[01849566]涌潮多模式融合检测与实时递归预报系统

近年来,钱塘江涌潮的安全问题凸显,每年都有数人甚至数十人因潮水遇难。如果能够研究出一套检测、预警方法,建立起潮汐自动检测和实时预警系统,就可以实现潮汐监控的自动化,大大提高防潮的技术水平和能力,从而在很大程度上消除因潮水而引起的非正常死亡因素。针对上述钱塘江潮汐安全问题,项目组展开了全方面的研究。首先,设计了多种类型的涌潮测量装置,例如单杆、双杆潮汐流速测量装置,实现了对钱塘江江面流速全天候的测量,针对接触式潮汐流速测量装置易受海水腐蚀以及涌潮的冲击的难题,设计了一种非接触式潮汐流速测量装置。在涌潮自动检测方面,研究了基于特征能量谱的涌潮的音频识别方法、基于动态建模的潮头视频识别与跟踪算法、基于流速流向（雷达电波流速仪SVR S3）的涌潮检测技术等。在实现了涌潮自动检测之后,探究钱塘江流域涌潮传播规律,形成了一系列钱塘江涌潮实时预报方法。在上述理论研究的基础上,在钱塘江沿岸选择合理地点作为潮汐监测站进行传感器的安装,将采集到的现场数据通过GPRS/GSM 网络传输到水文站服务器,开发钱塘江涌潮自动检测与实时预报系统软件,最终搭建了完整的钱塘江涌潮自动检测和实时预报系统。已成功开发的钱塘江涌潮自动检测和实时预报系统技术指标如下： 涌潮自动检测精度：误差小于2分钟; 涌潮自动检测灵敏度：涌高大于0.05米; 涌潮预报精度：大中潮汛潮时预报误差在2分钟以内; 大中潮汐潮高预报误差0.1米以内; 小潮汛潮时预报误差在5分钟以内; 小潮汛潮高预报误差在0.15米以内。 本项目在实施过程中,累计获得授权国家发明专利11项、授权实用新型专利10项,在申请发明专利1项,发表高水平学术论文22篇。 钱塘江涌潮自动检测和实时预报系统已经在杭州市水文水资源监测总站试运行,试运行结果充分验证了该系统的有效性和实用性。目前,该系统已经在杭州市防潮办（杭州市农村水利管理总站）得到推广应用,实现24小时无人值守、预警,方便该单位有效地开展防潮安全相关工作,使得防潮工作人员可以实现全局实时监控潮汐态势并及时指导防潮,针对重大灾害或事故危机,提供辅助决策支持,会商、指挥救助预案。同时,准确的涌潮预报信息可以辅助沿江涉水工程建设,提醒相关工作人员在涌潮到达施工地点之前离开危险区域,保证工程建设开展的安全性。此外,钱塘江涌潮的实时预报可为钱塘江流域航运的统筹安排提供必要的信息。最后,钱塘江涌潮是世界一大自然奇观,每年吸引着无数的游客前往观赏,实现对钱塘江涌潮的实时预报并对预报信息进行实时动态发布,游客便能获得准确可靠的涌潮实时预报信息,方便他们合理选择观潮的时间和地点,从而提高他们观潮的体验感受,有利于旅游资源的开发。