更快、更精准、更智能！
珠江水利委员会珠江水利研究所
(以下简称珍珠科学院)
自主研发的HydrSAI遥感云平台
2020年至2022年的深圳
水土保持人为干扰暴露图斑
在遥感智能快速识别工作中
及时预测易发生水土流失的区域(如黄泥水)。
扰动区水土流失风险评估
协助水土保持信息监管等。
发挥了重要作用。
2022年2月深圳人为干扰鉴定结果
竹科苑
基于专用卫星数据线
获取高分卫星图片。
经过大气校正、几何校正，
在诸如图像融合的预处理之后
传输到HydrSAI遥感云平台
卫星遥感技术
结合人工智能和云计算
应用于
水土保持、河湖管理等水利业务
实现了传统遥感技术的人工智能。
HydrSAI智能识别平台创建任务模块示意图
同时
该平台基于国内高分系列和国际通用
哨兵2号和其他卫星图像
室内解释、实地调查
结合文献研究。
专家知识和半自动标注方法的集成
构建了一个成熟的、可扩展的样本集。
和智能遥感识别模型。
在平台上提供智能识别支持
有成熟的应用。
HydrSAI智能识别平台河湖“四乱”AI解译结果示意图
01
助推珠江河湖“清四乱”工作
珠海科学院借助平台整合江湖“四乱”
“洪水阻塞”智能识别模型
基于类别丰度极高的样本集
和先进的智能图像识别技术。
该方法实现了高分辨率的图像处理
珠江流域关键河段的快速高效识别
阻水建(构)筑物和阻水片林
和第三方来建造交叉建筑。
疑似“四乱”目标分布
高效智能识别模型
推进珠江湖泊“四清”治理
HydrSAI智能识别平台新增人工扰动斑块AI解释结果示意图
02
助力深圳水土保持人为扰动裸露图斑
快速识别
深圳智慧水一期工程
借助HydrSAI遥感云平台
遥感图像干扰点自动解译模型
完整的深圳城
以及现有的新增人为干扰区域的标识
城市各个时期的人为扰动图斑
可在6~8分钟判读识别完毕
与人工目视判读相比
图斑识别效率提升3~5倍以上
且整体精度达到国家标准90%以上的要求
有效提高了斑点识别效率。
成果被确定为深圳生产建设项目。
典型人为干扰的准实时监控
精准防治人为水土流失。
它提供了坚实的基础数据支持。
现在
HydrSAI遥感云平台
已成功在
江苏、广东、湖南、广西等四省(自治区)
2022年水利部水土保持监督项目申报
并在大藤峡水利枢纽库区“垮塌”。
河流中的“四乱”与“行洪障碍”
它广泛应用于智能识别。
智能图像识别与解译成果的推广应用
可以有效推广。
水土流失动态监测与河湖监管水平
用于国家生产建设项目等。
典型人为干扰的实时监控
人为水土流失的精确防治
提供可靠的技术支持。
为智慧水利发展提供有力支撑
科普时间
01遥感是什么？
遥感，顾名思义，“远距离感知”是指所有的非接触式远程观测技术。通过安装在特定平台上的传感器，可以从远距离获取目标的电磁波特征，通过信息的接收、存储、分发、传输和分析，实现对目标的识别和属性测量。
遥感是一种利用人造地球卫星作为遥感平台的观测技术。它主要应用于国土资源领域
云平台监控系统
江河湖泊具有重要的资源功能、生态功能和经济功能。近年来，各地积极采取措施，加强河湖治理、管理和保护，防洪、供水、发电、航运、水产养殖等综合效益显著。然而，随着经济社会的快速发展，我国河湖的管理和保护出现了一些新问题。例如，一些地区向河流和湖泊排放的污染物居高不下，一些地方侵占河流、围湖造田和非法采砂的现象时有发生。
佛冈县智能河湖可视化监控系统项目。
党中央、国务院高度重视水安全和河湖管理保护。中央在深入调研和总结地方经验的基础上，制定颁布了《关于全面推行河长制的意 见》。“河长制”，即我国各级党政主要官员担任“河长”，负责水资源保护、水污染防治、水环境改善、水生态修复等。
作为“河长制”管理中的重要保障，可视化监控系统可供所有河长查看相关辖区的视频监控信息，包括企业废水直排、河道水面及两岸清理、水利设施、非法采砂、河道巡查等。从而及时了解河情，提高管理效率，为“河长制”的有效实施提供良好的支持。
其次，20世纪末21世纪初，我国频繁发生严重水旱灾害，造成了严重的生命财产损失。经过十多年的投入和基础设施建设，水灾害防治取得了巨大胜利，但经济社会快速发展、气候变化影响加剧、水旱灾害频发等老问题并未得到根本解决。
“十三五”时期是水利工作全面落实中央新时期水利工作方针、有效解决新旧水问题、提高国家水安全保障能力、加快水利现代化的重要时期。水利信息化作为水害防治的重要保障手段，必须全面渗透、深度融合、创新转型发展，实现“数字水利”向“智能水利”的转变。
作为水害防治业务和水利信息化的重要建设内容，视频监控系统的建设可以实现全天候、多环境、空地一体化的水情和工业险情监控，大大提高了水情监控和防汛工作的效率。高清实时地将应急现场发送到指挥中心，为正确决策提供依据；视频会商系统实现了监控会商一体化、多系统图像互联互通，提高了防汛决策指挥和应急处置的工作效率。
系统的总体目标是通过视频监控和智能分析等手段，辅助“河长制”的顺利实施，实现对河道巡查的监管，发现、报告和制止涉河违法违规行为，有效监测积水并预警，及时采取排水措施，保障河湖健康生命，保障城市正常运行，实现经济社会可持续发展。
“河长制”可视化监控系统是集硬件、软件、网络于一体的大型网络化监控系统。以视频监控云平台为核心，实现多级联网、跨区域监控，终端系统可在监控中心集中监控管理。
前端传感系统作为整个视觉监控系统的第一道防线，负责视频图像的采集、编码和传输以及报警信号的采集。前端感知主要针对江面、水利工程/设施、水文水质站、违法行为高发区、水尺读数等
各部门相关用户可以通过手机访问视频云平台，通过手机可以直接查看影像资源。根据实际应用需求，可以部署视频诊断和运维管理服务器，还可以对平台的影像资源进行视频质量检查和视频存储检查。
该项目以视频监控云平台为核心，实现多级联网、跨区域监控。因此，投标人安排本项目负责人应具备软件设计、云计算和大数据处理能力，熟悉系统规划和项目管理，具备相关专业技能，以保证本项目的实施质量和后期迭代升级规划。
采用高品质摄像头，具有防尘、防水等功能特性。实时获取监控区域清晰的监控图像。各种类型系统的摄像头可以满足不同区域监控点的监控需求，实现24小时不间断监控。
(2)手机视频浏览
前端摄像头通过互联网接入视频监控平台，通过安装在智能手机上的监控客户端软件实现远程实时视频调查。实现了手机上的浏览、远程云镜控制、图像捕捉、实时监控等功能，满足了客户通过手机进行远程视频浏览和远程实时监控的需求。
即用户不仅可以通过智能手机浏览监控，还可以通过安装在电脑上的客户端软件直接访问视频监控系统平台，既实现了手机的应用功能，又支持多路视频同步观看。
(4)客户端远程控制
通过手机或电脑客户端，可以用云台功能控制监控点。在监控预览状态下，打开云台或者点击监控预览工具栏中的云台控制按钮，可以对云台进行上下左右八个方向的控制；通过云台控制，支持倍率控制、对焦和光圈调节、灯光控制、雨刷控制、一键对焦、3D放大等功能。支持预制点的设置和启动，根据设置的预制点进行巡航路径设置和预制点巡航控制。
视频云平台提供视频播放功能，用户可以查看过去一天的历史视频，不会丢失任何亮点或线索。平台提供多种视频播放模式供用户选择。根据存储方式的不同，可以分为本地存储视频播放、云存储视频播放等。
该视频监控系统平台具有完善的权限管理机制，可以为不同的用户设置不同的权限，并且可以精确到设备的视频通道。平台权限管理采用多级管理体系，将用户、角色、组织有机连接，简单方便。用户权限配置分为三部分：用户、部门和角色。不同的用户可以设置自己的下属部门和角色。在相关操作过程中，高优先级用户优先使用，用户权限可以在线授权、转移、取消。
视频云平台由多个单元组成，每个单元都需要用户认证才能进入。同时，权限设置采用多级高加密技术，保证系统各单元的安全性。
(1)用户认证
用户认证信息由64位DES或1024位RSA加密，并由认证模块验证。身份认证和实体认证是指通过对双方运营商和实体的身份认证和识别，保证法人实体(运营商和通信方)的真实性，防止未经授权或虚假的身份访问。该平台除了用户名、密码、认证码的登录机制外，还结合公安部统一数字身份认证管理PKI和数字身份权限管理PMI进行设计。
采用基于角色的访问控制和授权策略的目的是为应用系统提供一种安全、灵活的用户权限控制管理机制。
系统的授权是面向角色的(面向岗位的)(人和作者的聚合
用户岗位发生变化后，其职责也发生变化，相应的权限也发生变化。此时，系统只需要给用户一个新的角色就可以完成用户授权的变更，而不需要在非常精细的授权粒度上变更用户的授权，这使得系统非常灵活。通过显示用户登录的生效日期，可以实现灵活的用户访问限制手段。
(3)用户权限管理
该系统采用分级授权、安全加密和认证等多种手段来保证网络视频监控系统的安全性。对编码后的视频和音频数据进行加密，防止人为删除。
平台提供多级用户管理架构，每一级用户拥有不同的管理权限。根据赋予的权限，可以进行相应的系统访问和监控操作，防止非法登录和非授权操作。
(4)行为审计措施
为了避免系统建设和维护中出现安全漏洞，及时发现系统的攻击和误操作，系统除了支持上述各级安全设施外，还支持多级安全审计。
可以自动生成系统运行和用户任何操作的日记，方便维护管理和用户行为的事后审计；能够记录所有事件信息：包括巡检、配置、视频、故障、基本维护等信息；
支持日志的分层分类查询管理；可以导出所有日志，具有日志数据保护功能，可以设置禁止修改功能，保证这些数据的真实性；查询日志信息可以以图表和类图的形式返回给用户。
“河长制”可视化监控系统涉及点多，分布广。采用就近原则，利用运营商现有网络光纤资源，实现视频图像在云上的传输和存储，形成水利远程视频监控网络。
根据实际数据传输需求(主要考虑视频传输)，选择合适的带宽进行租用，保证数据传输的稳定流畅。而且水利监控网络采用专线建设，既保证了网络的安全性，又达到了高效、经济的目的。
本工程网络采用专线建设水利监控网络，保证不同系统的网络能够互联互通、简单易行，满足各系统间资源共享、图像和视频监控互推及应用的要求。为各级领导和各职能部门领导提供决策参考，既保证了网络安全又达到了高效、经济的目的。
佛冈“河长制”可视化监控系统中的视频图像信息将在辖区监管部门的业务流程中发挥非常重要的作用。根据监理单位的实际应用需求，视频图像信息存储系统的建设应符合以下要求：
要求存储系统必须提供足够的存储空间，能够7*24小时存储连续写入的高清视频监控数据，存储时间大于30天。存储系统的配置既要考虑容量需求，又要考虑如何实现海量数据的高效管理。
要求存储系统确保设备级和组件级的冗余；在单点或多点故障的情况下，系统能连续运行并恢复正常在线。数据可靠性设计应贯穿于系统设计、设备选型、软硬件配置到系统建设的全过程。
考虑到云平台数据的重要性和保密性，数据容灾和远程备份的需求，以及视频数据对GPU计算的需求，本项目需要对视频及相关数据进行远程容灾备份，通过云存储实现。本项目应采用稳定、安全、可靠的数据备份技术，实现可管理的异地容灾服务，为采购方提供不同级别的异地容灾服务，以保证采购方数据在故障发生后能够快速、准确地恢复，保证平台的持续运行。
存储系统需要
要求存储系统的操作要灵活、简单、友好、易于掌握。在初始部署之后，应该提供统一的应用程序接口。前端和用户不需要关心存储的内部配置，操作人员使用和维护方便，使整个系统的功能得到最大化。
根据“河长制”和河道管理的要求，根据不同的监测对象，合理选择监测前端，监测前端的布局应满足对监测对象进行有效观测和防汛预警的要求。
在河岸、水库重要出入口、道路设置星光枪或球机，监控过往车辆，及时发现可疑车辆，防止不法分子倾倒垃圾污染环境。
对入河排污口进行监测，发现水体有无变色、泡沫、死鱼等异常现象，及时采取措施停止排污。
(3)江面漂浮物的监测
在浮块、拦污栅、回水、水利工程上游等漂浮物聚集场所，利用星光或黑光摄像机对水面进行昼夜监控。当漂浮物通过遥视到达一定区域，或树干、漂流艇等大型漂浮物可能危及水利工程安全时，将及时组织清理人员进行清理。
水位信息在防洪、防涝、水利工程安全等方面具有重要意义。如果能通过智能摄像头对水位计进行监控读取，直接获得水位的数值，就可以实现实时监控和报警，摄像头还可以传输图像和视频，直观查看现场水位，做到一机多用。
在坝顶、周边路面及附近水域布设监测点，监测大坝老化、建筑材料劣化开裂、侵蚀风化以及各方向洪水水位和大坝渗漏情况。
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