薩雷茲湖烏索伊大壩北斗變形監(jiān)測應(yīng)用系統(tǒng)的一個監(jiān)測站點。 (受訪者供圖)

　　每天，在世界海拔最高的堰塞湖大壩——塔吉克斯坦薩雷茲湖畔，由中方牽頭、中國與塔吉克斯坦多家單位聯(lián)合建成的薩雷茲湖烏索伊大壩北斗變形監(jiān)測應(yīng)用系統(tǒng)都在平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。

　　自2021年起，北斗實時毫米級可靠定位技術(shù)，便時刻監(jiān)測著薩雷茲湖大壩的變形情況,守護(hù)著中亞地區(qū)民眾的生產(chǎn)生活安全。該系統(tǒng)的建成，不僅是中科院科技力量海外應(yīng)用的典型案例，也是北斗系統(tǒng)高質(zhì)量服務(wù)全球、造福人類的成功案例，體現(xiàn)了中國智慧和中國力量。

　　以毫米級精度 守護(hù)薩雷茲湖安瀾

　　位于塔吉克斯坦東部帕米爾高原地區(qū)的薩雷茲湖，是世界上海拔最高的堰塞湖。由于塔吉克斯坦地處地震活躍地帶，國際社會對薩雷茲湖堤壩崩潰決堤一直抱有強烈的擔(dān)憂，一旦發(fā)生由地震引發(fā)的決堤，將殃及塔吉克斯坦及其周邊國家、地區(qū)，造成的損失不可估量。

　　位于西安市的中國科學(xué)院國家授時中心，是“北京時間”的發(fā)出地。作為“中國北斗”最重要、最成熟的應(yīng)用方之一，具備強勁的北斗應(yīng)用研發(fā)能力。2020年7月，北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通，并開始向全球提供連續(xù)穩(wěn)定的導(dǎo)航定位授時服務(wù)，為應(yīng)急救援和減災(zāi)防災(zāi)提供了新手段。

　　中國科學(xué)院中亞生態(tài)與環(huán)境研究中心(以下簡稱“中亞中心”)，讓北斗走進(jìn)塔吉克斯坦成為可能。它是對接國際援助和國際合作的重要橋梁，可通過組織協(xié)調(diào)引進(jìn)國內(nèi)技術(shù)、方案和力量，聯(lián)合當(dāng)?shù)夭块T實現(xiàn)具體工作的實施落地，從而最終實現(xiàn)國際援助和減災(zāi)合作。“基于壩區(qū)現(xiàn)實狀況和北斗技術(shù)的特色優(yōu)勢，依托中亞中心的組織協(xié)調(diào)，2021年，中國科學(xué)院國家授時中心將北斗帶到塔吉克斯坦。”中國科學(xué)院國家授時中心研究員涂銳介紹。

　　中塔聯(lián)合團(tuán)隊通過集成式一體化采集裝備研制和復(fù)雜環(huán)境下數(shù)據(jù)組網(wǎng)通信策略攻關(guān)，結(jié)合北斗高精度定位數(shù)據(jù)處理與變形分析技術(shù)研究，“最終建立了一套適用于薩雷茲湖特定條件的北斗變形監(jiān)測系統(tǒng)，為大壩的變形提供實時毫米級精度的監(jiān)測,為塔吉克斯坦防災(zāi)減災(zāi)工作提供了重要支撐。”涂銳說。

　　2023年5月，中國-中亞峰會在西安召開，“塔吉克斯坦薩雷茲湖大壩北斗變形監(jiān)測應(yīng)用” 作為中國-中亞共建“數(shù)字絲路”、共襄“數(shù)字經(jīng)濟(jì)”合作的典范，受到了廣泛關(guān)注，也成為見證中國方案、中國技術(shù)、中國智慧“走出去”的重要例證。

　　攻破重重難關(guān) 成功建立變形監(jiān)測系統(tǒng)

　　“在薩雷茲湖建立監(jiān)測系統(tǒng)，困難遠(yuǎn)比想象的要大得多。”涂銳介紹說，薩雷茲湖位于塔吉克斯坦軍事禁區(qū)，環(huán)境條件惡劣，最大困難就是沒有交通，沒有供電，沒有網(wǎng)絡(luò)，要想建立相關(guān)的監(jiān)測系統(tǒng)，必須要自行解決電的問題以及網(wǎng)絡(luò)的問題。除此之外，所研發(fā)的硬件系統(tǒng)還要便于運輸與安裝，才能在惡劣的自然環(huán)境下，順利完成相關(guān)科研任務(wù)。

　　在準(zhǔn)確分析團(tuán)隊所面臨的科研難題之后，涂銳便帶領(lǐng)團(tuán)隊開始了一系列科研攻關(guān)。

　　“薩雷茲湖大壩變形監(jiān)測系統(tǒng)，是針對塔吉克斯坦薩雷茲湖大壩特殊惡劣環(huán)境定制的大壩變形實時監(jiān)測系統(tǒng)，由北斗一體化監(jiān)測終端、太陽能光伏供電模塊、區(qū)域網(wǎng)絡(luò)傳輸和VSAT衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)通信模塊、實時數(shù)據(jù)精密解算模塊4部分構(gòu)成，具備北斗數(shù)據(jù)的實時采集、傳輸、解算與分析功能，進(jìn)而實現(xiàn)壩區(qū)基準(zhǔn)站的穩(wěn)定性監(jiān)測和壩體監(jiān)測點的變形監(jiān)測服務(wù)，為大壩的安全提供重要科學(xué)參考。”涂銳介紹說。

　　2021年4月初，薩雷茲湖大壩變形監(jiān)測系統(tǒng)項目組在我國新疆阜康建設(shè)部署模擬測試系統(tǒng)。4月26日，該系統(tǒng)正式運行，進(jìn)入集成測試階段。其間，涂銳帶領(lǐng)團(tuán)隊模擬了長時間斷電、通信鏈路丟失與自動恢復(fù)、供電系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)測、數(shù)據(jù)實時傳輸與精密解算等，分析測試期間故障原因，改進(jìn)、升級與完善監(jiān)測系統(tǒng)的軟硬件。聯(lián)合團(tuán)隊經(jīng)過國內(nèi)模擬測試、國外聯(lián)合調(diào)試、大壩實地集成等環(huán)節(jié)，最終建成了薩雷茲湖 Usoi大壩首個毫米級變形監(jiān)測系統(tǒng)并實時開通運行。

　　薩雷茲湖大壩變形監(jiān)測系統(tǒng)的建成，不僅是“中國北斗”走向國際的成功案例，更是助推中國與中亞國家合作全面深化發(fā)展的里程碑。“團(tuán)隊研制并推出的‘一帶一路’北斗泛在變形監(jiān)測服務(wù)平臺，可為用戶提供北斗實時高精度變形監(jiān)測數(shù)據(jù)解算技術(shù)服務(wù)，該服務(wù)方案可以廣泛應(yīng)用于大壩、建筑、滑坡和交通等重要領(lǐng)域。”涂銳表示。除了薩雷茲湖大壩項目外，該成果在吉爾吉斯斯坦高速公路邊坡監(jiān)測、塔吉克斯坦雪崩監(jiān)測方面也進(jìn)行了技術(shù)推廣示范，對推動北斗國際應(yīng)用和促進(jìn)共建“一帶一路”國家經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展具有重要意義。

　　針對中亞地區(qū)泥石流、雪崩、邊坡等地質(zhì)災(zāi)害繁多的情況，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用，服務(wù)共建“一帶一路”國家建設(shè)與發(fā)展，為推動構(gòu)建人類命運共同體提供北斗智慧。

　　同時，中國還與共建“一帶一路”國家舉辦北斗技術(shù)與應(yīng)用國際培訓(xùn)班，幫助更多國家培養(yǎng)先進(jìn)技術(shù)人才。未來，更多源自古絲綢之路起點陜西的北斗系統(tǒng)發(fā)展成果，將繼續(xù)服務(wù)共建“一帶一路”國家經(jīng)濟(jì)社會建設(shè)，造福當(dāng)?shù)厝嗣瘛?記者 關(guān)穎)