手機感測器妙用！印度科學家創新，山體滑坡慘劇可能減少發生

山體滑坡的頻發正在全球造成重大基礎設施損壞和人員傷亡。據估計全球每年有超過5,000人被埋在山體滑坡下，由此造成的經濟損失十分巨大。

印度位居全球滑坡之首: 印度每年因山體滑坡造成的經濟損失超過100億盧比，死亡人數超過1000人。僅僅是在喜馬偕爾邦，每年就會造成200多人死亡，損失超過55億盧比。

山體滑坡在印度郊區和山區很常見，尤其是在大雨過後。山體滑坡一旦發生速度極快，而且留給人類及其它動物的逃離時間相當短暫，大量石塊，泥土和雜物就會和水混合在一起，以排山倒海的速度沿著斜坡向下滾落，沿途的樹木、車輛和村莊都有可能被摧毀。

就在今年7月23日，我國貴州六盤水市水城縣雞場鎮坪地村岔溝組發生了山體滑坡，導致了嚴重的後果：42遇難，9人失聯，20多幢房屋被掩埋。

想要預測山體滑坡，需要一些專業的儀器，如建築行業使用最廣的全站型電子測速儀，該儀器採用鐳射探測，使用頻率最高。另外還有邊坡雷達，透過雷達探測微小位移。但是這些方法並不可能大面積山區鋪開，只能針對有地質跡象的重點地方進行關注。那麼有沒有更加便捷實用性強的低成本方法呢？

印度科學家現在表示，他們已經開發出一種利用智慧手機上常見的運動感測器來探測它們的低成本技術。目前這種裝置正在喜馬偕爾邦的20多個地方進行試驗。喜馬偕爾邦每年上百人死於山體滑坡。他們希望這個發明有助於大幅減少這些自然災害造成的死亡和損害。

加速度計是一種測量速度變化的運動感測器。在智慧手機中，該功能可以讓人們使用指南針和地圖應用，甚至可以靈活地自動水平或垂直翻轉螢幕。

來自印度理工學院(IIT)曼迪校區的科學家們發現，經過一些修改後，加速度計還可以作為一種低成本的山體滑坡早期預警系統。研究人員估計改裝後的預警系統製造成本大約是282美元，相當於近2000元人民幣，相比現有的昂貴技術，十分經濟適用。

權威機構表示，喜馬偕爾邦經常發生山體滑坡，這是由於喜馬偕爾邦多山的地形和喜馬拉雅山脈的不穩定性造成的。而且過多的降雨、猖獗的森林砍伐和未經許可的建築加劇了這一問題。另外滑坡造成的人員傷亡也在增加，除了居住在附近的居民外，由於道路連通性的增強以及車輛的增加，滑坡造成的道路交通事故也在增加。

計算機工程師瓦倫達特博士和他的同事土木工程師烏代博士正在領導這項技術的開發工作。他們使用運動感測器來測量土壤的運動。當研究人員把它嵌入土壤時，加速度計會隨著土壤的移動而移動。本質上，如果有外力作用於土壤，土壤就會移動，感測器的作用是記錄下運動的範圍。

研究人員解釋說，一系列小的土壤移動可能有助於為正在形成的更大災難提供早期預警。由於早期預警來自於微小的移動，所以探測滑坡比探測地震要容易，地震的探測需要很短的預警時間。

該裝置會測量土壤中發生的所有移動，當它檢測到可能導致山體滑坡的重大位移時，就會發出巨大的報警聲，並會向監控機構傳送簡訊，以便他們能夠疏散該地區及其周邊地區的居民，並且阻止車輛前往該地。

在實際應用中，該裝置目前已經取得了一些成功。在喜馬偕爾邦曼迪區的庫特羅皮， 成功地發出了即將發生山體滑坡的警報，警方成功地疏散了附近的車輛，之後山體滑坡完全損毀了附近的道路。

烏代博士告訴媒體說，他們使用該裝置成功地提醒了當地官員，該州Deode地區的一座小山需要細緻監控，因為土壤移動表明這座小山有滑動的風險。

當地官員經常需要處理山體滑坡的悲慘後果，因此對這項技術很感興趣。今年早些時候，州政府與國家災害管理局(NDMA)合作的研討會上，他們們展示了這項技術，並收到了很多將其商業化的請求。現在正準備進一步的市場化推廣。

該裝置去年10月還獲得了政府頒發的創新獎，目前研究人員已經能夠讓它提前足夠多的時間發出預警訊號，以便在可能發生山體滑坡前的最快時間裡讓監管機構做出應對。

兩位博士希望這項技術更具有預測性而不是反應性，因此針對裝置產生的資料集，該團隊已經開始使用人工智慧和機器學習，並希望它能開發出演算法，使他們能夠提前24小時甚至一週預測山體滑坡。

目前這些演算法目前正在改進中，科學家們希望在2020年季風到來之前，該裝置能夠在實際應用中更準確地發出預警，過濾掉虛假訊號。研究人員十分樂觀，表示如果一切按計劃進行，它將非常有用。

本文參考：BBC/印度理工學院曼迪校區網站