人工智能的科普知识范例6篇

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人工智能的科普知识

人工智能的科普知识范文1

在场的各位同学、各位老师,大家好!我是预备一班的云,今天,有幸在这里作题为《科技与未来》的演讲,我既十分的骄傲,却又有些不安。近几年来,我们看到了我们伟大的祖国的科技事业的迅猛发展,这让我为我是个中国人而感到无比的自豪。记得很久以前,手机的用途几乎只有一个,那就是打电话,可是前几年,手机有了很大的改变,不仅外观漂亮多了,而且用途也多了,可以用手机拍照、开会、上网、发短信息等等一系列的事情,这让我们的生活更为方便,也让我更加领会到了科技的力量,不过,我只是个初出茅庐的学生,对“科技”二字的内容还知之有限,我无法用一些很深奥的理论来阐述科技的玄奇,也无法对各位走上工作岗位的长辈们承诺我所能实现的科技蓝图。但我愿意用一个学生的角度来畅想科技与未来。

从基因工程“让人活到一千岁”的梦想,到纳米技术“包你穿衣不用洗”的诺言;从人工智能“送你一只可爱机器狗”的温馨,到转基因技术“让老鼠长出人耳朵”的奇观。不断有新的科技在诞生,每一个新科技的发现都会让人们欣喜若狂,因为,这些新科技正在逐步地改善我们的生活,让我们更加了解自己。就近期而言,中国首先完成了非典病毒全基因组测序,非典现在是全球公认的危害性最大的疾病,可是为什么别的国家不能首先完成,而我们国家就偏偏完成了呢?很简单,这说明了我们国家不比别人落后,不比别人差,回头看看我们祖国的此文来源于过去,从曾经一个刚刚起步的改革开放的国家到现在的拥有领先的科技水平的大国,我们的祖国经历了多少的风风雨雨,多少的困难与坎坷,但是我们的祖国还是挺过来了,因为我们的祖国坚信——科技不仅改变命运,还可改变未来。

对于我们这一代人,对社会的普遍感觉是竞争意识强了,学习劲头足了。科普知识是我们关注的焦点,爱因斯坦、霍金、比尔 盖茨是我们心目中的明星,计算机科学、现代物理和化学动态更是无时不牵动着我们。我们已经明白科技的重要性,也知道了科技的普遍性。

虽然科技创造新生活的前景引人遐思,令人神往。但是归根结底是要靠我们共同的努力实现的。作为祖国未来建设的中坚,我们这一代年轻人肩上的担子的确不轻,新的机遇总是伴着风险与挑战,但是,我们不会轻易地说放弃,我们用我们的青春向前辈们发誓:决不辜负前辈们对我们的希望。

回望文明的历程,是科技之光扫荡了人类历史上蒙昧的黑暗,是科学之火点燃了人类心灵中的熊熊的希望;科技支撑了文明,科技创造着未来,而未来在我们手中。让我们成为知识的探索者,让我们在未知的道路上漫游,让我用我们的创造力将我们居住的世界变得更美好。

人工智能的科普知识范文2

关键词:娱教;科学传播;科普游戏;“PM2.5”

中图分类号:F27

文献标识码:A

doi:10.19311/ki.16723198.2016.30.031

目前,信息化技术飞速发展,以互联网和移动互联网为代表的新兴信息传播平台在全球范围内正深刻地影响着人们的生活与学习。而反观我国城乡、地区间公众科学教育,在区域性及程度上都发展得极不平衡。如何正视这一现实,有效地进行科学传播,多视角(从各传播主体着想)、多渠道(运用多种传媒手段)、全方位(从学校的科学教育到社会科普场所)地筹划我国的科学传播事业,让普通民众也能畅享信息化技术带来的科学红利,成为我国科普工作者亟待深入探讨并且解决的问题。而在信息化技术基础上发展起来的科普游戏,因其直面学习者的生活体验和乐趣,有效地克服了时空、地域限制,受众群体广,且传播方便迅捷、成本低廉,势必将逐渐成为科学传播的一种必要手段和形式。因此,本课题采用Flash软件,运用AS编程语言,设计了一款既可以在互联网也可以在移动互联网上传播的,以“尘埃(PM2.5)入侵”为主题的科普游戏。即采用互动性强的游戏方式,通过拟人化的故事剧情的牵引,使学习者融入到一个虚拟空间,进行角色扮演、亲身体验,从而激发学习者的学习动机和探究兴趣,以达到向公众传播普及有关“PM2.5”的科学知识的目的。

1科学传播过程中娱教理念的引入

什么是娱教?由于这是一个新生事物,关于“娱教”的定义,目前学术界还没有一个统一的说法。在国外,一般用“Edutainment”来表示。“Edutainment”是由英文“education”和“entertainment”两个单词组合而成。英国媒介教育专家大卫・帕金翰(David Buckingham)认为“Edutainment,是一种混合式的,紧紧依靠视觉化的学习材料,以某种叙述或类似游戏的较少说教的方式展开的学习类型”。该定义把Edutainment看成是一种学习类型,强调了对视觉材料的依赖、具体的形式是叙事、区别于说教方式的游戏化学习的特点。这种学习类型的目的在于通过调动情绪来吸引和保持学习者的注意力,这主要是通过充满丰富多彩的电脑动态图像来完成的。一些以大卫・帕金翰为代表的欧美日学者还认为Edutainment包含了交互式教学法的理念,其核心是建立在“学习本来就是有趣的”观念基础之上。在国内,为简洁起见,有些学者认为不妨把教育与娱乐的结合称为娱教。如果单从教育与娱乐的结合来看,“Edutainment”与汉语中的“寓教于乐”倒是相互映照。早在2000多年前,孔子就提出“知之者,不如好之者;好之者,不如乐之者”(《论语・雍也》)的“寓教于乐”原则。在孔子看来,“乐”应是学习中的最高境界,也是最能实现学习目的的最佳境界。

由此可见,无论今人古人,还是东方人西方人,均认为施教者在进行信息传播过程中,都应该重点考量其传播内容是否能激发学习者的兴趣,让其获得更好的学习体验,以达到事半功倍的传播效果。这也正是“娱教”最基本的思想,即在于顺应人类文明发展的历史潮流,承认并尊重学习者当前的生活价值,其理想目标是将生活的体验与乐趣变为学习的目的与手段。

当下,随着我国社会经济水平的提高,科学传播的方式很多,如报纸、电视、科普图书、科技场馆、科普网站等,这些传播方式都有其特点和传播优势,都对提高我国民众的科学素养起到了积极作用。但是,我国科学传播的整体效果却并不太理想,民众的科学素养还有待进一步提高。造成这一局面的原因很多,而笔者认为,在进行科学传播时,一些传播者忽略受众兴趣所在,是其中一个非常重要的原因。事实上,人们接触科学传播媒介、了解科学信息,通常有六种目的:“t望”环境是第一动机,许多人读报、看电视、听广播是为了知道世界上科技取得了什么重大发现,有哪些是重要的。其次,某些科学信息、科学方法有助于他们在日常生活中做“Q定”,获得参考意见;第三,使用媒介、获取信息能找到人际交流共同的话题,以便“讨论”;第四,媒介让其使用者有“身临其境”感觉,可以透过媒介到他们想去的世界里;第五,受众希望从科学媒介中,为他们已做的决定寻求“认可”,对与自己观点相同、兴趣一致的科学或学术信息特别注意。第六,有些受众通常使用媒介只是为了“松弛”和“娱乐”。总之,科学媒介功能与受众兴趣一致时,传播效果最佳。由此可见,在科学传播中引入娱教理念,是非常必要的。

体现娱教理念的科学传播方式很多。可以说,只要是在传播过程中,任何积极健康的,能使受众体验到乐趣的,促进学习目的与手段相融合的工具和技术,都是“娱教”理念在实际当中的运用。而近年来随着科学技术的进步,以网络游戏为代表的数字娱乐产业爆发式发展,其受众群体广,参与度高。在进行科学传播时,采纳网络游戏技术,成为前景广阔,实现娱教的一种操作性强的新兴途径。

2我国科普游戏发展简况

当前,网络游戏产业是一个新兴的朝阳产业,在经历了20世纪末的初期形成期阶段,以及21世纪初的快速发展,现在中国网络游戏产业处在成长期并快速走向成熟期的阶段。截至2016年6月,我国网络游戏用户规模达到3.91亿,占整体网民的55.1%。而随着3G、4G技术应用的日益普及,移动终端性能和使用率的不断提升,以及国家三网融合战略的深入实施,网游产业将获得更为便捷高效的技术支撑,未来将有更多人走向网络。

然而,作为网络游戏的一大分支――科普游戏的发展却相对滞后。据不完全统计,我国的门户网站、专门的动漫网站及科普网站中有科普动漫频道的少之又少,如中国数字科技馆等进行科普传播的专门网站的点击率又相对较低。而能够在移动互联网端运行的科普游戏更是凤毛麟角。这与我国网游产业整体的高速发展显然极其不匹配。事实上,一方面科普游戏区别于一般的网络游戏,内容具有科学性、知识性和教育性,满足社会公众教育需求,更加容易为家长和老师所接受;另一方面,科普游戏区别于传统的科普形式,主要以网络游戏为表现形式,具有很强的娱乐性和趣味性,所以对于青少年就更加具有吸引力,在娱乐过程中可以实现潜移默化发挥科普的功能。基于以上两点,科普游戏理应并且也能够在科学传播中发挥更大的作用。作为科普工作者有责任和义务,在科普游戏的设计与推广上,作出自己的探寻和努力。

3“尘埃(PM2.5)入侵”科普游戏的设计

Y合娱教技术设计理念,本课题研究团队开发了一款针对互联网和移动互联网用户的,以“尘埃(PM2.5)入侵”为主题的科普游戏。这款游戏通过拟人化的剧情牵引,使学习者融入到一个虚拟空间,进行亲身体验。从而激发学习者的学习动机和探究兴趣,以达到向公众普及“PM2.5”相关科学知识的目的。

3.1游戏的创作背景和主题

近年来,我国大部分地区特别是大中型城市频发雾霾天气,严重影响了人们的身心健康。颗粒物“PM2.5”是构成霾的主要成分,是导致雾霾天气的“罪魁祸首”,对人体伤害最大。公众迫切需要了解“PM2.5”产生及其危害与预防的相关知识。“尘埃(PM2.5)入侵”正是以此作为创作背景,采用逆向思维,虚构了一个二维世界。在这个二维世界里,因为人类的贪婪,各种工厂林立,环境污染极其严重,从污染中诞生的“PM大军”逐步发展壮大,决定入侵人类。作为大军中的一员,玩家扮演的“PM2.5”将从空中降落,向人类发动空袭。急速下降的“PM2.5”在躲过树叶、水滴的吸附和净化后,进入人类小女孩的鼻腔,入侵人类的呼吸系统,进而打败白细胞和巨噬细胞,使人类患上呼吸道、心血管等疾病,最终危及人类生命。

“尘埃(PM2.5)入侵”游戏的主题是使玩家在逆向角色扮演中,进行深刻反思,逐步认识到治理雾霾,关键就是要解决“PM2.5”,而扫除“PM2.5”,就必须净化空气,消除污染,只有这样才能捍卫人类健康。该款游戏每一步都自然融入了“PM2.5”的相关知识,使玩家在玩游戏的过程中就像在一步步亲手毁灭自己的健康一样,获得极大的心灵震颤,进而在普及科学知识的同时,也让玩家切身体会到行动起来治理环境的重要性。

3.2游戏角色与情节的设计

“尘埃(PM2.5)入侵”的角色设计主要包括主角角色(玩家)设计和NPC(非玩家控制角色)设计。主角“PM2.5”设计图如图1所示。在情节上,“PM2.5”被设定为“PM大军”中的新兵,它体态娇小,很容易就能进入人类呼吸道很深的地方。NPC角色设计:首先登场的NPC就是“PM5”了,在游戏中它由人工智能控制,为游戏中的玩家角色提供各种服务,主要用于推动整个故事情节的发展。与“PM2.5”对战的则是“白细胞”(设计图如图2所示),它是“人体健康的卫士”,但往往处于沉睡状态。所以,最后的决战是由“巨噬细胞”(设计图如图3所示)来完成的。

3.3游戏场景与任务设计

“尘埃‘PM2.5’入侵”依据人体呼吸系统剖面图(见图4),一共设计了4道关卡。关卡1:漂浮着树叶、水滴的高空。“PM2.5”从高空下落,躲避过树叶、水滴后,进入人类小女孩的鼻腔(见图5)。在进入下个关卡前,主要以地图加载文字的形式穿小科普(见图6)。关卡2:人类鼻腔。“PM2.5”受到“鼻毛”和“鼻涕”的阻拦(见图7)。“PM2.5”一边躲避,一边收集鼻腔中的重金属原子。捡到这些重金属后,“PM2.5”生命值HPs+10,可以用于攻击。关卡3:人体呼吸道(见图8)。在躲过不断摆动的上呼吸道纤毛后,“PM2.5”进入下呼吸道。这里有很多处于沉睡中的白细胞,接近它的话,它会醒来并且向“PM2.5”发起攻击。关卡4:人体肺部。在这里“PM2.5”将遇到肺巨噬细胞。肺巨噬细胞具有很强的吞噬和消化能力。“PM2.5”只有闯过这四道关卡,才能取得胜利。

3.4游戏中融入的科普知识

在这款游戏过程中,学习者可以学到多个学科的知识,但主要还是生物学方面的知识。例如,整个游戏场景是依据人体呼吸系统剖面构建的,通过“PM2.5”的视角,学习者可以了解到人体呼吸系统的构造及其内环境。而游戏中不同角色的设定,让学习者很轻松就将“PM2.5”与“PM5”区分开来。虽然,二者同属可吸入颗粒物(空气中≤10微米的颗粒物),但是“PM25”比“PM5”体态更小,所以更容易进入人体呼吸道很深的地方,因此是“抗霾”的主要对象。“PM2.5”在游戏过程中收集重金属的情节设定,则让学习者了解到“PM2.5”的特性,即易附带重金属、微生物,向人类呼吸系统发起攻击,使人类罹患上呼吸道疾病。“PM25”的闯关过程,则向学习者展现了由鼻毛、鼻涕、上呼吸道纤毛、下呼吸道白细胞以及肺巨噬细胞组成的人体自建“抗霾”防御系统。其中,“人体健康卫士”白细胞的特性是能够吞噬、消化侵入人体的细菌、病霉或异物,防御疾病,但往往处于沉睡状态。而作为白细胞分支之一的巨噬细胞,在游戏中其外形跟白细胞设计并不相同,这是因为在医学界,其在不同组织中名称不同:在肺里称“肺巨噬细胞”,在神经系统里称为“小神经胶质细胞”,在骨里则称为“破骨细胞”。此外,游戏场景里还隐含了一些环保知识,如树叶、水滴对PM2.5的吸附、净化作用等。

4总结与展望

一个优秀的科普游戏应该是科学传播艺术和技术的完美统一。本课题研究团队除了在角色、情节和场景设计等方面做到原创外,还采用Cubase软件作曲编曲,打造原创背景音乐,很好地在学习者视听上营造出一种危机感、紧迫感。背景人声也由团队成员亲自上阵配音完成,提升了本游戏的原创性。在设计“尘埃(PM2.5)入侵”时,考虑到近年来移动互联网平台的发展,为了吸引更广泛的受众群体,在设计上考虑既能在电脑端又能在移动终端(安卓系统)上运行,本课题研究团队采用了体量小又快捷的Flash平台进行设计。随着研究进一步深入及相关新技术引进,下一阶段,团队会开发出基于体感交互的3D版同类型科普游戏,升级用户体验,加强视觉冲击力,提升科普知识的传播效果。

参考文献

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人工智能的科普知识范文3

[关键词] 地质灾害防治 学科发展 战略对策

1 前言

地质灾害,包括自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。地质灾害分为突发性地质灾害和缓变性地质灾害。福建省突发性地质灾害主要有滑坡、崩塌、泥石流以及地面塌陷、地裂缝;缓变性地质灾害有地面沉降等。

滑坡是依附于其内在软弱结构面(带)的地表斜坡岩土体,在自然地质作用和人类活动作用下,失去原有平衡条件而产生以水平位移为主的、直接或间接的危害人类安全和生态环境平衡,并给社会和经济建设造成一定损失的整体岩土体移动的地质灾害现象。按滑坡主滑面成因可分为:堆积面滑坡、层面滑坡、构造面滑坡和同生面滑坡。

崩塌是高陡边坡(含人工边坡)上被陡倾的张性破裂面分割的块体完全脱离母体后,以滚动、跳动、坠落、倾倒等为主的移动地质现象与过程。按起始运动可分为倾倒式崩塌、滑移式崩塌、错断式崩塌、拉裂式崩塌、鼓胀(塑流)崩塌、陷落挤出式崩塌。

泥石流是山区沟谷中,由暴雨、冰雪融水等水源激发的、含有大量泥沙石块的暂时性特殊洪流。它是水土流失过程中介于挟沙水流与滑坡之间的泥沙失稳集中搬运的一种突发性极强、破坏性极大的地质灾害现象。按组成物质可分为泥流、泥石流、水石流。

地面塌陷是指地表岩、土体及赋存其中的水、气所组成的综合体系,在自然或人为因素作用下,产生各种破坏其稳定平衡状态的力学效应,导致岩土体覆盖层向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种地质现象。有的塌陷作用隐蔽于地下,尚未达到地表,称为地下塌陷。按形成机理可分为岩溶塌陷、采空塌陷。

地裂缝是指岩体或土体中直达地表的线状开裂。岩、土体在内、外营力作用下,发生变形,当力的作用与积累超过岩土层内部的结合力时,岩土层发生破裂,其连续性遭到破坏,形成裂隙;当裂隙延续到地表后其围压作用力减小,形成较宽的裂缝,即地裂缝。地裂缝按形成因素可分为以过量抽取地下流体地面不均匀沉降地裂缝、采空区塌陷地裂缝、新构造活动地裂缝。

地面沉降是指地表在自然营力作用下或人类工程活动影响下,大面积以至区域性的连续缓慢的总体下降运动。按地质条件可分为内陆盆地型地面沉降、冲积洪积平原型地面沉降、滨海平原型地面沉降。

2 福建省地质灾害防治学科发展现状

2.1 福建省地质灾害主要特点

福建省处于东南沿海低山丘陵区,中山和低山约占全省面积的75%,丘陵占15%,平原仅占10%,地质环境条件复杂,人类工程活动强烈,汛期和台风期间降雨量大。

福建省突发性地质灾害以降雨诱发的滑坡、崩塌、泥石流为主。省内中北部地区主要为古老变质岩系地层,构造作用及风化作用较为强烈,残坡积粘性土体厚度大,结构松散;东南地区主要为侵入岩和火山岩,风化作用强烈,残坡积层广泛分布,为强降雨诱发地质灾害的高易发区。另外,在地质灾害易发区内的人类工程活动,如削坡建房、公路铁路等线性工程、矿山和水库等建设活动更加提高了突发性地质灾害发生的可能性。

福建省地面塌陷灾害主要包括岩溶塌陷和矿山采空区塌陷。岩溶塌陷主要分布于闽西南龙岩、永安、长汀等地,该地区上覆第四系厚度小,覆盖型岩溶发育。采空区塌陷主要分布于龙岩、泉州、南平的煤、铁矿和其它金属矿床采空区。

福建省地面沉降灾害主要分布于东部沿海平原地区,该地区第四系厚度大,且广泛分布高压缩性淤泥土,在上部建筑物荷载以及过量抽取地下水的情况下,容易发生地面沉降灾害。

福建省地质灾害以人类工程活动和台风降雨诱发的土质滑坡、崩塌、泥石流为特点,在中国南方湿润的中低山、丘陵区具有代表性,以此有别于西南、西北和北方地区。

2.2 福建省地质灾害防治开展的主要工作

2.2.1 地质灾害防治管理及法规建设

为加强各级政府对地质灾害的防治工作,福建省人民政府先后印发了《关于加强地质灾害防治工作的通知》(闽政[2001]24号),《福建省地质灾害临灾预报奖励办法》、《福建省地质灾害防治规划(2001-2015年)》、《福建省地质灾害预警体系建设方案(2001-2006年)》、《福建省突发地质灾害应急预案》(闽政[2006]64号),《福建省汛期地质灾害防御群众转移避让工作规定》(闽政办[2007]62号)等法规文件。福建省国土资源厅颁布了《福建省地质灾害危险点居民搬迁及旧宅基地复垦资金补助项目管理暂行办法》(闽国土资综[2006]257号)、《福建省地质灾害群测群防建设指导意见》(闽国土资综[2007]6号)等规范性文件。

2.2.2 地质灾害防治“三个两”工程

福建省从上世纪90年代开始实施了地质灾害防治“三个两”工程,初步建立地质灾害防治体系。

2.2.2.1 夯实两“基础”――地质灾害调查与区划、地质灾害防治规划

1990年以来,福建省完成了区域性1:20万九龙江流域、晋江流域、漳州幅、福安幅以及全省1:50万环境地质调查;2001年后全面开展全省85个县(市、区)1:10万地质灾害调查与区划以及省级和9个设区市地质灾害防治规划编制。

2.2.2.2 构建两“网络”――群测群防网络、专业监测网络

根据福建省地质灾害的特点,在全省85个县(市、区)全面建立健全地质灾害群测群防网络体系,根据《福建省地质灾害群测群防建设指导意见》对群测群防网络进行了规范和建设。从2007年开始在闽东南开展了地质灾害专业监测试点试验区建设工作。

2.2.2.3 建设两“系统”――地质灾害信息系统、地质灾害应急处置系统

在完善全省地质灾害信息网与各县、市地质灾害信息网及部分地(市)地质灾害信息网的同时,建成集地质灾害监测、气象监测等为一体的全省地质灾害气象监测信息系统。

根据《“十一五”期间福建省突发公共事件应急体系建设规划》,在地质灾害易发区内,建立包括信息速报、分析评估、远程会商、应急处置等内容的应急响应保障体系,提高应急反应能力,建成地质灾害防治应急指挥中心和应急专业队伍。

2.2.3 地质灾害防治“一百千万”工程

《福建省建设海峡西岸经济区纲要》提出统一规划,标本兼治,突出重点,分步实施,建立与经济社会发展相协调的防灾减灾体系,全面提高有效抵御自然灾害的能力,保护经济社会发展成果和人民生命财产安全。

从地质灾害防治工作的实际出发,2005年,福建省开始实施了以“一百千万”工程为核心内容的“福建省‘十一五’地质灾害防治体系建设规划”。

“一”就是建立和完善全省地质灾害信息和预警系统。建立集成果数据共享、指挥视频会商、预报预警分析、防灾信息互联的全省地质灾害信息和预警系统。

“百”就是利用3年时间,治理100个重大地质灾害危险点。对部分特别危险的、威胁人口多、造成经济损失大且不宜搬迁确需治理的项目,要加强监督、限期治理。

“千”就是完成1000处受地质灾害危险点威胁的居民点整体搬迁任务。我省地质灾害点小而散,搬迁是彻底消除地质灾害隐患的有效办法,既使居住在条件恶劣地方的村民免受地质灾害威胁,又新增耕地、促进村庄改造整理。

“万”就是力争全省10000个村庄实现地质灾害群测群防。做到灾点情况、防灾措施明了;防灾责任人、监测人明确;防灾明白卡、避险明白卡到位;值班网络、预警网络健全等。

2.3 福建省地质灾害防治主要成就

福建省根据自身地质灾害发育特点,近年来地质灾害调查、监测预警、群测群防体系建设、系统搬迁、工程治理等地质灾害防治工作都走在全国前列。

2.3.1 地质灾害预防

在全面完成地质灾害普查的基础上,开始实施详细调查,并组织实施地质灾害专业监测网络建设。建立起以地质环境敏感性、降雨诱发因素分析为主、专家经验为辅的“系统分析法”区域地质灾害自动化预报预警系统;并依据《福建省汛期地质灾害防御群众转移避让工作规定》有序转移群众避让。

2.3.2 地质灾害治理搬迁

根据地质灾害点危险性、危害性的特点,按轻重缓急原则,逐步实施不宜搬迁确需治理的地质灾害点的治理和小而散地质灾害点的搬迁工程。

近年来,福建省地质灾害防治工作取得很大成效,全省建立地质灾害群测群防点6837处,地质灾害预警预报121期,转移群众198760人,成功预报3356次,避免27689人伤亡;由省国土资源厅补助治理地质灾害点71处,搬迁地质灾害点2485处,共 21234户。

3 福建省地质灾害防治学科发展趋势

3.1 地质灾害防治的目标

开展地质灾害防治,主要目的是保障人民的生命财产安全,保护生态环境,保护国土资源,使人民有个安居乐业的环境空间,因此要着眼于科学发展观,统筹协调经济建设与地质环境保护,最终目的是把地质灾害造成的损失减少到最低限度。

福建省地质灾害防治的近期目标是逐步完善地质灾害防治机制和体制,加强地质灾害预测预警和应急反应能力,提高公众防御地质灾害意识,逐步增强社会对地质灾害的抗损能力和自救能力。

福建省地质灾害防治的中长期目标是构建良性互动的防灾减灾体系,实现地质环境全面、协调和可持续发展。

3.2 地质灾害防治学科面临的挑战与机遇

地质灾害防治工作关系人民生命财产安全,地质灾害防治学科研究的对象因其控制因素的复杂性、发育过程的隐蔽性、发生结果的突然性而具有蝴蝶效应的不可预见性,如何最大程度地避免由于地质灾害造成的人民生命财产损失,对地质灾害防治学科提出了严峻的挑战,也带来学科发展的机遇。

海峡西岸经济区建设、新农村建设将涉及大规模基础设施建设、工程建设,为确保建设项目的安全性和区内人民群众的生命财产安全,消除地质灾害隐患,对地质灾害防治学科提出严峻挑战。

据气象、地震部门预测,本世纪前期,气候变化和地震均趋于活跃期,台风等极端气候事件增多,地震活动频繁,强降雨过程和地震引发的滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂缝将加剧,对地质灾害防治及应急处置提出严峻挑战。

气象学、遥感学、计算机网络技术等新兴学科的蓬勃发展极大地开拓了地质灾害防治学科的研究领域。1998年,国家正式把地质灾害防治列为国土资源部的重要行政管理职能。中央非常重视地质灾害防治,为地质灾害防治工作提供平台,同时为地质灾害防治学科的研究、发展迎来了千载难逢的机遇。

3.3 地质灾害防治学科的发展趋势

党的十七大报告对深入贯彻落实科学发展观提出了明确要求,科学发展观的核心是“以人为本”,这要求地质灾害防治工作应将保障人民群众的生命财产安全作为出发点和落脚点。

地质灾害防治工作应以“预防为主”,严格按照“工程建设用地地质灾害危险性评估制度”,加强工程建设项目地质灾害危险性评估工作,科学选址,避免由于选址不当造成新的地质灾害隐患点,是地质灾害防治工作关口前移的关键。

福建省地质灾害“点多、面广、危害大”,建立健全地质灾害群测群防工作机制,明确政府、部门、单位和公民的地质灾害防治责任,是地质灾害防治工作的有效途径。

进一步完善地质灾害防治法规建设。依靠科技,进一步提高地质灾害防治工作的科技含量。利用先进技术,提高监测预警水平和地质灾害应急处理能力,提高地质灾害防灾减灾效率。

结合新农村建设,对受地质灾害威胁的分散的居民点,特别是生态环境恶化的贫困山区、丘陵区居民点实行搬迁,实现避灾、脱贫和改善生态环境三结合;对威胁人员众多、潜在经济损失很大的地质灾害点进行工程治理,彻底消除地质灾害隐患。

4 福建省地质灾害防治学科发展的战略对策

4.1 发展途径

加强地质灾害防治科学技术研究,积极推广新理论、新技术、新方法,充分利用现代科学技术方法和手段,增强地质灾害综合防治能力,提高地质灾害的综合勘查、评价和评估、监测预报水平;提升灾害信息采集与快速处理能力及抗灾应急能力。充分发挥科研单位与高等院校的技术力量,实行产学研相结合,组织科技攻关,切实解决地质灾害防治工作中的技术问题。加强国际合作与交流,吸收国外先进的地质灾害防治理论和技术方法。

4.1.1 地质灾害预防关键技术研究

4.1.1.1 地质灾害调查野外识别技术方法研究

基于遥感技术(RS)和地理信息系统(GIS),通过大中比例尺的野外地质环境调查与对当地地质灾害历史情况分析,开发典型区域地质灾害发生发展的早期识别技术,研究建立地质灾害危险性和风险性评价的指标体系、分析理论与区划方法。

4.1.1.2 重大地质灾害监测预警研究

2007年,福建省开始实施“闽东南台风暴雨型地质灾害监测预警示范区建设”项目研究,监测诱发滑坡泥石流的降雨量、斜坡岩土体含水量(渗透压)和斜坡岩土体变形位移,在技术上,实现监测数据的采集自动化和处理自动化;研究滑坡泥石流气象预警区划理论与方法,建立区域降雨型滑坡泥石流预警的统计学模型;研究松散岩土体对不同降雨强度和降雨过程的入渗机理,建立基于降水―渗流―斜坡位移破坏物力机制的水文―力学耦合的动力学预警模型;通过监测技术和预警理论方法研究,基于GIS,开发研制预警分析与信息系统,实现地质灾害数据管理、预警分析、预警产品自动生成、预警信息、防灾减灾行政管理、地质灾害防灾减灾科普知识宣传等功能。

开发摄影测量三维滑坡监测系统,将所拍摄到的滑坡的数码影像对与实地使用全站仪所测的像控点实际空间坐标输入到系统中,根据摄影测量的原理计算相片中向点的空间坐标,利用自动寻找特征点的计算机技术,建立三维模型。根据滑坡现场监测时所拍摄的数码相片,在原有三维空间模型的支持下,自动捕捉相片特征点,进行像片匹配,并能在短时间内计算出滑坡已经位移的具体数据,快速监测滑坡位移情况,实现地质灾害应急监测预警。

4.1.1.3 福建省地质灾害远程会商与应急指挥系统关键技术研究

从福建省地质灾害防治的基础和工作出发,利用计算机、网络通讯、数据存储等技术,采用部署和自主研发相配合的原则,以我省地质灾害综合数据库为基础,以数据的远程传输和通讯为手段,以地质灾害摄影应急监测为关键技术突破,实现对我省地质灾害的预警监测与应急指挥,并以部、省视频会商系统为渠道,利用视频和多媒体技术,实现国家、省、市、县四级联动地质灾害综合会商与指挥,有效提高地质灾害防灾工作的科学性、准确性,促进经济效益、社会效益和环境效益的协调统一,最大限度地减少地质灾害对人民生命财产造成的危害。

4.1.2 地质灾害治理研究

4.1.2.1 地质灾害防治工程理论方法研究

研究各类地质体稳定性分类计算方法、防治工程设计标准等,开发防治工程新材料、新工艺、新器具和新技术,形成针对各类灾害体治理的计算理论和技术方法体系。

4.1.2.2 地质灾害治理工程的标准化

研究建立地质灾害治理工程的勘查、设计、施工、监理与管理技术规范体系。

4.2 地质灾害防治学科与相关学科的协调合作

地质灾害防治学科是环境地质学的重要研究领域,是地质科学、环境科学、社会科学相互渗透、重新组合而形成的一门边缘学科,同时还应用到工程力学、地貌学、水文学、生物学、土壤学、气象学、地球物理学、天文学、遥感学、物理学、数学、社会管理学等多个学科的内容。它以人―地系统为主要研究对象,更突出地质作用对人类造成灾害的研究。

地质灾害的发生可引发多种地质灾害之间关系链,地质灾害和其他灾害间存在灾害关系链,以及地质灾害与人类行为间也存在灾害关系链。地质灾害防治学科是一个复杂课题,其研究工作应同时重视多学科、多层次联合调查研究。首先,从地球系统学角度认识地质灾害,从地球系统多圈层相互作用的角度认识地质灾害的发生发展规律和发生机理。其次,将地学、力学、数学、非线性科学和计算机科学和人工智能技术相结合,对地质灾害的过程进行仿真模拟,分析诱发灾害的因素和发生强度,可以实现地质灾害监测预报的定量化。最后,加强灾害性气象预测预报研究,建立基于“3S”技术,集观测、研究、风险评估、预报预警、预防治理一体化的地质灾害预报系统。

4.3 地质灾害防治学科发展的保障措施

以科学发展观统领地质灾害防治工作,实现防灾、减灾目标,应建立政府、科技界、工程企业界与公众社会“四位一体”的减灾战略“伙伴”关系,形成政府、科技界、工程界与公众社会的联动机制,明确国家减灾战略中的每一参加者在新的伙伴关系中承担相应的职责。

4.3.1 建立分级、分部门领导目标责任制,推进社会化减灾体系建设

按照《地质灾害防治条例》的要求,县级以上人民政府应当加强对地质灾害防治工作的领导,组织有关部门采取措施,做好地质灾害防治工作,建立各级政府主要领导负责制;县级以上人民政府国土资源主管部门负责本行政区域内地质灾害防治的组织、协调、指导和监督;县级以上人民政府其他有关部门按照各自的职责,负责有关的地质灾害防治工作。人为活动引发的地质灾害的治理,按照“谁引发谁治理”的原则,由引发者负责。

4.3.2 健全完善法规制度和技术标准

进一步完善与《地质灾害防治条例》相配套的规章、地方性法规;制定地质灾害调查、地质灾害危险性评估与风险区划、地质灾害监测预警和应急处置的规范标准,制定地质灾害治理工程勘查、设计、施工、监理、验收等技术要求、规程及相关的行业、地方技术标准体系,并严格执行,实现地质灾害防治法制化、规范化。地质灾害易发区内,要严格执行地质灾害危险性评估制度。建设工程施工主管部门要加强对工程施工的管理,防止不当施工行为引发地质灾害。

4.3.3 建立和完善地质灾害防治规划体系

各市、县(区)国土资源主管部门会同同级相关部门,依据全国的规划,编制本辖区的地质灾害防治规划,并报同级人民政府批准实施。各级政府要加强对地质灾害防治规划执行情况的监督管理。地质灾害调查、监测、评价、勘查、治理等工作,应当以地质灾害防治规划为依据。

4.3.4 制定相关政策,建立防治经费投入良性机制

鼓励和支持地方政府、企业等对地质灾害防治经费的投入。建立政府、社会和责任者共同参与的地质灾害防治机制,探索地质灾害保险制度。对有一定经济效益的治理工程项目,如开发性治理,地质灾害所在地的政府可以尝试建立多种灵活有效的地质灾害防治资金融资渠道,出台优惠和鼓励性政策,逐步形成地质灾害防治经费投入的良性机制。

4.3.5 加强全球协作

尽快研究全球化各种灾情和环境不安全发生之后的状态,建立相互支援、协作和帮助的救援体系,承担起各自责任,做出应急反应,采取有效措施,实施可行的方案。只有与全人类共同携起手来面对全球化与局部化自然灾害时,人类才能积极有效地抵抗环境继续恶化的结局。

4.3.6 加强地质灾害防灾减灾宣传教育

普及地质灾害防治知识,提高政府、部门、单位和民众的防灾减灾意识。正确对待自然,尊重自然规律,以更为理性的方式反思自然以及人与自然的关系,使地质灾害防治成为全社会的自觉行动。各市、县(区)以及地质灾害易发区的乡(镇)应加强地质灾害防灾知识的培训和演习,作为加强群测群防预警系统建设的重要组成部分,全面提高地质灾害易发区人民群众自防自救能力,最大限度降低灾害造成的损失。

4.3.7 实施严格的奖惩制度

对在地质灾害防治工作中作出突出贡献的单位和个人给予嘉奖;对引发地质灾害以及在地质灾害防治工作中有渎职行为的单位和个人,按照《地质灾害防治条例》和《国务院关于特大安全事故行政责任追究的规定》追究责任。

参考文献:

[1] 地质灾害防治条例, 2004.

[2] 福建省人民政府. “十一五”期间福建省突发公共事件应急体系建设规划. 2005.

课题组成员:

1. 周伟栋,福建省地质学会地质环境专业委员会主任,福建省地质环境监测中心主任、高级工程师。

2. 王国民,福建省地质学会地质环境专业委员会副主任,福建省地质环境监测中心总工、高级工程师。