近日,成都理工大学许强教授、南京大学朱鸿鹄教授联合中国海洋大学、长安大学、国家自然灾害防治研究院等国内顶尖科研机构,在《中国科学基金》2025年第6期发表专题论文 《自然灾害监测技术体系》。该文不仅深入探讨了全球气候变化对灾害链风险的深远影响,更为国家自然科学基金委第410期“双清论坛”核心议题提供了系统性回应。依托理论—技术—国家体系的全方位突破,研究为自然灾害防治领域贡献了创新性解决方案,绘制出我国现代化灾害监测体系建设的科学蓝图。
我国是自然灾害的高发区域,不仅灾种繁多、分布广泛,而且损失巨大。随着全球气候变化的加剧,极端天气灾害频繁发生,洪涝、地震、地质灾害及其链生灾害的发生率显著上升,给国家公共安全与可持续发展带来了严峻挑战。因此,构建一个精准高效的现代化灾害监测技术体系已成当务之急。

经过深入剖析,研究团队指出当前自然灾害监测所面临的五大共性问题:一是数据共享共用的问题,即监测信息孤岛现象严重;二是全域监测的难题,空间覆盖广度有待提升;三是应急能力的提升问题,监测时间分辨率需要智能优化;四是多源融合监测的问题,监测标准机制亟待统一规范;五是极端环境监测的挑战,新型传感装备亟需创新研发。这些问题严重制约了我国自然灾害的精准研判与主动防控能力。
为破解困局,研究团队提出 “理论突破—技术攻关—国家统筹”三位一体的自然灾害监测技术体系。在理论层面,该体系创新了跨灾种监测指标体系和多源异构数据融合理论,为自然灾害防治体系建设提供了科学支撑。通过建立多灾种组合联动指标体系,解构致灾物理参量并凝练跨灾种共性指标,形成灾害链动态量化模型。同时,发展多源异构数据融合与智能分析理论,结合传感器标定、数据同化及不确定性决策方法,实现从被动监测到主动感知的转变。这一体系的构建,为灾害链演化机理表征和预警提供了统一监测理论框架,支撑了风险全景认知。
在技术层面,该体系致力于研发跨尺度多维协同监测技术,攻克极端环境监测瓶颈。通过构建“天一空一地一内(海)”的多维协同监测网络,我们利用卫星遥感、无人机集群、地面传感仪器以及海底监测装备的立体组网,实现了全域覆盖与时空互补。此外,创新地构建了“云-边-端”智能协同监测架构,借助智能变频感知与边缘计算技术,实现了灾害数据的实时处理与分钟级响应。这一架构还支持监测资源的动态调度与组合式配置,从而推动了“广覆盖、强现场、快响应”的监测模式的形成。我们的重点在于突破极端环境监测技术的瓶颈,研发出适用于高寒、高温、高压、深地、深海等极端环境的强适应性、高鲁棒性监测传感装备与智能组网系统,以显著提升在复杂条件下的监测可靠性。
在国家级层面,该体系致力于强化国家监测网络的布局,并推动数据共享标准机制的建设。通过实施“全国形变一张图”InSAR卫星计划、“全域激光雷达”三维建模,以及重点风险区的“航拍影像全覆盖”计划和气象雷达与地面监测站的增补,构建国家尺度的立体观测网络。同时,我们加强多部门协同,建立数据共享机制与统一标准规范,以推动军民商卫星资源的统筹调度,形成“监测-预警-处置”的全链条管理闭环。其核心在于通过立法保障与平台建设,打破信息孤岛,实现跨区域、跨灾种的协同治理,从而为“数字中国”战略下的自然灾害防治提供坚实的制度保障。
