能地減少火災(zāi)及其對人類造成的危害。衛(wèi)星遙感，利用極軌氣象衛(wèi)星、陸地資源衛(wèi)星、地球靜止衛(wèi)星、低軌衛(wèi)星探測林火。能夠發(fā)現(xiàn)熱點，監(jiān)測火場蔓延的情況、及時提供火場信息，用遙感手段制作森林火險預(yù)報，用衛(wèi)星數(shù)字資料估算過火面積。它探測范圍廣、搜集數(shù)據(jù)快、能得到連續(xù)性資料，反映火的動態(tài)變化，而且收集資料不受地形條件的影響，影像真切。 國內(nèi)外地面煤層自燃火源監(jiān)測預(yù)警技術(shù)主要有自燃傾向性測試法、綜合評判預(yù)測法、統(tǒng)計類比法、自然發(fā)火實驗測試法、氣體探測法、測氡法、測溫法、磁探測法、電阻率探測法、地質(zhì)雷達(dá)探測法、遙感法、計算機數(shù)值模擬法、無線電波法等。遙感在草原火災(zāi)監(jiān)測和預(yù)警工作中具有特殊的能力和潛力。遙感監(jiān)測面積廣，時間、空間分辨率高，特別是MODIS數(shù)據(jù)，在設(shè)計時便考慮到火災(zāi)監(jiān)測等相關(guān)問題，非常適合草原火災(zāi)的相關(guān)信息提取，且成本低廉，可進(jìn)行準(zhǔn)實時火災(zāi)監(jiān)測。2、核輻射監(jiān)測預(yù)警放射性物質(zhì)以波或微粒形式發(fā)射出的一種能量就叫核輻射，核爆炸和核事故都有核輻射。核輻射，或通常稱之為放射性，存在于所有的物質(zhì)之中，這是億萬年來存在的客觀事實，是正?，F(xiàn)象。核輻射是原子核從一種結(jié)構(gòu)或一種能量狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N結(jié)構(gòu)或另一種能量狀態(tài)過程中所釋放出來的微觀粒子流。核輻射檢測儀采用高靈敏的閃爍晶體作為探測器，反應(yīng)速度快，用于監(jiān)測各種放射性工作場所x，射線，輻射劑量率的專用儀器。和國內(nèi)同類儀器相比，該儀器具有更寬的劑量率測量范圍，且能準(zhǔn)確測量高能、低能x，射線，具有良好的能量響應(yīng)特性。3、水環(huán)境監(jiān)測預(yù)警水環(huán)境是指自然界中水的形成、分布和轉(zhuǎn)化所處空間的環(huán)境。是指圍繞人群空間及可直接或間接影響人類生活和發(fā)展的水體，其正常功能的各種自然因素和有關(guān)的社會因素的總體。水環(huán)境主要由地表水環(huán)境和地下水環(huán)境兩部分組成。地表水環(huán)境包括河流、湖泊、水庫、海洋、池塘、沼澤、冰川等，地下水環(huán)境包括泉水、淺層地下水、深層地下水等。水環(huán)境監(jiān)測是監(jiān)視和測定水體中污染物的種類、各類污染物的濃度及變化趨勢，評價水質(zhì)狀況的過程。監(jiān)測范圍十分廣泛，包括未被污染和已受污染的天然水（江、河、湖、海和地下水）及各種各樣的工業(yè)排水等。水質(zhì)狀況觀測內(nèi)容包括主要如水溫、色度、濁度、pH值、電導(dǎo)率、懸浮物、溶解氧、化學(xué)需氧量和生物需氧量和影響水質(zhì)變化的其他因素。為客觀的評價江河和海洋水質(zhì)的狀況，除上述監(jiān)測項目外，有時需進(jìn)行流速和流量的測定。水環(huán)境監(jiān)測的目的：地表水及地下水經(jīng)常性監(jiān)測；生產(chǎn)和生活過程監(jiān)視性監(jiān)測；事故監(jiān)測應(yīng)急監(jiān)測；為環(huán)境管理提供數(shù)據(jù)和資料；為環(huán)境科學(xué)研究提供數(shù)據(jù)和資料。水文觀測站可針對各類典型的氣象水文監(jiān)測需求而靈活配置各類傳感器，以實現(xiàn)用戶的各種監(jiān)測目的。通過對氣象和水文要素的綜合觀測，可以實現(xiàn)自然要素和人為要素對水文影響的綜合分析。水文觀測站采用采集器，模塊化設(shè)計，多種傳感器組合搭配的形式，即可以滿足水文氣象監(jiān)測聯(lián)合組網(wǎng)的需求，也可以滿足專業(yè)的水文氣象觀測的需求?？梢詮V泛應(yīng)用于水質(zhì)監(jiān)測、洪水預(yù)警、農(nóng)業(yè)灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖等多行業(yè)的需求。水質(zhì)監(jiān)測站是專為觀測及采集地表水、地下水、水源水、飲用水、污水排放口、海洋江河、溪流、水源地、濕地、水產(chǎn)養(yǎng)殖等各種領(lǐng)域水體的水質(zhì)的一款在線式水質(zhì)連續(xù)監(jiān)測記錄設(shè)備。水質(zhì)監(jiān)測站可無人值守、長期連續(xù)在線監(jiān)測記錄，并且整體性能絲毫不會受監(jiān)測環(huán)境的鹽堿度、污染程度等各類惡劣環(huán)境的影響。水質(zhì)監(jiān)測站主要是由多參數(shù)水質(zhì)傳感器、水流量傳感器、DE81數(shù)據(jù)采集器、通訊部件和供電控制系統(tǒng)組成。通過選配可以對地表或地下水體中的葉綠素、藍(lán)綠藻、PH值、渾濁度、電導(dǎo)率、溶解氧等7至15個水質(zhì)參數(shù)和流量流速進(jìn)行測量。一體化水環(huán)境監(jiān)測預(yù)警站，一體化水質(zhì)水量在線監(jiān)測預(yù)警站以水質(zhì)監(jiān)測儀和流量測量儀為核心，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，太陽能供電技術(shù)組成的安裝于河流湖泊內(nèi)的小型水質(zhì)水量在線監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)具有自動在線監(jiān)測預(yù)警，自清洗，太陽能供電，無線數(shù)據(jù)傳送，無試劑，無人值守的特點，非常適合構(gòu)建水源地水質(zhì)水量監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)和河流湖泊水質(zhì)水量監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的水環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)監(jiān)測節(jié)點、數(shù)據(jù)視頻基站、遠(yuǎn)程監(jiān)測中心等三部分，可對水溫、pH值、濁度、電導(dǎo)率、溶解氧等水環(huán)境參數(shù)和重點區(qū)域的視頻信息進(jìn)行感知、采集、處理和傳輸，進(jìn)而實現(xiàn)對水庫、濕地、湖泊、江河、海洋等大范圍水域的監(jiān)測。無人機水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)：無人機在水環(huán)境監(jiān)測中的任務(wù)要求建立了無人機航跡規(guī)劃數(shù)學(xué)模型。4、礦山事故監(jiān)測預(yù)警礦難是指在采礦過程中發(fā)生的事故，通常造成傷亡的危險性極大，世界上每年至少有幾千人死于礦難。常見的礦難有：瓦斯爆炸、煤塵爆炸、瓦斯突出、透水事故、礦井失火、頂板塌方等。瓦斯與空氣混合，在高溫下急劇氧化，并產(chǎn)生沖擊波的現(xiàn)象，是煤礦生產(chǎn)中的嚴(yán)重災(zāi)害。國內(nèi)瓦斯煤礦瓦斯爆炸的火源主要是電火花和爆破，主要發(fā)生地點是采掘工作面。 煤礦瓦斯爆炸產(chǎn)生的瞬間溫度可達(dá)18502650，壓力可達(dá)初壓的9倍，爆源附近氣體以每秒幾百米以上的速度向外沖擊，使人員傷亡，巷道和器材設(shè)施毀壞。爆炸后氧濃度降低，生成大量CO2和CO，有窒息和中毒危險。瓦斯突出是煤與瓦斯突出的簡稱，煤與瓦斯突出是指在壓力作用下，破碎的煤與瓦斯由煤體內(nèi)突然向采掘空間大量噴出，會給采礦者帶來危險的一種現(xiàn)象。礦井火災(zāi)是礦井發(fā)生的火災(zāi)（包括危及井下的地面火災(zāi)），常招致人員傷亡，設(shè)備損失，礦井停產(chǎn)，資源破壞，甚至引起瓦斯、 煤塵或硫化礦塵爆炸。礦井火災(zāi)按引起的熱源不同分內(nèi)因火災(zāi)和外因火災(zāi)兩類。內(nèi)因火災(zāi)分煤自燃 、硫化礦石自燃兩種。 外因火災(zāi)指一切產(chǎn)生高溫或明火的器材設(shè)備，如果使用管理不當(dāng)，可點燃易燃物，造成火災(zāi)。在中、小型煤礦中，各種明火和爆破工作常是外因火災(zāi)的起因。礦井水災(zāi)是礦山突然涌水所造成的災(zāi)害。礦井水災(zāi)的水源有大氣降水(雨、雪)、地表水、含水層水、斷層水和舊巷或采空區(qū)積水等。大氣降水可能從地表低洼地通過塌陷區(qū)裂隙或井口灌入井巷，造成災(zāi)害。地表水指河、湖、塘、溝及水庫的積水。含水層水如砂礫層含水、石灰?guī)r溶洞水，兩者可能通過裂隙、斷層、 通時，補給豐富，威脅更大。舊巷或采空區(qū)積水，往往靜水壓力大，來勢猛，且常含有害氣體，易造成人身事故。頂板事故是指在井下采煤過程中，頂板意外冒落造成的人員傷亡、設(shè)備損壞、生產(chǎn)中止等事故。在實現(xiàn)綜合機械化采煤以前，頂板事故在煤礦事故中占有極高的比例，隨著支護設(shè)備的改進(jìn)及對頂板事故的研究、預(yù)防技術(shù)的提高和逐步完善，頂板事故所占的比例有所下降，但仍然是煤礦生產(chǎn)中的主要災(zāi)害之一。礦山安全監(jiān)測通常從九個方面進(jìn)行監(jiān)測：