• sidehoved_baggrund

Anvendelseseksempler for hydrologiske radarsensorer, regnmålere og forskydningssensorer til tidlig varsling af oversvømmelser i bjergene i Sydøstasien

Sydøstasien, der er kendetegnet ved sit tropiske regnskovsklima, hyppige monsunaktiviteter og bjergrige terræn, er en af ​​de regioner, der er mest udsatte for oversvømmelseskatastrofer i bjergene globalt. Traditionel enkeltpunkts nedbørsovervågning er ikke længere tilstrækkelig til moderne tidlige varslingsbehov. Derfor er det afgørende at etablere et integreret overvågnings- og varslingssystem, der kombinerer rum-, luft- og jordbaserede teknologier. Kernen i et sådant system omfatter: hydrologiske radarsensorer (til makroskopisk nedbørsovervågning), regnmålere (til præcis kalibrering i jordniveau) og forskydningssensorer (til overvågning af geologiske forhold på stedet).

Følgende omfattende anvendelsescase illustrerer, hvordan disse tre typer sensorer fungerer sammen.

 

I. Ansøgningscase: Tidlig varslingsprojekt for bjergoversvømmelser og jordskred i et vandskel på Java-øen, Indonesien

1. Projektbaggrund:
Bjerglandsbyer på det centrale Java er konstant påvirket af kraftig monsunregn, hvilket fører til hyppige oversvømmelser i bjergene og ledsagende jordskred, som alvorligt truer beboernes liv, ejendom og infrastruktur. Den lokale regering har i samarbejde med internationale organisationer implementeret et omfattende overvågnings- og varslingsprojekt i et typisk lille vandskel i regionen.

2. Sensorkonfiguration og roller:

  • “Sky Eye” — Hydrologiske radarsensorer (rumlig overvågning)
    • Rolle: Makroskopisk trendprognose og estimering af arealnedbør i vandskel.
    • Implementering: Et netværk af små hydrologiske radarer i X-båndet eller C-båndet blev opstillet på høje punkter omkring vandskellet. Disse radarer scanner atmosfæren over hele vandskellet med høj spatiotemporal opløsning (f.eks. hvert 5. minut, 500 m × 500 m gitter) og estimerer nedbørsintensitet, bevægelsesretning og hastighed.
    • Anvendelse:
      • Radaren registrerer en intens regnsky, der bevæger sig mod det opstrøms vandskel, og beregner, at den vil dække hele vandskellet inden for 60 minutter, med en estimeret arealmæssig gennemsnitlig nedbørsintensitet på over 40 mm/t. Systemet udsender automatisk en niveau 1-advarsel (Advisory), der underretter jordovervågningsstationer og ledelsespersonale om at forberede dataverifikation og nødindsats.
      • Radardataene giver et kort over nedbørsfordelingen i hele vandskellet, der præcist identificerer "hotspot"-områder med den kraftigste nedbør, hvilket fungerer som kritisk input til efterfølgende præcise advarsler.
  • "Jordreference" — Regnmålere (punktspecifik nøjagtig overvågning)
    • Rolle: Indsamling af data fra jorden og kalibrering af radardata.
    • Implementering: Snesevis af regnmålere med vippespande blev fordelt over vandskellet, især opstrøms for landsbyer, i forskellige højder og i radaridentificerede "hotspot"-områder. Disse sensorer registrerer den faktiske nedbør i jordhøjde med høj præcision (f.eks. 0,2 mm/spids).
    • Anvendelse:
      • Når den hydrologiske radar udsender en advarsel, henter systemet straks realtidsdata fra regnmålerne. Hvis flere regnmålere bekræfter, at den samlede nedbør i løbet af den seneste time har oversteget 50 mm (en forudindstillet tærskel), eskalerer systemet advarslen til niveau 2 (Advarsel).
      • Regnmålerdata transmitteres kontinuerligt til det centrale system til sammenligning og kalibrering med radarestimater, hvilket løbende forbedrer nøjagtigheden af ​​radarens nedbørsinversion og reducerer falske alarmer og mistede detektioner. Det fungerer som "jordsandheden" til validering af radarvarsler.
  • "Jordens puls" — forskydningssensorer (geologisk responsovervågning)
    • Rolle: Overvågning af skråningens faktiske reaktion på nedbør og direkte advarsel om jordskred.
    • Implementering: En række forskydningssensorer blev installeret på højrisiko-skredområder identificeret gennem geologiske undersøgelser inden for vandskellet, herunder:
      • Borehulshældningsmålere: Installeres i borehuller for at overvåge små forskydninger af dyb underjordisk klippe og jord.
      • Revnemålere/trådekstensometre: Installeres på tværs af overfladerevner for at overvåge ændringer i revnebredde.
      • GNSS (Global Navigation Satellite System) overvågningsstationer: Overvåger overfladeforskydninger på millimeterniveau.
    • Anvendelse:
      • Under kraftig nedbør bekræfter regnmålere høj nedbørsintensitet. På dette tidspunkt giver forskydningssensorer den mest kritiske information - hældningsstabilitet.
      • Systemet registrerer en pludselig acceleration i forskydningshastigheder fra en dyb hældningsmåler på en højrisikoskråning, ledsaget af kontinuerlige udvidelsesaflæsninger fra overfladesprækkemålere. Dette indikerer, at regnvand har infiltreret skråningen, at en skredflade er under dannelse, og at et jordskred er nært forestående.
      • Baseret på disse realtidsdata om forskydning omgår systemet nedbørsbaserede advarsler og udsender direkte en niveau 3-alarm på højeste niveau (nødalarm), der underretter beboere i farezonen via udsendelser, SMS og sirener om at evakuere øjeblikkeligt.

II. Samarbejdsbaseret arbejdsgang for sensorerne

  1. Tidlig varslingsfase (før nedbør til initial nedbør): Hydrologisk radar registrerer først intense regnskyer opstrøms og giver tidlig advarsel.
  2. Bekræftelses- og eskaleringsfase (under regn): Regnmålere bekræfter, at nedbøren ved jordoverfladen overstiger tærsklerne, og specificerer og lokaliserer advarselsniveauet.
  3. Kritisk handlingsfase (før katastrofe): Forskydningssensorer registrerer direkte signaler om skråningsustabilitet, udløser den højeste overhængende katastrofealarm og køber kritiske "sidste par minutter" til evakuering.
  4. Kalibrering og læring (gennem hele processen): Regnmålerdata kalibrerer løbende radaren, mens alle sensordata registreres for at optimere fremtidige advarselsmodeller og tærskler.

III. Resumé og udfordringer

Denne integrerede multisensortilgang yder robust teknisk støtte til håndtering af oversvømmelser og jordskred i bjergene i Sydøstasien.

  • Hydrologisk radar besvarer spørgsmålet: "Hvor vil kraftig regn forekomme?" og angiver dermed en tidsfrist.
  • Regnmålere besvarer spørgsmålet: "Hvor meget regn faldt der egentlig?" og giver præcise kvantitative data.
  • Forskydningssensorer besvarer spørgsmålet: "Er jorden ved at skride?" og giver direkte bevis på en forestående katastrofe.

Udfordringerne omfatter:

  • Høje omkostninger: Implementering og vedligeholdelse af radar og tætte sensornetværk er dyre.
  • Vedligeholdelsesvanskeligheder: I fjerntliggende, fugtige og bjergrige områder er det en betydelig udfordring at sikre strømforsyning (ofte afhængig af solenergi), datatransmission (ofte ved hjælp af radiofrekvens eller satellit) og fysisk vedligeholdelse af udstyr.
  • Teknisk integration: Kraftfulde dataplatforme og algoritmer er nødvendige for at integrere data fra flere kilder og muliggøre automatiseret og hurtig beslutningstagning.
  • Komplet sæt servere og trådløst softwaremodul, understøtter RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWANKontakt venligst Honde Technology Co., LTD.

    Email: info@hondetech.com

    Virksomhedens hjemmeside:www.hondetechco.com

    Tlf.: +86-15210548582

 


Opslagstidspunkt: 19. september 2025