消防視角下地質災害救援的地質勘察要點探析

摘要：近年來，隨著氣候的變化和人類的活動，地質災害發生頻率逐年增加。我國作為地震、滑坡、泥石流、洪水等地質災害多發國家，面臨著嚴峻的災害應急挑戰。本文從消防視角出發，提出地質災害救援中的地質勘察要點，重點分析火災及次生災害防范、災后現場安全保障以及如何通過3S技術提高勘察效率，提供實戰指導與操作方案。

關鍵詞：消防；地質災害；地質勘察；3S技術；應急救援；災后重建

引言

《中華人民共和國突發事件應對法》及《國家應急預案管理辦法》等法律法規明確了災害發生后的應急響應機制和具體實施流程。消防部門作為重要的應急救援力量，其職責不僅限于火災救援，還涵蓋了地質災害、洪澇災害等各類突發事件的應急處置。地質勘察作為災害應急工作中的關鍵環節，能夠有效幫助指揮部門掌握災區地質環境特征、災情發展趨勢以及災后設施修復和資源調配的科學依據。隨著現代科技的不斷進步，3S技術（遙感、全球衛星導航系統、地理信息系統）在地質災害勘察中的應用日益廣泛，成為提升災害救援效率、精準度的重要工具。利用該技術，能夠在較短時間內全面掌握災區的基本情況，為消防部門制定精準救援計劃和實施方案提供可靠支撐。

一、地質災害救援中的消防地質勘察任務

（一）地質災害識別與評估

1.地質災害類型與風險評估

在山區，滑坡和泥石流災害通常與地形、降水量及植被覆蓋度密切相關。遙感技術可獲取大范圍的地形數據，并結合GNSS對災區進行精確定位，幫助快速確定災害類型及可能的影響范圍。例如，通過遙感影像分析，某山區存在山體滑坡隱患，坡度達到30°，土壤含水量達到20%，在強降雨條件下，土壤侵蝕速率可達到15mm/h，該區域在特定天氣條件下極易發生滑坡或泥石流。在地質災害發生前，消防隊伍可利用GIS結合降水、地形等數據進行災害風險分析，建立災害易發區的數據庫。例如，某地區年降水量為1200mm，其中超過50%的降水集中在夏季，在此氣候條件下，該地區的滑坡風險將顯著增加。

2.災害評估模型與應急預案制定

一旦識別出潛在災害點，消防隊伍需要利用定量化的災害評估模型來分析災害可能帶來的影響。此過程需結合現有的地質災害歷史數據和遙感影像分析結果。例如，通過歷史記錄，某山區在過去五年內發生了10次滑坡災害，平均每次滑坡面積約為25km2，每次災害造成的損失超過5000萬元。通過其數據，可以為未來的災害預防和應急救援工作提供參考[1]。在進行災害評估時，使用GIS系統對災區的各類數據進行空間分析。例如，可以通過GIS模型對山體滑坡的滑動路徑進行預測，根據坡度、土壤類型、降水量等變量，使用數字高程模型（DEM）計算出滑坡的可能發生區域。假設某地區的滑坡體積預計達到20，000m3，滑坡區的破壞范圍可能達到300m以內。消防部門可以根據其數據制定應急預案，規劃安全撤離路線并預備救援資源，以減少人員傷亡和財產損失[2]。

（二）火災和次生災害的防范

1.火災防范

地質災害發生后，火災風險顯著增加。在山區、森林等高火險區域，降雨、山體滑坡、泥石流等自然災害會造成地質環境破壞，還會引發火災，如電力設施受損、易燃物質泄漏等。因此，建議通過遙感技術（RS）對災區進行大范圍監測，及時發現火源點。例如，遙感影像可幫助分析山區森林的火源分布，識別植被干燥程度、風向、氣溫等因素，評估火災發生的潛在風險。此外，使用GNSS技術精確定位火災發生位置，確保在火災發生的第一時間內能夠鎖定火源區域，迅速進行撲救[3]。

2.次生災害防范

地質災害發生后的次生災害如滑坡、泥石流、山體崩塌等，往往對人員生命財產構成威脅。因此，消防隊伍在災后救援中，除了撲滅火災外，還需要加大對次生災害的預警與防范工作力度。因此，建議消防隊伍可以與地質部門聯動，運用GIS技術建立地質災害與次生災害的風險評估模型。例如，考慮到滑坡發生的潛力，可以通過GIS空間分析計算山體坡度、土壤類型、降水量等因素，預測泥石流或山體滑坡的發生概率，并利用數據可視化技術，將災區的高危區域清晰標注在救援地圖上。假設某山區坡度為35°，降水量達到200mm，加之土壤松散，泥石流的發生概率大大增加。通過數據，消防部門可以提前部署人員進行防范和疏導[4]。

（三）災害現場安全保障

1.災區現場風險評估與應急安全管理

通過3S技術（遙感技術RS、全球衛星導航系統GNSS、地理信息系統GIS）進行災害現場的風險評估，是消防隊伍確保安全保障的關鍵措施。首先，利用遙感技術（RS）獲取災區的高分辨率圖像，及時監控地形變化、火源分布、污染源泄漏等情況。例如，遙感圖像可以幫助判斷地面是否有明顯裂縫或塌陷、是否存在山體滑坡等地質災害的預警信號。其次，結合GNSS技術進行災區的精確定位，為救援隊伍提供實時位置信息，確保隊伍能夠避開高危區域，精準到達受災點進行救援。最后，根據災害的性質和現場環境，消防隊伍需要實時調整救援計劃，并設立安全隔離帶、安全避難所等，為被困人員提供必要的保障。

2.災后現場設施安全保障與物資調配

在災后現場，利用遙感技術（RS）可以快速獲取災區的高分辨率影像，實時評估基礎設施的損壞情況。例如，火災災區的道路、橋梁、通信設施等可能受到嚴重影響，遙感影像能夠直觀顯示出受損區域的范圍和程度。通過GNSS技術，消防隊伍能夠精確定位損壞的基礎設施，及時修復或加固存在安全隱患的設施。在災后物資的調配階段，需確保可實時追蹤物資的存儲和分布情況。GIS系統能夠幫助規劃最優的物資運輸路線，避免因道路塌陷、滑坡等原因造成物資運輸的延誤。在復雜的地形中，GNSS定位為救援物資的運輸提供了精準路線引導，確保物資能夠安全、迅速地送達災區。

二、3S技術在地質災害救援中的應用與實踐

（一）遙感技術（RS）在災前和災后的應用

1.災前應用：災害風險評估與預警

在地質災害發生前，遙感技術可以對災區進行高頻次、廣范圍的監測，從而有效識別潛在的災害隱患，并提供可靠的數據支持，為災害預警和應急決策提供依據。通過衛星遙感圖像和航空影像，消防隊伍能夠實時掌握區域內的地形地貌、植被分布、土壤濕度等信息，從而進行地質災害的風險評估。例如，通過遙感技術（如衛星影像和高分辨率航空圖像）監測山體坡度、裂縫和土壤濕度變化，分析山體的穩定性。遙感技術還可監測大規模的降雨和地表水流，結合衛星圖像實時分析河流溢洪情況，預測哪些區域容易發生洪澇災害。其數據可以幫助消防部門提前進行防洪布置，如加固堤壩，疏通排水系統等，以防止災害發生[5]。

2.災中應用：災情實時監控與評估

在地質災害發生后，遙感技術能夠迅速提供災區的實時影像數據，為災情評估和應急決策提供支撐。借助衛星遙感數據，消防隊伍可以在短時間內全面了解災區的具體情況，包括災害范圍、災后影響、人員受困情況等。例如，當地質災害引發火災時，遙感技術能夠通過紅外成像技術監測火災的熱源和火勢蔓延情況，實時提供火災的準確位置、規模和火線情況。消防隊伍可以根據遙感圖像分析火災蔓延趨勢，科學部署滅火力量，避免無效救援。遙感技術可以幫助評估山體滑坡或泥石流的影響范圍和程度。通過高分辨率衛星影像，消防隊伍可以實時查看滑坡或泥石流的分布區域，精準劃定受災區域，制定疏散路線并部署救援力量。通過遙感技術，消防隊伍能夠實時監測災后交通基礎設施的損毀情況。衛星圖像能夠顯示出受災道路的受損情況，幫助消防隊員選擇最佳的通行路線和撤離通道，提高救援效率。

3.災后應用：災害評估與恢復重建

通過遙感技術，對比災前與災后的影像，幫助評估災害對房屋、道路、橋梁等基礎設施的破壞程度。例如，使用遙感技術快速測定房屋倒塌、道路中斷、橋梁受損等情況，及時提供數據支持，幫助評估災后重建的優先級。消防隊伍可以利用遙感技術監測環境的恢復情況，如土壤質量、植被恢復等。遙感技術可以幫助監測災后生態恢復進程，及時發現存在的環境問題，為災后恢復工作提供精準指導。通過遙感圖像，消防隊伍能夠迅速掌握災區的資源分布和基礎設施狀況，科學規劃物資運輸路線和救援路徑。遙感技術可以提供災區的資源分布、道路暢通情況和交通管制信息，確保物資的及時運送和救援的順利進行。

（二）全球衛星導航系統（GNSS）的關鍵作用

1.優化救援路線與資源調配

災后救援往往涉及大量物資和人員調配，GNSS在此過程中起到了優化路徑規劃和資源調配的作用。通過實時定位和導航，GNSS能幫助救援隊伍確定最佳的行進路線，避免因道路封堵、塌方等原因造成時間和物資浪費。GNSS能夠提供災區的實時道路信息，并與衛星影像結合，幫助消防隊伍在復雜的地形和災后損毀的交通網絡中規劃最佳行車路徑。例如，在地震災區，很多道路可能被倒塌的建筑物或泥石流覆蓋，GNSS可以幫助消防隊伍通過實時更新道路信息，選擇安全通行路徑。災區可能會有多個救援點和物資存儲點，GNSS技術可以實時追蹤物資的運輸路線和當前庫存狀態，確保救援物資能夠按時到達指定位置，避免出現物資短缺或運輸延誤的情況。

2.災區通信與協同作業

全球衛星導航系統（GNSS）可以為救援隊伍提供精準的定位和導航信息，有效支持災區通信恢復與協同作業。通過GNSS技術，救援人員能夠實時共享位置信息，確保各個小組在災區內進行高效協調。在救援過程中，多個救援小組往往分布在不同的地點，如廢墟、山谷或道路受損區。GNSS技術可以通過提供誤差范圍小于1m的實時定位數據（如精度為±05m），使各小組能夠在復雜的災區地形中精準定位，避免不必要的重復搜索和資源浪費。

3.災后重建與基礎設施修復

基礎設施的迅速恢復是保障災區正常運轉的關鍵，而GNSS技術的精準定位能力可以為此過程提供科學依據。在災后基礎設施修復中，GNSS的定位精度可達1m以內，結合GIS系統，能夠精確標定損毀道路、橋梁等關鍵設施的位置。例如，修復后的道路可以通過GNSS進行精確監測，確保道路中心線和路段坡度符合設計標準。對于橋梁修復，GNSS技術可以幫助監控橋梁的沉降情況，確保沉降量不超過設計要求，如不超過3mm/年，避免因修復不當導致的新安全隱患。GNSS還可幫助監控基礎設施的修復進度。通過與現有地圖數據比對，實時跟蹤修復作業的進展。

（三）地理信息系統（GIS）助力災區數據集成與分析

1.災情監測與實時更新

在災情監測中，GIS系統能通過集成多種數據源，實時更新災區的災害損失狀況。例如，通過使用衛星遙感圖像，GIS可以精確識別出倒塌建筑物的區域，并標注出可能的次生災害區域。通過GIS的數據可視化功能，指揮人員可以實時查看災區內的道路、通信、電力等基礎設施的損毀情況，確保及時調配資源進行修復或補給。例如，通過分析道路交通圖層，可以快速了解交通是否暢通，并為救援隊伍選擇最佳路線提供決策支持。

2.災后資源調配與規劃

在大規模災害發生后，救援物資（如食物、藥品、帳篷）往往有限，如何高效地分配成為關鍵任務。通過GIS技術，可以分析受災嚴重區域和災民集中的地點，基于現有資源的分布和道路交通狀況，優化物資配送路線。

結語

總之，地質災害救援的地質勘察工作不僅關乎消防部門的救援效率和救援人員的安全，還直接影響災后恢復和災區重建的順利推進。通過地質勘察，能夠科學評估災害風險、精確定位災害隱患點、優化資源調配，從而實現精準救援和高效應對。在現代信息技術的支持下，結合3S技術的應用，地質災害勘察工作正在向著更加精細化、智能化的方向發展。

參考文獻

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[4]喇蕊芳，薛芳明，白鵬飛，等.基于“情景-任務”的重特大地質災害救援裝備調配優化[J].安全與環境學報，2023，23（05）：1568-1578.

[5]張濤，姚月，張云昌，等.無人機機載LIDAR在地質災害數據采集中的應用研究——以金沙江白格堰塞湖應急處置舊址科學考察為例[J].中國應急救援，2023（02）：49-54.