实时监测+提前预警：4D成像雷达在地质灾害监测预警方面的应用

      在社会生产活动中，不可避免会发生不同类型的地址灾害，这些灾害易造成不同程度的经济损失，严重的还会出现人员伤亡。在相关统计中，地质灾害的主要类型有滑坡、泥石流、崩塌，这些大多集中在汛期。引发地质灾害的原因主要包括认为因素、地质构造因素以及气候环境因素。由于我国地质灾害监测技术起步较晚，使得很多地质灾害难以及时发现，进而引发严重的安全事故。为了提高地质灾害防御能力，发挥先进科技对社会经济发展的保障作用，构建地质灾害监测系统具有十分重要的意义。

       地质灾害监测主要任务为监测地质灾害时空域演变信息、诱发因素等最大程度获取连续空间变形数据应用于地质灾害稳定性评价、预测预报和防治工程效果评估地质灾害监测是集地质灾害形成机理、监测仪器、时空技术和预测预报技术为一体综合技术当前地质灾害监测技术方法研究与应用多是围绕崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害进行。

     新型的地质灾害安全在线监测预警系统解决方案的前端监测设备包括合成孔径干涉雷达（InSar）、激光扫描、光纤应变分析、视频监控等。此类技术自动化程度较高，能够大大降低人工成本，但上述设备造价昂贵，且不易实际安装部署，维护保养也较为困难。

       4D成像雷达基于毫米波雷达技术，在传统毫米波基础上，增加了对探测区域目标俯仰维度信息的解析，获取目标高度，实现目标的距离、速度、水平角度和俯仰角度四个维度信息的探测，全面感知监控环境的实时变化。4D成像雷达是一种基于4D高分辨点云成像的新型雷达技术，它的核心竞争在于高分辨和高密度点云成像。通过雷达的立体空间扫描，实现对周围环境立体成像，最终达到环境目标区分、目标轮廓描绘及目标点云融合等。同时，4D成像雷达相比于其它新型探测感知传感器，在实时性、造价成本、全天候、全天时、安装部署和维护等方面，具有非常明显的优势。

       在地质灾害监测预警中，4D成像雷达安装于待监测区域底部，雷达波束照射向待监测区域。当该区域内发生滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害前，原区域内环境目标会由于地质变化而出现变动。4D成像雷达通过感知区域内目标的变动趋势，自动对监测数据进行处理分析，快速、准确地判断是否存在地质灾害风险，提前对可能发生的地质灾害进行预警，避免由于地质灾害带来的危害。

       应用在地质灾害监测预警方面的4D成像雷达具有以下特点：

• 成像速度快、精度高，不受植被吹动/动物走动影响；
• 具备固定+可拆形态，兼顾满足长期与应急监测等多场景，且重量轻，运输部署便利；
• 环境适应性强，可全天时全天候工作，防水抗震设计可支持野外恶劣环境；
• 智能化程度高，具备系统自诊断和修复、设备状态监控上报、自动重连功能，可进行本地应用、远程访问、数据下载、操作等作业；
• 预警机制多样，根据不同应用场景，支持预警阈值设定，超阈值后预警；
• 实时性高，可实现毫秒级的数据更新；

       应用领域包括：

• 山体滑坡监测；
• 边坡施工安全保障监测；
• 公/铁路边坡监测；
• 桥梁崩塌监测；
• 工业堆场滑塌监测；
• 坝体边滑坡监测；