长江科学院-获奖成果详情湖北省测绘科技进步奖

获奖名称: 面向强监管的智慧流域关键技术研究与应用

获奖等级: 一等奖

获奖类别: 湖北省测绘科技进步奖

授奖单位: 湖北省测绘地理信息学会

完成单位: 长江水利委员会长江科学院

获奖年度: 2022

获奖人员: 郑学东程学军汪朝辉徐坚肖潇李国忠徐健赵保成胡承芳沈定涛

成果简介:当前，我国治水主要矛盾已经发生深刻变化，从人民群众对除水害兴水利的需求与水利工程能力不足之间的矛盾，转变为人民群众对水资源水生态水环境的需求与水利行业监管能力不足的矛盾，强监管已经成为新时代水利改革发展的必然要求。项目基于地理信息、遥感、物联网、无人机、无人船、北斗、人工智能等高科技手段，提出面向强监管的智慧流域平台关键技术并投入实际应用，取得丰富的科研成果，为水行政管理工作提供了强大支撑。项目建立了一种采砂行为过程监管处理模型，探明预判-取证-分析多过程辅助决策机制，提出多维度分析模式并形成标准处理流程。该模型基于北斗卫星导航系统、水域电子围栏等技术进行行为预判，通过无人机、视频监控等技术进行取证，采用机器学习算法开展分析，实现对违法采砂行为的智能识别与监管；构建了一种水利工程监管方法，提出水上水下相结合的分析模式。基于LiDAR对堤防建筑物信息进行水上破坏检测，运用多波束对渠道进行水下裂缝探测，通过水上水下相结合的分析模式进行水利工程安全检测，助力水利工程安全运行监管；提出基于HDFS和HBase的水利强监管多源大数据管理模型。针对水利强监管工作中需要的卫星/无人机遥感数据、水位/流量/工情等物联传感数据、水利视频监控数据、社交网络数据和巡查上报数据等数据，采用HDFS和HBase实现海量数据统一融合、存储和处理，结合基础地理信息数据、水系数据、河湖管理范围、水利工程和岸线规划等基础数据，提出了空间大数据框架下的水利强监管数据模型。研发了一套面向强监管的智慧流域管理平台，建立信息集成共享机制。该平台基于遥感动态监测与识别、无人机巡查与倾斜三维摄影测量、无人船水下地形测量等立体感知体系，融入人工智能、深度学习等技术，实现流域智慧化管理，服务于防汛抗旱、水资源管理、水资源保护、水土保持、采砂管理、河湖“清四乱”等多个监督管理领域，初步形成“立体感知、智能处理、监督预警”的管理机制，推动治水工作由信息化走向智能化。项目围绕水利行业监管中的关键问题，在水利监管体系、技术和信息的集成共享等方面开展了大量研究和应用，取得了很多创新性成果，为水行政机构的监督管理工作提供了强大的科技支撑。共发表论文16篇、出版专著2部、获批国家专利5项、软件著作权7项、实用新型专利2项。研究成果在增城水务信息化示范工程、沙县智慧水务信息平台建设、洞庭湖区防洪蓄洪管理系统试点建设等水利信息化项目中推广应用，结合用户单位实际需求，定制化开发了水利应用平台，受到用户单位好评，取得了巨大的社会效益和经济效益。