北斗如何赋能雨水情监测?

近期,第十四届全国人民代表大会第三次会议圆满落幕,水利部部长李国英在第二场“部长通道”集中采访活动中表示,水利部正积极推进“三个体系”建设,去年已成功抵御1321条河流洪水,为保障人民群众的生命财产安全作出有力贡献。北斗卫星系统作为我国自主可控的时空基础设置,凭借其全疆域覆盖、短报文通信、高精度定位等优势特点,在“三个体系”中发挥了关键作用。

李国英部长在通道上回答记者提问(图片来源:中国水利)

我国地势西高地东,呈阶梯级分布,有利于海洋湿润气流深入内地形成降雨,另一方面,受全球气候变化影响,近年来我国极端天气频发,暴雨、洪涝、干旱等灾害时常发生,对人民群众的生命财产安全造成极大的威胁。据介绍,水利部锚定推进防洪安全体系和能力建设目标,积极推进流域防洪工程体系、雨水情监测预报体系、水旱灾害防御工作体系“三个体系”建设。

那么,什么是“三个体系”?它们在防洪治洪中分别起什么作用?

防洪治洪是一场持久战役,如果将洪水比作猛兽,那么在“三大体系”中,第一体系流域防洪工程体系就是防洪之盾,它通过水库、河道及堤防、蓄滞洪区等“硬件设备”,采取上蓄、中滞、下排等措施进行防洪治洪,通过增强对洪水的主动调控能力,减轻洪涝灾害造成的风险和损失。

第二体系雨水情监测预报体系是防洪之眼,主要通过“三道防线”实现。

第一道防线由“天基”气象卫星和“地基”测雨雷达组成,主要负责监测预报“云中雨”,即实时监测云层,提供雨水降落的时间、地点等雨水情报,在降雨前对可能发生的洪水作出预报。

第二道防线是雨量站网,主要负责监测预报“落地雨”,即对落地降雨进行实时监测,获取的数据可对“第一道防线”的预报精准调整的同时,也能在洪水发生前对可能发生的洪水作出预报。

第三道防线是水文站网,主要负责监测预报“河中水”,即实时监测江河、湖泊、水库的水位、流量等水文要素变化,若“河中水”出现异常,将及时进行洪水告警、灾害警示、“演进”预报,为抵御洪水提供数据支撑。“三道防线”通过对“云中雨”、“落地雨”、“河中水”的实时监测和预报预警,延长灾害预见期和提高预报精准度,为防汛减灾提供精准的数据及信息支撑,在防灾减灾、应急救援工作起承上启下的作用。

第三体系水旱灾害防御工作体系是防洪之心,通过责任落实、决策支持和指挥调度三项机制,明确各级水利部门在防洪决策制定、防洪指令发布、防洪指令执行等方面的工作程序,以此保障防御工作得以有力、有序、高效开展。“三个体系”相互关联又独立在各个环节发生重要作用。

经水利部门等多方积极推进,“三个体系”建设已在去年汛期发挥重要作用。据了解,2024年汛期,全国有1321条河流发生洪水,水利部门提前发布洪水预警4303次,发出各类调度指令3.01万道,全国有6929座(次)大中型水库投入防洪调度运用、拦蓄洪水1471亿立方米,减淹城镇2330个(次),减淹耕地1687万亩,避免人员转移1115万人(次),最大程度保障了人民群众生命财产安全,最大限度减轻了洪涝灾害损失。

防微杜渐,降低灾害带来损失的最好办法就是未雨绸缪,为此,各级水利部加紧推进“三道防线”建设,聚焦水库安全度汛、雨水情预测预报等关键环节,提高预报、预警、预演、预案的“四预”能力。

北斗卫星导航系统是我国自主可控的“大国利器”,具有全疆域覆盖、短报文通信、高精度定位等优势特点,在无公网信号的情况下,也能通过北斗卫星链路及时地将一线数据及时传达到监测平台,为雨水情监测、防洪救灾等工作提供坚实的数据基础。

深耕北斗行业多年,海聊卫通凭借自身技术优势和实力,自主研发了专业型水库监测设备和雨水情远程监测系统,形成一站式北斗+水利雨水情监测解决方案。方案将传感器、物联网、云计算、北斗等技术相结合,综合分析各水库实际情况,开发了适用于水库、河道水情信息实时监测的水库雨水情远程监测系统,结合各类传感器、通信设备等水库监测设备,构建“感知-传输-预警-决策”全链路监测体系。系统可对超过安全状态的测点进行现场声光报警及远程预警,实现水库安全管理的科学化、信息化、自动化和可视化,为防灾减灾决策提供科学依据,为提升防治工作质量、效率和管理水平的提高奠定基础。

系统功能

可视化电子地图

系统主页面的电子地图可直观显示出各测点位置的分布情况、水雨情信息以及警戒状态,并以各种不同颜色表示警戒状态。点选测点,可进入测点详细信息界面,支持查看测点的基本信息及最新监测数据,如水位、降雨量、水雨情警戒状态、最后一张照片、水位曲线等信息,同时支持即时召测、控制拍照功能。

远程指令

系统支持远程设置现场测点水位警戒线值报警,并支持接收水位报警信息,弹

出报警信息提示、声音提示,并向相关部门指定人员发出报警短息通知。系统接收到报警信息后弹出报警提示信息,并进行声音报警,管理人员确认信息后,可直接查看最新现场照片,显示当前现场状态。

功能特点

  1. 系统采用 B/S 模式设计,用户可灵活使用浏览器访问系统完成操作指令;
  2. 软件同时支持通过 GPRS、短消息、光纤网络等方式同现场终端通信;
  3. 电子地图可视化,支持在地图上直观查看各测点位置的分布情况、水雨情信息以及警戒状态,并以各种不同颜色表示警戒状态;
  4. 系统具有灵活性、即时性,支持定时主动上报、事件告警主动上报、定时问询和即时召测;
  5. 系统支持远程设置现场测点水位警戒线值报警;
  6. 支持接收水位报警信息,并同步弹出报警信息提示、声音提示,向相关部门指定人员发出报警短息通知;
  7. 软件系统采用模块化设计,具备系统信息管理、测点信息管理、实时在线监测、历史记录管理、报表曲线分析、日志管理等多个功能模块;

核心产品

北斗三号短报文数传终端

HLS1301北斗三号短报文数传终端内部高度集成了北斗三号RDSS模块、BDS B1/GPS L1模块、CAT1模块、天线等,可完整实现RDSS定位、短报文通信、4G通信功能,并能实时接收BDS B1/GPS L1卫星导航定位信号,在野外无公网地区也能将雨量、水位、山体位移、定位等重要数据及时传送到监控系统后台,为洪水防御、应急决策、安全布防等指挥调度工作提供坚实的数据支撑。终端体积小巧、功耗低,连接简单、操作方便,已通过北斗短报文终端入网检测和水利北斗短报文通信规约认证,非常适应于野外数据传输,森林防火,水利监测,地质监测、无人区工控指令发送等大规模应用。

HLS1301北斗三号短报文数传终端

内容概要:本文介绍了一个基于冠豪猪优化算法(CPO)的无人机三维路径规划项目,利用Python实现了在复杂三维环境中为无人机规划安全、高效、低能耗飞行路径的完整解决方案。项目涵盖空间环境建模、无人机动力学约束、路径编码、多目标代价函数设计以及CPO算法的核心实现。通过体素网格建模、动态障碍物处理、路径平滑技术和多约束融合机制,系统能够在高维、密集障碍环境下快速搜索出满足飞行可行性、安全性与能效最优的路径,并支持在线重规划以适应动态环境变化。文中还提供了关键模块的代码示例,包括环境建模、路径评估和CPO优化流程。; 适合人群:具备一定Python编程基础和优化算法基础知识,从事无人机、智能机器人、路径规划或智能优化算法研究的相关科研人员与工程技术人员,尤其适合研究生及有一定工作经验的研发工程师。; 使用场景及目标:①应用于复杂三维环境下的无人机自主导航与避障;②研究智能优化算法(如CPO)在路径规划中的实际部署与性能优化;③实现多目标(路径最短、能耗最低、安全性最高)耦合条件下的工程化路径求解;④构建可扩展的智能无人系统决策框架。; 阅读建议:建议结合文中模型架构与代码示例进行实践运行,重点关注目标函数设计、CPO算法改进策略与约束处理机制,宜在仿真环境中测试不同场景以深入理解算法行为与系统鲁棒性。
在科技快速演进的时代背景下,移动终端性能持续提升,用户对移动应用的功能需求日益增长。增强现实、虚拟现实、机器人导航、自动驾驶辅助、手势识别、物体检测与距离测量等前沿技术正成为研究与应用的热点。作为支撑这些技术的核心,双目视觉系统通过模仿人类双眼的成像机制,同步获取两路图像数据,并借助图像处理与立体匹配算法提取场景深度信息,进而生成点云并实现三维重建。这一技术体系对提高移动终端的智能化程度及优化人机交互体验具有关键作用。 双目视觉系统需对同步采集的两路视频流进行严格的时间同步与空间校正,确保图像在时空维度上精确对齐,这是后续深度计算与立体匹配的基础。立体匹配旨在建立两幅图像中对应特征点的关联,通常依赖复杂且高效的计算算法以满足实时处理的要求。点云生成则是将匹配后的特征点转换为三维空间坐标集合,以表征物体的立体结构;其质量直接取决于图像处理效率与匹配算法的精度。三维重建基于点云数据,运用计算机图形学方法构建物体或场景的三维模型,该技术在增强现实与虚拟现实等领域尤为重要,能够为用户创造高度沉浸的交互环境。 双目视觉技术已广泛应用于多个领域:在增强现实与虚拟现实中,它可提升场景的真实感与沉浸感;在机器人导航与自动驾驶辅助系统中,能实时感知环境并完成距离测量,为路径规划与决策提供依据;在手势识别与物体检测方面,可精准捕捉用户动作与物体位置,推动人机交互设计与智能识别系统的发展。此外,结合深度计算与点云技术,双目系统在精确距离测量方面展现出显著潜力,能为多样化的应用场景提供可靠数据支持。 综上所述,双目视觉技术在图像处理、深度计算、立体匹配、点云生成及三维重建等环节均扮演着不可或缺的角色。其应用跨越多个科技前沿领域,不仅推动了移动设备智能化的发展,也为丰富交互体验提供了坚实的技术基础。随着相关算法的持续优化与硬件性能的不断提升,未来双目视觉技术有望在各类智能系统中实现更广泛、更深层次的应用。 资源来源于网络分享,仅用于学习交流使用,请勿用于商业,如有侵权请联系我删除!
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