一、方案背景

水位信息是水文監測系統中重要的要素，在水利、水運、防汛、抗旱其他水文數據預測等領域發揮著重要的作用。人工觀讀水位尺是獲取水位信息傳統的方式，但是存在人眼識別的不準確性和危險性以及惡劣天氣無法觀測水位等問題。隨著傳感器的迅速發展，壓力傳感器式、超聲波式、激光式等水位計已經用于水位度量，但是由于不同的構造原理，他們實際部署受適用范圍、測量精度、部署難度以及成本等因素限制。圖像識別水位監測系統以互聯網+為核心理念、人工智能AI為核心技術，對已有視頻圖像監測站資源進行挖掘和優化，擴大視頻圖像站的功能，在不影響原來視頻監控系統的運行情況下，利用視頻監控系統資源再挖掘，建設圖像識別水位監測系統，增加水位監測覆蓋率與密度，豐富水位監測信息；圖像+數據的相互信息驗證，保障傳統監測方式數據的準確性；深度挖掘現有視頻圖像站資源，避免重復建設。二、系統組成

智能水位圖像識別系統主要包括前端設備、傳輸網絡、平臺軟件和顯示終端，采用定時抓拍和自主抓拍圖像兩種形式，定時或根據需要上傳水尺圖片。前端設備主要包括網絡高速攝像機、水尺、4G流量卡；傳輸網絡主要通過4G網絡傳輸至信息中心；在信息中心部署一套平臺軟件系統，主要任務是對圖像數據的實時接收、存儲，同時定時對進行水尺圖像識別，上傳識別出的水位數據至顯示終端。圖像其識別系統由圖像分割、圖像特征提取、分類器的識別這三個部分所組成。其中，圖像分割主要的作用就是將圖像劃分成為多個區域；圖像特征提取則是對多個區域的圖像進行相應的特征提?。环诸惼鞯淖R別則是按照圖像特征所提取的結果進行適當的分類。智能水位圖像識別系統基于智能化攝像頭，采用機器學習和圖像處理識別技術，為湖泊、河流、城市暴雨的水位提供監測服務。智能水位圖像識別系統主要采用定時抓拍和自主抓拍圖像兩種形式，定時或根據業務需求上傳水尺圖片和視頻。三、系統功能

●在線監測：以GIS地理信息系統、模擬數據圖在線視頻等多種方式，體現湖泊、河流、城市暴雨的水位的實際運行參數情況，查看各監測點的實時雨量、水位、流量及圖片，保證監測信息全面、及時、準確。

●數據分析：針對排澇水位運行中的各項指標集中分析，提供歷史數據查詢及多個安全指標數據對比的功能。

●排水管理：對排水及其相應的預案信息、基礎資料、周邊環境、數據報表等進行集中管理，使排水管理更加信息化、自動化。

●預報預警：實時分析和解讀各監測數據，做出單項或多項對比報警功能，對出現的預報預警情況，進行在低洼區LED提示屏，支持聲光報警及LED預警信息（“允許通行"、“謹慎通行"、“禁止通行"等）發布功能，保證預報預警得到及時的處理。

●系統管理：為信息發布平臺提供了良好管理支持，使信息發布平臺更加靈活、更易擴展。

●智能聯動：可以通過水位防汛參數，可以提前判斷汛情的到來，聯動LED實時發布信息，且可以聯動現場排水設備進行及時排水，避免和延緩城市內澇的發生。

三、系統意義

通過建設智能水位圖像識別系統，打破了傳統水位測量方式的瓶頸，采用計算機圖像處理識別和深度學習模型技術自動處理大量視頻、圖像文件，實現對水位智能識別和分析，從而有效提供自動監視、閾值設置、自動判斷、智能告警及遠程監控等服務，確保水位測量數據結果的直觀性、可驗證性及數據分析過程的可回溯性。應用實例分析采用水文站進行水位數據比測分析，根據比測結果可知，智能水位圖像識別系統，水位識別準確率較高，為水雨情信息監控、洪水災害防治及決策提供數據支撐。隨著智能水位圖像識別系統在水文及水利等領域的應用，系統的功能也在不斷的*，除具有監測功能外，還具有滿足汛期運行、非汛期空閑、隨時召測、數據補送、遠程喚醒等功能特點。對當地水位監測防洪減災工作的有序進行具有重大的意義。