“魚臉識別” 水環境監測用上AI“電子眼”

人民網北京7月24日電 (記者李博)“魚臉識別”?對,您沒聽錯。記者從今日舉行的北京市生態環境科技工作新聞發布會獲悉,北京在重要水體布設了魚類在線監測一體化系統,融合5G傳輸及人工智能技術,可實時捕捉水下魚類種群狀況,實現種類、數量等信息的智能採集,為水生態保護裝上“智慧眼睛”。
據介紹,魚類是河湖生物多樣性和食物網主要組成部分,是美麗河湖重要組成部分,也是公眾“親水、樂水、戲水”重要媒介。然而,如何對魚類進行水下無損連續監測成為一個難題。
“原來魚類監測主要是靠人工網捕定期監測,這種方法受場地、時間限制,而且效率低。”北京市生態環境保護科學研究院院長夏天翔說,為破解這個難題,在北京市生態環境局指導下,市環科院研發了魚類在線監測一體化系統,“從而實現了對特定水域的‘魚口普查’,我們親切地叫它‘魚臉識別’系統。”
該系統融合了5G傳輸及人工智能技術,包括水下全視角高清攝像頭、實時傳輸圖像平台、魚類智能識別模型等,通過模擬、現實場景預訓練及深度學習方法,水下運動物體追蹤及目標物解析算法,水草自清潔技術等,解決了水下弱光、逆光、水域渾濁、游動對象捕捉難、水草遮擋等多種困難,實現了魚類在線連續觀測和識別。
“通過這個系統,可對特定水域進行全天候實時監測,不僅能掌握魚類數量,還能及時分辨種類。這些監測結果,可以表征北京水環境質量與水體生物多樣性水平。可以說,‘魚臉識別系統’就是水生態的‘聽診器’。”夏天翔介紹。
截至目前,該系統已在永定河、北運河、潮白河及大清河水系應用。北京市環科院還不斷對系統進行完善,目前已迭代至2.0代,水生態智慧化監測水平得到進一步提升。后續計劃將該系統與魚類微生境結合,實現魚類監測的模塊化和標准化,並繼續深入挖掘數據,更好為北京市水生態環境保護和美麗河湖建設提供支撐。
此外,在大氣領域,北京市環科院自主研發了多方位降塵採樣器,它將東南西北4個風向和靜風條件下產生的降塵量,分別採集到5個集塵缸,可量化不同方位顆粒物污染源對監測點降塵量的貢獻,以及降塵傳輸到監測點的排放強度,為明確重點治理的污染源方位提供技術指導。近年來,多方位降塵採樣器已應用於北京市多個區,有效支撐揚塵治理,還推廣至河北省衡水市等地區應用。
在土壤領域,北京市環科院研制了適用於不同水文地質條件的土壤孔隙氣體監測技術裝備,可精確監測地面以下50米土壤氣中的污染物濃度﹔還創建了耦合污染物多相分配的跨介質傳輸過程預測模型。在此基礎上,在國內率先構建了精細化風險評估方法體系,顯著提高了風險預測精度,減少了30%左右不必要的修復工程量,相關企業實現降本增效。該技術還在全國多個大型復雜污染場地進行了推廣應用,取得了良好的生態、社會、經濟效益。
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