前沿科技之可預測滑坡的智能傳感器

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英國的電子學和地理學專家正在研制可以預測即將發生的滑坡的傳感探針，以便在今年冬季國南加州暴風雨季節監測侵蝕率。
研究人員表示，這些傳感器能夠適當地預測突發的滑坡，這在印度和亞洲尤為普遍。這些地質災害能夠造成大規模的破壞，有時甚至奪走數百人的生命，使數百萬人無家可歸。這種設備還可以用于預測英國的洪水。
( u# D5 ^" m7 w3 J2 @$ g如今，6個手掌大小的傳感器已經被安裝在距離美國邊境3.2千米的墨西哥Los Laureles峽谷。由于暴雨和泥石流，該地區經常處于水下。這個峽谷通往提華納河河口，后者位于一個國家級自然保護區中。

+ n0 U7 D, _2 r- {& A# I英國南安普敦大學的Kirk Martinez博士和Jane Hart教授在美國國家海洋與大氣管理局（NOAA）的資助下開發這種傳感器。
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Martinez說：“之前從來沒有人嘗試過在斜坡上放置無線電傳感器。我們基本已經研制出一個可以測量光、導電性和傾斜的小型版傳感器。”他解釋說：“峽谷地區沒有合適的排水系統，質量糟糕的房屋還面臨著大量的洪水問題。街道沒有鋪設，當水流過時會帶起沉積物，并且會變得具有很強的攻擊性。”

3 N2 S& h: c3 e! b$ |# D6 U為了幫助該地區的科學家預防滑坡，他和其他研究人員將探針安置就位以測量地面的斜度、濕度、溫度和壓力。

0 v  u) C3 |: D, Z9 g7 g此外，雨水和泥土可以向北流過邊境，直接影響加利福尼亞和墨西哥之間的提華納河河口。該河口區是一塊濕地，哺育著生活在這里的大量珍稀和瀕危物種，這里還是南加利福尼亞少數的鹽沼之一，是370種遷徙和本地鳥類的重要棲息地。

據介紹，該傳感器探針每隔幾分鐘就讀取一次數據，監測土壤濕度和活動等因素。每小時數據詳情都會直接返回美國圣地亞哥和南安普敦大學進行分析。
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Martinez補充說：“現在的一個挑戰是讓它們測量更多的數據，并且在預測出一場暴風雨時使它們變得更加活躍。” Martinez之前曾在2003年開發出了預測冰川活動的傳感器探針。
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Martinez說：“我們已經獲得了很好的信號，通過這些傳感器感覺到了沉積物和土壤的變化。下一步是當情況發生變化時能夠進行預測，這樣住在附近的人們就能早些時候得到暴風雨和滑坡的警示。”
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3 w: N; G$ E, v3 u* }無線傳感器網絡是為感知環境而開發的一種技術，它可以靠電池電量運行多年，互相連接以實現遠程無線電通訊。它們被設計為共同工作并且在“閑置”時段節省電力，而不是持續地采集和發送數據。
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Martinez解釋說，這些探針從高能量的鋰電池獲得電力運行，并且大多數時候都處于“休眠期”，這樣它們就可以在無須人員干預的情況下運行好多年。在山區進行運行干預是很昂貴的事，在冰川下面就更不用說了。