這就是為什么世界各國政府要求定期對大壩進行檢查。這是一個復雜的過程，旨在發(fā)現(xiàn)大壩周圍土地的微小變化、細裂縫的出現(xiàn)或其他表明結(jié)構(gòu)承受壓力的跡象。

然而，全球7萬座大壩中有許多位于偏遠地區(qū)，這使得定期檢查變得困難。

因此，越來越多的大壩檢查數(shù)據(jù)從空中獲取。近年來，無人機和衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展為大壩檢查提供了新的解決方案，能夠以前所未有的方式監(jiān)測大壩的完整結(jié)構(gòu)。

“無人機和衛(wèi)星徹底改變了大壩檢查，提供了能夠進入到以前無法到達區(qū)域的機會，并提供了更經(jīng)濟的方式來監(jiān)控整個結(jié)構(gòu)，”IEEE終身高級會員Raul Colcher說。

大壩面臨的新威脅

雖然很少見，但大壩偶爾也會失事。國際大壩委員會對世界上最大的大壩進行追蹤，該委員會稱其數(shù)據(jù)庫中的36,000座大壩里大約有300座曾經(jīng)失事（https://www.icold-cigb.org/gb/dams/dams_safety.asp）。這些事件造成了重大的生命損失和財產(chǎn)損害。該委員會指出，盡管歷史上失事率約為1%，但近年來這一比率已大幅下降。

“一般來說，出現(xiàn)問題的主要原因是自然因素——如侵蝕、極端天氣或地震活動，以及人為因素——糟糕的項目、施工失誤、維護不足和老化，”Colcher說道。

一些專家將氣候變化視為大壩面臨的新威脅，因為它增加了大規(guī)模降雨事件發(fā)生的可能性（https://www.preventionweb.net/news/dams-increasing-danger-collapse-due-climate-change-and-conflict）。

IEEE高級會員Paul Kostek說：“氣候變化導致大壩后的蓄水量增加，這反過來又增加了對大壩結(jié)構(gòu)的壓力。這凸顯出加強檢查以及利用技術(shù)來擴大檢查人員檢查范圍的必要性?！?/p>

合成孔徑雷達（SAR）的出現(xiàn)

近年來，最具價值的衛(wèi)星檢測工具出現(xiàn)了：合成孔徑雷達（SAR）。這種工具利用微波脈沖繪制地面地圖，收集這些脈沖從地球反射回來時的反射波（https://spectrum.ieee.org/synthetic-aperture-radar-synspective）。合成孔徑雷達技術(shù)的一個優(yōu)勢在于，它在創(chuàng)建地球物體高度精細的三維模型時能夠穿透云層進行觀測。

多年來，已經(jīng)發(fā)射了許多合成孔徑雷達衛(wèi)星，這些衛(wèi)星持續(xù)對地球進行測量。一個合成孔徑雷達衛(wèi)星星座每12天經(jīng)過地球上的同一地點一次。這種持續(xù)測量帶來了另一項能力，即干涉合成孔徑雷達（InSAR），它通過比較兩幅合成孔徑雷達圖像來探測大壩表面從太空來看小到1毫米的微小變化。

Kostek說，SAR系統(tǒng)也可以安裝在無人機上，從而能夠從其他角度進行觀測。

“使用無人機或衛(wèi)星（進行檢測），無需（檢測人員）前往現(xiàn)場就可以開展檢測工作，并且在必要時，可以優(yōu)先檢測那些需要實地查看的大壩，”Kostek說道。

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