河湖采砂全过程智慧监管关键技术及应用
阅读量: 来源: 时间:2023-08-21

本成果属于河流泥沙工程、智慧水利专业领域。河湖无序采砂给河势、防洪、水利设施、水环境等安全及经济社会发展造成严重影响。如何确保河湖有序采砂是政府关注的重要问题,针对河湖采砂监管存在的可采区及可采量确定难、采砂量计量难、采砂过程管理难、采砂监控信息采集与传输难等问题,项目组利用高新技术解决河湖采砂监管效能低的难题,开展了产学研用联合科技攻关,突破了若干技术瓶颈,取得主要成果如下:

1、基于大型河床演变物理模型,揭示了推移质泥沙输移规律、沙质型河道形成和演化特性,阐明了采砂与河床演化互馈机理,构建了河湖砂可采量预测数学模型,解决了河湖采砂可采区与禁采区划分难的问题。

2、首创了基于“声-光-电-振”协同感知的采砂量实时计量技术,并创制了采砂量智能计量装置,解决了采砂量计量不精准的问题。

3、发明了采砂船“船脸”智能识别技术,创建了基于仿复眼成像和注意力机制的采砂船智能识别及其行为跟踪算法,并创制了采砂船智能识别装置,解决了复杂气候环境下采砂船及行为监管难的问题。

4、发明了缺乏供电设施条件下河湖采砂监控视频帧自适应采集频度技术,创建了复杂环境下传输切换与基于波束成形的高能效传输方法,解决了采砂监控信息时常中断的问题。

本成果获授权国家专利16项(发明专利11项)、软著9项,出版著作6部,形成国家、行业标准2部,法规1部、管理制度4项,发表论文107篇;培养水利部科技英才1名、青年井冈学者1名、研究生20余名。江西省市县三级和采砂企业中得到成功应用在全国多省份推广。全面提升了河湖采砂治理现代化水平,推进了行业科技进步,产生了重大的社会、生态和经济效益。



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