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视频测流技术在都江堰灌区的应用研究

人民长江 2023年第10期54卷 235-242页

作者：朱蕾徐凌王冬梅郑石柱张弛四川省都江堰水利发展中心四川都江堰611800 北京靖华智云科技有限公司北京101299

作为一种新兴自动化测流技术,视频测流近些年在灌区逐步推广应用,研究其现场应用精度和适应性十分必要。以都江堰灌区为例,基于都江堰灌区两个视频测流试点断面的测流数据,使用水位-流量曲线检验、查线与视频测量流量对比等方法分析了... 详细信息

作为一种新兴自动化测流技术,视频测流近些年在灌区逐步推广应用,研究其现场应用精度和适应性十分必要。以都江堰灌区为例,基于都江堰灌区两个视频测流试点断面的测流数据,使用水位-流量曲线检验、查线与视频测量流量对比等方法分析了视频测流在不同断面形状及流量下的测流精度。结果表明:在断面形状规则、流量变化较小的岷江堰断面,视频测流设备测流精度较高,仅约-3%,适应性好;在断面形状复杂、流量变化较大的黑石河出口断面,视频测流设备的测流偏差较大,达36%。

关键词：视频测流测流精度适应性都江堰

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基于稠密光流法的平原河网区视频测流技术

水电能源科学 2022年第12期40卷 47-49,88页

作者：杜红娟王文种唐炜陈志峰陶然水利部南京水利水文自动化研究所江苏南京210012

针对平原河网区河道低流速条件下自动测流设备选型和应用难的问题,以平原河网低流速测流为目的,构建了基于稠密光流法的平原河网区视频测流技术方法,同时结合平原河网区水流流速缓慢、往复流及易受风扰动的特征,应用阈值分割技术改进稠... 详细信息

针对平原河网区河道低流速条件下自动测流设备选型和应用难的问题,以平原河网低流速测流为目的,构建了基于稠密光流法的平原河网区视频测流技术方法,同时结合平原河网区水流流速缓慢、往复流及易受风扰动的特征,应用阈值分割技术改进稠密光流视频测流方法,并应用于江苏宜兴试验站。结果表明,该视频测流方法一定程度上消除了风和倒影给河道表面测流带来的影响,河道表面粒子捕捉效率高,计算的河道流速流向合理,在一定程度上能够满足平原河网河道低流速测流的需求。

关键词：视频测流稠密光流平原河网 Farneback

基于PLC技术的视频测流方法检验装置及实验

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电子测量技术 2021年第13期44卷 166-170页

作者：徐浩欧阳鑫昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明650500

为解决在实际水文测量中,无法评判视频测流测量结果的问题,需要一种特定的检验装置检验各种测流方法的准确性。利用可编程逻辑控制器(PLC)设计一种面向开放场景的非接触式流量流速测量结果检验装置,通过该装置进行各种视频测流方法测量... 详细信息

为解决在实际水文测量中,无法评判视频测流测量结果的问题,需要一种特定的检验装置检验各种测流方法的准确性。利用可编程逻辑控制器(PLC)设计一种面向开放场景的非接触式流量流速测量结果检验装置,通过该装置进行各种视频测流方法测量结果的检验,从而为视频测量提供一种新的标定方法。首先设计了一种面向开放场景的非接触式流量流速测量结果检验装置;然后,用高帧摄像机拍摄不同帧率的实验视频;最后,用3种主流视频测流算法测量实验视频流速,测量结果与真实数据作对比,结果为3种视频测流算法测量结果误差均在20%以上。实验结果表明,在低流速状态下,如今主流视频测流方法都存在较大误差。

关键词：视频测流帧率检验装置低流速 PLC 标定方法

视频测流技术在七里街水文站洪水监测应用分析

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水利科技 2022年第4期 21-22,27页

作者：黄伟成福建省水文水资源勘测中心福建福州350001

该文简要介绍武大Aiflow视频测流原理,以闽江七里街水文站2022年5~6月洪水实时监测过程为例分析武大Aiflow视频测流设备测流精度和可行性。结果表明,该设备测流精度较高,便捷安全,可有效提高测流效率,具备应用于水文测验工作的可行性。

关键词：视频测流七里街水文站洪水监测

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视频测流系统在高洪流量监测中的应用研究

视频测流系统在高洪流量监测中的应用研究

中国水利学会2019学术年会

作者：张振周扬郭红丽周莉李聂贵符伟杰高文静朱家彬河海大学计算机与信息学院江苏省水文水资源勘测局南京分局水利部南京水利水文自动化研究所

高洪期的河流流量监测对防汛工作具有重要意义。近年来,新兴的图像法测流技术在测量的安全性、时效性和成果的直观性方面表现出传统测量手段不可比拟的优势。为了分析测量方法的准确性、稳定性和适宜性,并对硬件系统及软件算法进行优化... 详细信息

高洪期的河流流量监测对防汛工作具有重要意义。近年来,新兴的图像法测流技术在测量的安全性、时效性和成果的直观性方面表现出传统测量手段不可比拟的优势。为了分析测量方法的准确性、稳定性和适宜性,并对硬件系统及软件算法进行优化,本研究以南京市句容河前垾村水文站为测点搭建了一套在线视频测流系统。在2018年台风"温比亚"过境期间开展了水位、流速、流量的比测试验,验证了技术方法的可行性并对测量中的主要误差来源进行了分析评估。试验表明:近红外成像结合特征均值差融合方法能有效克服复杂光照的影响,使水尺水位线检测的均方根误差达到1cm,漂浮物缠绕和强风引起的图像抖动是产生粗大误差的主要因素。高水条件下表面流速的测量主要受到不利成像条件及环境扰动的影响,重复性误差在10%以内。在不同水位级下基于实测的垂直流速剖面率定了测点的水面流速系数和盲区流量系数,这种初步的解决方案可使断面流量估计误差控制在5%左右。

关键词：视频测流高水条件水位测量表面流速测量流量估计

来源： cnki会议评论

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基于卫星遥感和塔基视频的河流流量监测研究

水利水电技术(中英文) 2024年

作者：张雪容王雪蕾张浩彬王琦尹文杰李彤黄才声陈湛峰广东省生态环境监测中心生态环境部卫星环境应用中心中国地质大学(北京)信息工程学院

【目的】为了实现对西江流域典型断面河流流量的长时序、高频次监测，有效支撑洪涝预警及水资源管理的需求，【方法】联合无人机遥感和智能无人船等手段获取断面水面以上和水面以下的高程数据，构建高精度的三维数字河道模型。利用光学... 详细信息

【目的】为了实现对西江流域典型断面河流流量的长时序、高频次监测，有效支撑洪涝预警及水资源管理的需求，【方法】联合无人机遥感和智能无人船等手段获取断面水面以上和水面以下的高程数据，构建高精度的三维数字河道模型。利用光学和雷达等多源卫星影像提取河流的水面宽度，并采用融合塔基视频和深度学习模型的算法识别河流水位及表面流速，从而实现对河道流量的快速监测。【结果】结果表明：联合塔基视频和三维数字河道模型获取的河流水面宽度与卫星遥感影像监测结果具有较好的一致性，误差在1～2个像元之间（即10～20m）。受气候和岸边植被的影响，当河流水面宽度较大时，两种结果间的误差也会随之增加。河流表面流速与水下地形存在密切的联系，当河流较深时，河流表面不同位置处流速也会有较大幅度的变化；与利用声学多普勒流速剖面仪水文测验的流量数据相比，利用视频和遥感手段获取的流量结果基本一致，误差整体控制在2%以内。【结论】通过联合卫星遥感和塔基视频对西江流域典型断面的流量进行监测并开展准确性评估，为西江流域不同情景下的流量监测和洪涝预警提供数据支撑和技术保障。

关键词：卫星遥感视频测流无人机河道流量计算精度分析径流水资源

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山区性河流流量视频智能监测方法应用研究

山区性河流流量视频智能监测方法应用研究

第十四届防汛抗旱信息化论坛

作者：陈梦郑建华徐小友王金星刘炳义陈华

山区性河流流量测验一直以来是一项重要又较为困难的工作,近些年随着信息技术的发展,视频测流技术为山区性河流的流量监测提供了全新思路。研究探讨一种新型河流流量视频测量方法,选取福建省南平市大凤水文站和四川省红旗(二)水文站作... 详细信息

山区性河流流量测验一直以来是一项重要又较为困难的工作,近些年随着信息技术的发展,视频测流技术为山区性河流的流量监测提供了全新思路。研究探讨一种新型河流流量视频测量方法,选取福建省南平市大凤水文站和四川省红旗(二)水文站作为示范应用站,开展流量比测试验并进行分析。结果表明:(1)视频测流方法精度高,安全稳定,可获得较大的流量监测范围;(2)视频测流方法及产品能有效解决规模化应用的技术瓶颈,弥补山区缺乏监测手段的短板,适宜推广应用于山区河流测验工作;(3)未来可以针对夜间拍摄、断面系数取值简单的问题开展更深入的研究。

关键词：视频测流山区性河流流量测验水文监测

来源： cnki会议评论

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河道流量视频测验技术应用研究及误差分析

中国农村水利水电 2023年第5期 106-110,118页

作者：陈梦陈华黄贵平王衡生王晓昇高亚芬项伍林刘炳义王俊武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 福建省水文水资源中心七里街水文站福建建瓯353100 福建省水文水资源中心福建福州350024 武汉大水云科技有限公司湖北武汉430070

新时期背景下的智慧水利建设对流量测验的简便性、准确度和连续性提出了更高要求,传统的接触式测流方法逐渐难以满足需要,为了充分利用现代化视频图像识别和人工智能技术优势,从而为河道流量测验工作提供全新的解决方案,以视频非接触式... 详细信息

新时期背景下的智慧水利建设对流量测验的简便性、准确度和连续性提出了更高要求,传统的接触式测流方法逐渐难以满足需要,为了充分利用现代化视频图像识别和人工智能技术优势,从而为河道流量测验工作提供全新的解决方案,以视频非接触式流量测验方法为研究对象,研究建立基于时空影像法(Space-Time Image Velocimetry,STIV)的视频测流计算方法,选取福建省闽江建溪流域七里街水文站作为示范应用站进行流量比测试验,并对试验结果进行精度评估及误差分析。结果表明:以水位分段的一元线性定线方式建立七里街水文站的流速流量相关关系效果较好,实际有效比测水位范围为89.41~100.43 m,流量范围为69.31~9122.57 m^(3)/s,关系线系统误差最大为0.11%,随机不确定度最大为7.80%,相对误差均在±8%以内,与比测结果对照良好,各项指标精度符合规范要求,据此得到的水位~流量关系曲线可作为七里街水文站的推流方案;视频测流方法作为非接触式的新仪器方法具备测量快速、安全高效、全量程监测、受极端情况影响小、成本低等优势,测流结果精度较高,安全性好,测流范围广,具备应用于实际测验工作的可行性和强大潜力,可以有效提高流量测验效率、减轻外业劳动强度、节省人力物力,对其深入研究和发展应用可以进一步推动我国水文测验现代化和智慧化建设。

关键词：时空影像法流量计算方法视频测流

黄河堤防丁坝(垛)水下根石动态监测预警系统研究

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中国水利 2023年第16期 64-68页

作者：严建华张建军李绪鹏王岩王源栋北京国信华源科技有限公司北京100053 水利部黄河水利委员会信息中心郑州450004 山东黄河河务局山东黄河信息中心济南250013

根石走失是黄河岸坝根石堆稳定性研究的关键问题。以黄河下游典型弯曲性河段的王窑险工和葛店险工为案例,研发黄河堤防丁坝(垛)水下根石动态监测预警系统,利用物联网感传知一体化分析技术、多要素监测数据分析技术和视频识别技术,通过... 详细信息

根石走失是黄河岸坝根石堆稳定性研究的关键问题。以黄河下游典型弯曲性河段的王窑险工和葛店险工为案例,研发黄河堤防丁坝(垛)水下根石动态监测预警系统,利用物联网感传知一体化分析技术、多要素监测数据分析技术和视频识别技术,通过智能感知终端和视频监控,实现对水下根石运行状态的全天候24小时监测,为黄河堤防安全运行提供可靠的依据。

关键词：坝岸根石稳定性边坡探针遥测终端场景信息化监测视频测流