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山洪灾害监测预警关键技术研究及应用
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  • 公布年份:
    2015
  • 中图分类:
    TV122
  • 关键词:
  • 成果简介:
    中国山洪灾害点多面广、发生频繁,往往造成重大人员伤亡,对基础设施、生态环境和电网安全运行带来毁灭性破坏,每年直接经济损失逾400亿元,对社会经济发展和稳定造成直接威胁。然而,山洪水文及地质致灾过程机理的非确定性和耦合灾变作用及灾变动力演化规律基理研究、深层次数据分析和挖掘及高层次灾害评估分析手段、瞬时强降雨资料和预报方法、山洪动态实时演进模型和致灾风险算法、恶劣环境下强适应性的监测预警全套软硬件解决方案、应急预警响应调度支撑技术等研究缺乏,致使山洪灾害监测预警防治成为世界级难题。该项目开展了山洪灾害监测预警关键技术研究攻关,开发了山洪灾害监测预警系统,解决了山洪区恶劣野外环境下的一体化数据采集、低功耗视频图像采集传输、山洪灾害态势预演、灾情预测分析和实时预警指挥调度等国内外山洪灾害防治领域的技术难题。项目成果主要创新点为:1)基于无规则非结构网格模型和数字高程模型,研究了山洪的易灾性、灾变动力演化和灾变风险量级分化规律,提出了山洪水动力动态淹没模拟模型构建方法和动态风险分区成图算法,解决了山洪水动力学特性模拟及山洪灾害危险分区和灾变风险评估等问题;2)采用分层多级数据融合方法,提出了山洪预测预警联动技术,实现了智能化的灾前实时预测预警、灾中联动应急响应、灾后辅助评估,弥补了山洪灾害预防实时调度所面临的决策支持不足;3)提出了一种任务强度及时序驱动的功耗优化方法和传感器数据采集和视频图像监控联动的工作机制,有效降低了设备在非数据处理状态下的功耗,基于上述方法和机制研制的低功耗数据传输控制及视频一体化监测装置,总体功耗较同类产品下降90%以上;4)基于数字高程模型数据、土地利用类型、土壤类型信息等资料的系统聚类分析,在GIS和DTM平台上构建了无资料/少资料地区的山洪灾害预报技术,构建了山洪灾害预警指标体系和相关预警技术,为无资料/少资料地区的山洪灾害预报提供了切实可行的解决方案。项目成果具有完全自主知识产权,申请专利14项,获得专利授权12项,软著6项,论文16篇。项目成果经鉴定,总体达到国际先进水平,其中山洪动态风险分区算法、预测预警联动技术处于国际领先水平。项目成果获2014年度国网电力科学研究院科技进步一等奖、2014年度南京市科技进步一等奖。项目成果为山洪易发区构建了科学实时的立体山洪灾害防御体系,先后应用于新疆、湖南、甘肃、辽宁、海南、山东等十多个省份,销售收入近十亿,实现税收8338万元,准确预警成果部署省份所有重大山洪灾害,实现人口转移3万余人,避免损失逾80亿元,成功跟踪过“温比亚”、“海燕”、“威马逊”等历次台风并发布预警。项目研究成果受到国资委、国家防总、国家电网公司高度重视,并对该项目成果所作出的贡献给予了高度评价和认可。湖南省推广应用现场被国家防总评为全国山洪灾害防治试点,项目成果被水利部作为典型推荐全行业推广。
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