AI時代來臨！看人工智能如何賦能水文監測

“AR智能監測項目”深度融合監控視頻、報警信息等數據資源，通過全方位采集監測數據，多維度整體梳理，實現遠程監測水位，自動獲取系統輸出的對比信息和報警信息，實現對水庫、河流、閘站、堤壩等視頻監控資源的統一管理與應用，實時遠程監測自然河流、人工運河、景觀河道等實時水文狀況，為保障河道的安全用水和安全度汛提供了準確、及時的現場信息，為洪澇災害預警提供有力支撐。

沭陽水文監測中心專門構建了“中心集中遠程監控，測站現場無人值守”管理模式，利用云計算、物聯網、大數據、移動互聯網和人工智能等新一代信息技術，對河流進行遠程感知、網絡互聯、智能分析和泛在服務，為水文觀測、流量測驗、安全管理等水文智慧服務提供現代化技術支撐。

浙江：視頻水位計讓測量更加直觀高效

“每天清晨，我們走進辦公室的第一件事就是打開電腦，查看錢塘江水位、雨量、流速流量等各項水情雨情數據，確保安全平穩度汛。如果乘坐測船給錢塘江測流，跨江來回約40分鐘，現在則可以實現24小時實時‘把脈’，更加便捷高效。”

視頻水位計是將人工智能技術集成到前端高清攝像機中，通過前端設備直接獲取水尺視頻或圖片，結合人工智能圖像識別技術獲取到水位數據，再利用通信技術傳輸水位數據、水尺圖片及視頻圖像。最終水文站觀測人員只需在辦公室將視頻水位計識別到的數據資料進行比測，即可實現水文測站無人值守。與傳統水位測量相比，視頻水位計更加直觀、高效且建設成本低。

2021年以來，浙江省水文管理中心積極推進現代化數字水文測站建設，成立水文人工智能應用聯合實驗室，通過大數據計算進行單站預報。人工智能圖像識別技術可實現三維數字駕駛艙、AR雨量場、自動巡檢及資產管理等水文專屬應用。同時，經過不斷探索嘗試，成功研發視頻水位計，使水位識別技術在性能、準確性和穩定性上有了極大提升。

青海：高寒缺氧地的智慧測站

“很多原本需要我們人工測量的數據都能通過這些設備更精確、及時地記錄下來，我們坐在電腦前就能對相關數據進行分析研究，這對我們水文人來說不僅是人力得到緩解，也能讓我們對現有數據進行更深層次的利用。”

進入坐落在平均海拔3600米，距通天河河口6公里的直門達水文站，院子右側的一處氣象觀測場格外引人注目，溫濕度自動監測儀、水面遙測蒸發器、翻斗式自記雨量計……各式自動化監測設備整齊安置。

經過多年建設，直門達水文站已經成為青海省自動化程度最高、監測項目最全、實驗條件最好的測站。一改往年水文職工需要在滴水成冰的天氣中，手持鋼釬打穿冰層，形成10個以上測流冰孔，一次測流需要四五個小時的歷史。

今年，青海省計劃建設的囊極巴隴、雜多、尕大灘3個全自動水文監測站，均位于高寒缺氧、條件艱苦的偏遠地區。結合測站地理環境、測驗條件和工作需要，3站均按照“無人值守、自動監測，無線傳輸、遠程控制”的思路進行規劃建設，通過配置無線遙控雷達波數字化測流系統、ADCP測流系統、自動氣象站、自動蒸發設備等先進設施設備，達到設站功能和監測目標。

四川：流域水質超標溯源最快半小時

“對于水質，可以檢測到河流中總磷、氨氮等污染物的濃度。水文數據則能反映河水流速、流量、含沙量、降水等信息。除了這些數據，這套系統還囊括了周邊居住小區、工業園區、排污管道等相關情況，可謂是一個大腦中樞。”

四川省成都市“基于人工智能的白河流域監管”系統是利用水質大數據、物聯網和邊緣計算技術，結合速算力學模型、機器學習算法，實現對水質超標實時溯源時間由傳統的48小時，縮短至最快半小時。

系統選取成都雙流區白河作為試點——在長度18公里的干流范圍，設置13個傳感器，全天候24小時實時抓取水質水文數據，研究范圍約96平方公里的流域。

除此之外，通過數據融合、仿真建模，該系統還能夠對流域可能發生的污染事件做出精準預測，將隱患消滅在萌芽階段，進一步彌補傳統流域監管系統在事件預測方面的短板，并能為實施流域治理提供決策依據。

陜西：AI視頻測流投入試運行

陜西西安水文中心大峪水文站AI視頻測流系統日前投入試運行，進一步支持水文測報信息化、智能化。

系統由河道水情監測儀和智能水利管理平臺構成，采用AI智能分析技術，可實時監測水位、流量等水文要素，支持手機客戶端遠程訪問，實現“有人監管、無人值守”。相比傳統測流方式，系統可實現視頻實時預覽、歷史數據實時對比、站點信息、報警管理、地圖定位等功能，具有易于布設、測量高效、多要素監測、全天候低成本、施測安全等特點。