面向九龙江流域水生态安全保障需求,厦门大学MMIS团队研发智能感知-数据挖掘-AI模型与科学数据可视化成套技术,形成藻类在线监测预警与应急处置数字管控系统,助力生态环境治理能力现代化。
背景与意义
Background
九龙江是福建省第二大江,流经龙岩、漳州,在厦门入海,流域面积约1.47万平方公里,是龙岩、厦门、漳州三个地市的重要饮用水源。
构建智能感知与数据汇聚,数据挖掘分析与信息可视化,应急处置与协同治理的数字管控系统,为水华早期预警与应急处置提供技术支撑,保障九龙江流域河湖健康和供水安全,促进区域社会经济发展有重要的现实意义。
九龙江北溪水闸(水资源调配工程)
系统简介
Introduction
依托九龙江北溪现有的水质自动监测站,部署3套自主研发的水生态自动在线监测系统和1套巡逻艇走航监测系统,实现藻类群和水质多参数的高时空分辨监测和多站点联网监控。
基于物联网智能感知技术和可视化技术,开发数据汇聚、自动质控、AI模型预测的九龙江水生态智能监测预警系统,结合流域水质生态动力学模型,显著提升库区水源地藻类与水质快速监测、评估和预警能力,促进环境、水利、水务等多部门跨区域信息共享和协同治理。
水华事件发生时,启用生态调度与控藻措施等应急处置预案,形成在线监测-实时预警-应急处置一体化的数字管控系统,为保障流域水生态健康、水资源与供水安全提供重要技术支撑。
九龙江水生态智能监测预警系统
系统功能
Function
01
技术框架图
通过数据采集、挖掘分析、预警预测、决策分析技术流程,构建智能感知与数据汇聚、数据挖掘分析与信息可视化、应急处置与协同治理业务流程一体化数字管控技术体系,服务于九龙江北溪水质水生态信息共享与跨部门协同治理。
九龙江流域水生态智能监测预警系统技术框架
02
数据挖掘分析与信息可视化
藻类监测可视化专题
通过集成现场水生态监测设备,结合GIS可视化展示藻类站点分布情况。依据实时数据看板,掌握所有站点最新水华及水质监测情况,结合历史监测数据对变化趋势进行分析。当监测数值达到水华预警阈值时,系统可自动预警通知相关责任人。
综合监测
监测数据看板
走航监测可视化专题
基于巡逻艇走航监测无线回传数据,直观展示走航监测路线,通过不同的色值展示藻总数的变化情况,结合监测数据变化曲线图,分析当前九龙江北溪水源地水华发生情况,为应急情况下水华的调查、分析、防控提供决策依据。
巡逻艇走航监测
报表分析专题
针对水质和藻类监测要素,提供年、月、日报表分析、评价结果,按年度汇总成水文年鉴,支持数据打印、导出。
报表分析
水环境动态模拟及预测可视化专题
基于九龙江北溪流域和水源地历史水质监测数据和水环境动态模拟预测模型,实现“常规水质预报”和“水污染突发事件”场景的模拟预测,以动画的方式展示流域内水质的变化趋势,为后续管控措施的制定提供依据。
水质预报
03
专业信息解析与专家库
当发生突发性水生态异常事件时,依托福建省生态环境应急专家库等省市级专家库系统和厦门大学、中科院城市环境研究所等水生态研究团队,组建专家组团队。
通过远程咨询、现场研讨等方式,对专业信息进行解析和分析,实现藻种鉴定、危害评估、趋势判定,最终拟定应急措施,生成应急处置方案。
远程咨询/现场研讨
04
应急处置方案
基于现有的“预报、预警、预演、预案”四预机制,在突发性水生态异常事件后,以事件为主线,以预案为导向,开展水华溯源分析、扩散分析、水库生态调度、物理拦截、过滤、打捞、冲水等多维度控藻手段相结合的处置措施,确保突发性水华事件得到有效控制。
05
跨部门跨区域的业务协调治理
当事件处置涉及到跨厦门、漳州等区域的协调治理时,通过信息共享,促进生态环境部门、水资源调配单位和水务部门联防联治,明确九龙江突发性水华事件应急处置方案,形成水华监测、预测、预报、预警、预案、处置、督导、反馈的跨部门、跨区域、多层级协同工作机制,实现九龙江突发性水华事件的治理闭环。
► MMIS
厦门大学海洋监测与信息服务中心
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