湖南日报全媒体记者 余蓉

从500公里高空捕捉地表毫米级“心跳”！近日，湖南大学“星眸守城”学生团队依托其自主研发的“基础设施天空地一体化智能安全监测平台”，成功识别出长沙市某小区74栋房屋存在的沉降安全隐患，精准发现该区域房屋在两年内累计沉降-15-40mm的异常变形，变形速率绝对值大于20mm/yr。

图为长沙某小区异常PS点标记

不仅如此，“星眸守城”团队成员还通过深度的数据分析和成因排查，溯源该区域房屋沉降的原因主要在于“大厚度填埋土”与“市政管道改造开挖施工”产生的耦合效应。团队据此形成的专业风险溯源报告，为政府部门及时采取精准工程干预措施提供了关键决策依据。该案例也标志着“星眸守城”团队创新技术在城市建筑安全监测领域取得实效，为落实国家“全面提高城市韧性”要求提供了有力的技术支撑。

团队成员对PS点数据进行筛查、分析

房屋建筑安全，是千家万户安心之所系。当前，我国建筑行业正从“大建设”迈向“建养并重”，今后还将迈向“大规模运维”，老旧小区改造、基础设施安全运维成为重中之重。根据调查统计，2023年全国存量城乡房屋建筑已超6亿栋，其中，接近80%房屋预计在2040年进入设计使用年限中后期。今年，湖南省计划改造1700个老旧小区，惠及24万户居民；长沙入选2025年中央财政支持城市更新行动名单。“城市体检”至关重要。

面对庞大的存量建筑，尤其是年岁已久的老旧低层楼房和结构复杂的高层、大跨度建筑（如体育馆、航站楼），传统依靠“人盯房”的巡检和常规监测手段已力不从心：老旧房屋使用年限和房屋类型多样化，检测盲点多测试速度慢；高楼大厦受温度变化影响大，房屋结构的热胀冷缩，容易掩盖结构真正的异常变形和倾斜；大跨度房屋建筑变形复杂，在地面密集布设传感器进行数据采集，成本动辄超百万。城市级别的建筑安全监测，亟需一场技术革新，亟需分类别精细化管理，实现“人防”到“技防”到“智防”的要求。

面对这个棘手难题，一群来自湖南大学土木、电气、自动化、金融等多学科背景的本科生同学组成了“星眸守城”团队。在周云教授指导下，他们将时代呼唤化为行动实践，一头扎进湖南省多个老旧社区，开展以星载InSAR为核心技术的房屋安全风险排查，通过卫星数据分析城市广域的风险点，再实地记录房屋裂缝情况、统计受损房屋数量，系统摸清了长沙市基层检测的“盲区”。

团队成员对老旧小区进行实地勘察

基于扎实的调研和学科交叉优势，“星眸守城”团队提出了融合“天眼”（卫星）、“鹰眼”（无人机）和“地网”（传感器）的“天空地一体化”监测构想。为达成“天空地一体化”监测方案的高精度目标，团队系统性地攻克了三大核心技术瓶颈：一是完善结构纵向沉降与局部横向倾斜角的计算模型及评估方法，构建了更全面、精准的建筑安全风险量化指标体系；二是创新性地在干涉相位模型中引入温度变量项，成功解决了传统永久散射体干涉测量（PSI）技术难以准确反演高层建筑复杂非线性温度变形的难题；三是开创性地将DS-InSAR技术与有限元模型（FEM）结合，通过精确分离热致变形，成功将结构变形监测结果与理论模型的均方根误差（RMSE）降至0.67，实现了大跨结构变形监测预警。

在“星眸守城”团队的合力攻坚下，一张立体化的城市安全监测网络已然编织——“云端哨兵”从500公里高空捕捉地表毫米级“心跳”，无人机近空精细扫描，地面传感器实时感知。这张网络不仅为城市体检、防灾减灾提供了科技利器，更为城市更新中的危房改造、基础设施智能运维注入强大动能。

从最初的构想到技术的成熟应用，“星眸守城”团队走过了坚实的成长之路。从对长沙本地低层建筑、高层建筑及大跨空间结构的变形识别，到对台北市建筑群的风险评估，团队的技术足迹不断延伸。他们积极与政府部门、专业机构携手，提供了多份及时有效的风险预警报告。此外，团队积极探索城市健康监测的市场化与商业化的实现路径，申请多项实用新型专利，为技术筑起了坚实的“护城河”。

“运筹帷幄之中，决胜千里之外”，湖南大学“星眸守城”团队立足学科交叉，用智慧与创新守护着城市的坚固与安宁。

作者：余蓉

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来源：湖南日报·新湖南客户端