四川省涪江支流安昌河水环境容量的研究

以流经绵阳市涪江支流安昌河为研究对象,通过对该河流水质现状的分析,根据该河流的水流特性和水文、污染源的调查资料以及四川省绵阳市环境监测站2005年实测的数据,采用一维水环境容量计算模型来测算和分析绵阳市安昌河的水环境容量.结果表明:安昌河水质良好,达到水质保护目标Ⅲ类标准,水环境容量还未饱和.本项目的研究为实施污染物总量控制提供基础资料,为安昌河流域水污染控制的管理和决策提供了科学依据.     

基于云计算和WebGIS的河口水环境决策支持系统

为了进一步强化水环境模型的模拟和预报能力,结合云计算、WebGIS等先进计算机技术,基于B/S三层架构开发模式,构建一个河口水环境决策支持系统。云计算性能分析结果表明,云计算对模型串行计算速度提升效果不大,对并行计算速度提升效果显著。系统简化繁杂的专业操作,强化模型的模拟和预报能力,为闽江水务管理部门提供决策支持,可进一步推广应用于其他河口的水环境管理。     

Elman神经网络及其在河口水质评价中的应用

应用Elman神经网络对河口水质进行评价,确定其水质级别及污染程度.根据汾河入黄口的实际污染情况及因子选择的目的原则,确定评价因子,构建基于Elman神经网络的河口水质评价模型.应用训练好的Elman神经网络河口水质评价模型对河津大桥监测断面2010年各月水质进行评价,分析研究汾河入黄口处的水质污染状况,结果表明,汾河入黄口河津大桥监测断面2010年各月综合水质均为劣V类水,因此,汾河入黄口污染治理迫在眉睫,应从源头加强汾河污染物入河量的控制.水质识别实例表明Elman河口水质评价模型避免了传统神经网络无法实时改变模型结构和缺乏对未来突变情况适应性的缺点,使得训练好的网络具有非线性和动态特性,水质评价结果切合实际,具有很好的实用性.     

基于地球大数据的“美丽湖泊”SDG 6.3.2综合评价体系构建

湖泊等水体水质状况直接关系到人类社会的可持续发展。传统的水环境质量评价体系大都基于统计数据和原位测量数据,存在周期过长和时效性差等问题,难以实现大范围、连续地湖泊水环境质量评价。遥感技术的发展为高时空分辨率的湖泊水环境质量评价提供了可能。在总结现有湖泊水环境质量评价体系的基础上,以联合国可持续发展目标(Sustainable Development Goals,SDGs)中指标SDG 6.3.2(环境水质良好的水体比例)为导向,结合统计数据、野外实测数据和卫星遥感数据等地球大数据构建了"美丽湖泊"综合评价体系,以期在联合国可持续发展目标框架下,推进我国湖泊水环境质量综合评价,为美丽中国评价提供技术参考。     

基于无线传感器网络技术的水质监测系统

随着人们对赖以生存的水环境的重视,水质实时在线监测系统需求迫切。基于对无线传感器网络技术的研究,以无线传感器网络为通讯手段,结合水质评价模型,设计了一个水质在线监测系统。实现对特定水域的实时监测,对提高水质保护和水资源合理利用具有一定的意义。     

基于NB-IoT的水环境在线监测关键技术研究

针对城市生活用水安全隐患,提出"基于NB-IoT的水环境在线监测方案",为实现该方案须突破以下四个方面的关键技术问题:其一,水环境监测仪的研制:包括用于河流、湖泊、水库等城市主要水域的水质监测设备;以及对居民生活小区到户的水环境进行监测的水质检测仪,以对饮用水水质把好最后一关.其二,实现鲁棒的传感器网络:对于城市水环境在线监测,数据采样点众多,为实现最稳定的数据采集及数据传输,须实现最优的传感器网络,并据此完成对各端点检测仪的设备安装及维护.其三,实时数据通信技术:本项目可望解决现代智慧城市水环境的全数据监控,其采集数据信息不仅仅应用于水污染的判断,同时兼顾汛期或水位的监控,实现城市水环境的多方面监控功能.拟在底层采用NB-IoT技术,实现实时的数据采集及通信.其四,基于NB-IoT的水环境在线监测信息系统的设计,实现监测信息的获取、存储、分析、管理、表达评估和辅助决策.     

改进的QGA-BP模型在复杂水质预测中的应用

水质预测是实现非线性水系统的柔性管理、防治水污染的前提工作.机理性水质预测模型的构建往往较复杂并且需要大量运算与数据,预测效果有时不够精确,其进一步推广应用也受到限制.文中以淮河复杂水环境非机理性水质预测为目的,构建改进的量子遗传算法优化BP神经网络模型,采用动态改进策略和灾变策略作为进化操作准则来优化BP模型的权值和阈值,用历史观测数据作为学习范例训练模型.对比实验结果发现,模型改进以后,进化代数、收敛速度和预测结果的准确率有较大提高.该模型用于水质预测的黑箱问题是可行的,拓展水环境管理的思路.     

三峡库区水质环境监测数据可视化表达方法研究

应用可视化理论和方法,将水环境数据转化为可进行交互分析的表格、图形、图像、地图等形式,以便于理解水环境中的现象、发现其内部规律。本文针对三峡工程水环境主题数据的特点,研究了该主题数据中典型的可视化表达方法,包括污染带可视化表达和水质评价可视化表达,其中分别提出了污染带二维污染物浓度沿程图和水质类别水银柱专题地图两种新的表达方法。     

水质分析与评价系统辅助准确把握水环境质量状况

本文首先阐述了水环境对人类的重要作用,然后简单介绍了水环境质量标准及其评价方法,最后重点讲述了水质分析与评价系统,以及部分评价方法的实现。     

水环境功能区划中模型计算探究

制订污染源控制规划是当前水环境功能区划分中亟待解决的技术关键问题之一.笔者根据物质平衡建立的水质模型.通过采用Visual Basic编程的方法,将入河排污口概化求出概化入河排污口位置;利用影响系数与自净系数和汇流时间关系,通过水质模型的输入响应关系正算,求出目标断面的污染物浓度;按照水环境功能区划拟定的水质目标,反算出达到水质目标时允许排放污染物的量,从而验算区划结果的可达性,具有一定的使用价值.     

水环境监测与评价系统设计及应用

近年来,水生态环境遭到巨大破坏,建立和完善系统的、专业的水环境监测与评价系统,对水体污染的控制与防治起重要指导作用。设计并开发水环境监测与评价系统,通过报表、图表等,结合在线和离线分析技术,对水质数据变化趋势进行直观展示。将机器学习运用到水质评价中,提高运算的效率及准确度。针对水质时间序列数据的不确定特性建立水质预测模型,对水质中参数在未来一段时间中的含量进行预测,解决水质时间序列多元性、时变性、非线性、耦合性等特点所导致的预测建模困难和管理难度增加的问题,并得到较高的预测精度。该系统集水质数据监测、管理、预警功能为一体,在长泰枋洋水利枢纽得到应用,取得良好的效果。     

农业生态环境信息管理系统的开发与应用

在建立农业生态环境系统的基础上,首次将农业生态环境系统、G IS二次开发技术和信息管理模式相集成,应用结构化生命周期方法设计开发了农业生态环境信息管理系统。该系统通过V B编程,应用GIS二次开发技术、EIS-GIS耦合技术、系统接口技术、数据库技术和信息管理技术等,实现了农业生态环境各子系统之间,系统数据库、属性库、指标库、图形库和模型库之间的数据共享,并且具有组合统计分析、多功能查询、过程可视化、可扩充性强等特点,为进行农业生态环境评价、预测、规划及优化决策提供数据源、技术方法和信息反馈通道。     

北京市生态环境质量信息发布与共享

分析了城市生态环境质量评价中信息技术应用现状,指出利用WebGIS在线发布与共享城市生态环境质量信息的必要性;以北京市为例,探讨了生态环境质量WebGIS的功能需求、数据组织、模型库建设、系统设计、开发技术等;基于开源软件建立了北京市生态环境质量WebGIS,包括系统管理与维护、数据发布与共享、环境质量分析与评价和数据输出四大功能模块,实现了北京市生态环境信息的网络发布与共享,并通过应用实例对系统功能进行演示。     

基于河流智慧水环境管理调度系统打造“幸福河”

水利部颁布的《智慧水利总体方案》将大大提高水利工程的智慧管理水平。以新疆玛纳斯河智慧水环境管理调度系统为例开展研究,分别从智慧化系统的设计原则、结构、建设内容等 3 个方面,提出开展智慧水环境管理调度系统的总体框架结构和实现方法。通过采集河道水文水质、雨污水管网、污水处理厂和泵闸站运行等数据,整合各类数据形成一个完整的智慧水环境管理调度系统,实现玛纳斯河全线涉水设施控制自动化、 管理协同化、决策科学化、服务主动化的目标,发挥玛纳斯河水环境调度管理系统效益,保持玛纳斯河整治的长期成效,打造长治久清的幸福河。     

An integrated modelling framework for regulated river systems

Management of regulated water systems has become increasingly complex due to rapid socio-economic growth and environmental changes in river basins over recent decades. This paper introduces the Source Integrated Modelling System (IMS), and describes the individual modelling components and how they are integrated within it. It also describes the methods employed for tracking and assessment of uncertainties, as well as presenting outcomes of two case study applications.Traditionally, the mathematical tools for water resources planning and management were generally designed for sectoral applications with, for example, groundwater being modelled separately from surface water. With the increasing complexity of water resources management in the 21st century those tools are becoming outmoded. Water management organisations are increasingly looking for new generation tools that allow integration across domains to assist their decision making processes for short-term operations and long-term planning; not only to meet current needs, but those of the future as well.In response to the need for an integrated tool in the water industry in Australia, the eWater Cooperative Research Centre (CRC) has developed a new generation software package called the Source IMS. The Source IMS is an integrated modelling environment containing algorithms and approaches that allow defensible predictions of water flow and constituents from catchment sources to river outlets at the sea. It is designed and developed to provide a transparent, robust and repeatable approach to underpin a wide range of water planning and management purposes. It can be used to develop water sharing plans and underpin daily river operations, as well as be used for assessments on water quantity and quality due to changes in: i) land-use and climate; ii) demands (irrigation, urban, ecological); iii) infrastructure, such as weirs and reservoirs; iv) management rules that might be associated with these; and v) the impacts of all of the above on various ecological indices. The Source IMS integrates the existing knowledge and modelling capabilities used by different state and federal water agencies across Australia and has additional functionality required for the river system models that will underpin the next round of water sharing plans in the country. It is built in a flexible modelling environment to allow stakeholders to incorporate new scientific knowledge and modelling methods as they evolve, and is designed as a generic tool suitable for use across different jurisdictions. Due to its structure, the platform can be extended/customised for use in other countries and basins, particularly where there are boundary issues.     

Application to GF-2 Satellite for Road Landslides Monitoring

Global warming has profoundly changed extreme weather events,and remote sensing technology is gradually being applied to the monitoring of ecological and environmental disasters.China is one of the countries with most serious natural disasters in the world.With the development of human society and the improvement of people’s awareness of disaster risk,geological disaster monitoring and risk management has attracted more and more attention.Taking the Adjacent Area of Changsha \| Xiangtan(CXAA),which is the main part of Xiangtan jiuhua economic development zone,as the research area,the road slope and the ecological environment in the area were monitored by using the fusion image of high spatial resolution remote sensing of GF\|2 made in China on March 27,2016.Taking normalized difference vegetation index(NDVI),terrain slope index,soil index and other parameters as inputs,the comprehensive evaluation of ecological environment in CXAA was obtained by simulating the comprehensive factors of ecological environment with the comprehensive index method.We found that the ecological environment of 78.75 % of the study area was good,which indicated that the natural ecological environment on both sides of the road and the surrounding areas was basically not damaged.The road surface,water area(such as Xiangjiang river),construction land(such as Xiangtan high\|speed railway north station) and industrial areas(such as Geely automobile,Tidfore enterprise group,etc.) and other regions of the ecological environment comprehensive index is poor,on both sides of the road in some slope sections still exist the potential risk of landslide.Therefore,we suggest that during the rainy season,there is a need for more time\|phase high spatial resolution of GF-2 remote sensing satellite and other domestic GF satellite continuous monitoring,in order to more fully understand the risk of road slope landslide and provide early warning.     

渤海造船厂计算机集成制造系统(BS-CIMS)

简介了渤海造船厂计算机集成制造系统（ＢＳ－ＣＩＭＳ）的系统结构,系统组成（工程设计、经营管理、财务管理、生产管理、建造作业和质量管理６个应用分系统）,信息分类编码原则,计算机支撑环境,分系统之间信息界面和系统集成方案．     

海南岛生态环境监测系统设计

随着海南建设国际自由贸易港的逐步推进,海南岛生态环境质量越来越得到广大岛民的高度重视,建筑施工产生 的扬尘污染和噪声污染、生产生活产生的空气污染、废水排放引起的水环境污染等都给海南的生态环境带来了巨大挑战。该生 态环境监测系统采用集成式传感监测,具有同时监测温度、湿度、PM2.5、噪声、风向以及风速,并能够通过按键设置PM2.5含量 上限值并联动声光报警等功能。采用STC89C52单片机作为中心处理模块,C语言作为开发语言,Keil 软件编写及调试程序。     

重点河湖控制断面生态流量监测预警系统设计及应用

针对我国河湖生态安全保障面临严峻形势,现有生态流量监测系统存在覆盖河湖范围有限、预报不及时等问题,为进一步加强河湖生态流量管理,基于水利部国家水资源监控管理信息平台,依托其水资源数据库、水文实时雨水情数据库、水利部一张图服务及管理信息等数据,设计和研发全国重点河湖控制断面生态流量监测预警系统。生态流量监测预警系统包括生态流量断面的基础信息、实时监测数据、指标值及阈值告警的综合展示,以及生态流量达标情况判别等功能。目前,生态流量监测预警系统已接入全国重点河湖104个控制断面,断面生态流量满足程度达到96.2%;龙川监测断面分析结果显示,自 2021 年 1 月以来该断面生态流量满足情况差于 2020 年同期,与取用水量增加及天然来水减少存在一定联系,可为保障重点河湖控制断面生态流量提供有力信息支撑。     

智慧河长系统关键技术研究与应用

为提高河长制工作效率和水环境治理能力，提出实现智慧河长系统的关键技术和应用实现方案。针对河湖监管水平较低、信息化资源共享程度低和精细化监督管理水平较低等问题，通过水质水量自动监测、工业企业污染溯源监测、视频监控、无人机与卫星遥感监测形成空天地一体化前端感知体系，研究河长制数据整合汇聚、大数据分析和 AI 图像识别等智慧河长系统关键技术，采用智慧感知层、基础设施层、大数据中心层、支撑平台层、应用系统层、用户层 6 层架构构建智慧河长系统，实现水质分析、污染溯源、岸线监管、水面异常监管等重要功能。实现河长制工作从前端感知、后台分析、辅助决策全过程智能化管理，有效解决河长制工作中河长履职监管和河湖数据整合等难题。