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1、高新科学技术在河道采砂管理中的应用高新科学技术在河道采砂管理中的应用投稿信箱：kblww85叶编辑QQ：1035655090咨询电话：027-62299356摘要：介绍了松花江哈尔滨段采砂现状,提出了存在的问题,阐述了高新科技在采砂管理中的具体应用。关键词：河道采砂；管理；科学技术中图分类号：F4文献标识码：C文章编号：1006-7175(2010)08-0957-02一、松花江(哈尔滨段)采砂现状及存在技术问题松花江(哈尔滨段)河道机械采砂始于20世纪90年代初期,随着哈尔滨市及周边地区经济建设的快速发展,采砂规模越来越大。在经济利益的驱使下,各类采砂机械遍布松花江中下游河道,不科学的采砂现
2、象日益严重,对松花江中下游的河势稳定、防洪安全以及国民经济发展和社会稳定等带来不利的影响。松花江(哈尔滨段)河道采砂主要分布在道里区、道外区、松北区、宾县等沿江区、县松花江河段。据不完全统计,截止到2009年底,哈尔滨市水行政主管部门共审批采砂场20个,审批的采砂船只达46艘。松花江(哈尔滨段)干流河道采砂使用的大型采砂船主要有链斗式、抓斗式和吸砂泵式3种。大型抓斗式浮吊船日产量一般为8001 000 t。吸砂泵的效率(射流泵与离心泵供水的利用率)一般为18%25%。而吸砂泵的泥浆浓度一般为20%30%,据此可以估算产量。河道采砂存在以下的技术问题：采砂管理执法体系不够完善；采砂方法不科学,过
3、于单一；采砂设备过于传统,对河道的污染较为严重；采砂效率低下,日采砂量水平不高。代写代发职称论文二、河道采砂管理工作中实现高科技应用的必然性(1)采用高新技术装备,提高采砂管理执法响应能力。采用雷达探测、GPS定位、GIS整合、视频监控技术以及人工智能识别技术,对监控河段采砂行为进行实时监控,改善目前依靠人工巡逻检查的监管方式,扭转监管设备不足、监管手段落后的被动局面。对非法采砂行为及时发现,并快速地加以制止和处理,避免违法行为造成严重后果；快速指挥执法行动,降低监管人员的工作强度,提高工作人员在监管过程中的自身安全的保障,提高监管效率。(2)运用科学技术手段,规范采砂监管行为。运用先进信息技
4、术手段,实现监管过程信息采集、读取、保存的自动化,提高现场、现行证据的收集能力,规范监管执法过程,避免执法不当或不作为事件的发生。(3)实施网络化管理,完善监管体系建设。运用网络通信技术,将监控中心、重点和敏感河段监控站、执法船(艇、车)以及持证采砂船紧密地联系起来,实现信息共享,使监管执法指挥信息交流通畅,实现采砂监管各个层面的网络覆盖,完善采砂监管体系。三、高新科学技术的主要内容31全球卫星定位系统(GPS)(1)全球卫星定位系统(GPS)是一个卫星导航系统。它是实现全球、全天候、连续、实时、以空中卫星为基础的高精度无线电导航系统。GPS由地面控制站、空间设备、GPS用户接受系统和地面通信
5、网等部分组成。该系统能够给出在全球任何地方以及近地空间的被研究对象的准确三维位置、速度和精确的时间信息。它广泛地应用于测量、交通、救援、农业等。32地理信息系统(GIS)地理信息系统(GIS)由计算机硬件、软件、地理数据以及系统管理人员组成,可对任一形式的地理信息进行高效获取、存储、更新、操作、分析及显示。它将专业属性数据与空间位置直观地联系起来,准确、真实、图文并茂地传输给用户,同时借助其空间分析功能和可视化表达,进行各种辅助决策。33无线网络视频监控系统无线网络视频监控系统是无线网络技术应用最多的领域之一。它无需铺设网络电缆,可迅速方便地在各种需要的地方部署数字摄像设备,建立新的视频监控系
6、统或对现有的视频监控系统进行扩展,具有很强的灵活性和可扩充性。视频监控系统将被监控目标实时采集的视频数据及时地传输给监控中心,实时动态的报告监测点的情况,及时发现问题并进行处理,完成对远程目标的监控。无线网络视频监控系统具有传输距离远、低时延和设备成本低的特点,并能够提供高效、经济的视频传输。四、高新科学技术在河道采砂管理中的具体应用以安徽长江河道采砂数字监管系统在黄泥滩采区的应用为例。2004年汛后,安徽省芜湖市黄泥滩可采区解禁。为了加强可采区的现场管理,建立了基于现代信息技术基础上的河道采砂监管系统。监管系统的核心技术：该系统是一个全内置、一体化、嵌入式无线视频GPS系统。它采用先进的软件
7、数据处理技术、计算机技术与大规模集成电路技术,实现硬件软化,是集全球卫星定位GPS视频图像传输VS,自动报警监控管理,网络与一卡通等指挥、调度管理与信息服务功能于一体的综合电子信息应用网络系统。系统主要包括GPS数据采集入库模块,视频图象显示模块,采砂船监控模块(前台)和数据库管理模块(后台)等四大模块。该监管系统分为前端设备和后端设备。前端包括安装在采砂船上的GPS卫星定位和摄像头等装置,通过无线网络发送现场信息,后端设备通过网络接受信号并进行监控。信息采集通过采砂船上监控设备中的GPS,GIS,中国联通(移动)通信模块,将采砂船动态坐标位置,现场视频图像等数据发送到监控中心,监控中心计算机
8、按照不同的信息内容进行整理,然后存档,通过互连网,GPRS发出调度命令,将动态信息分送于公众。41系统的主要功能(1)无线通信。监控中心可以利用终端CDMA(GPRS)系统的私密通话功能单独与任一采砂船驾驶人员进行通话,也可以对电子地图上所有的采砂船通话进行调度,只需要在电子地图上点击某艘或多艘采砂船,进行选择通话,系统就会自动建立私密通话,进行调度。另外,监控中心还可以对某艘或多艘采砂船发送短信息,实现对其管理调度。(2)采砂船全方位视频实时录像。监控中心根据需要,在采沙船上安装室内外摄像头,使云台,解码器,摄像机和视频采集器相连接,从而实现对视频图像内容和质量的控制。监控中心可以发出指令,
9、转动摄像系统云台,对摄像头进行平面360度俯仰角定位,对室内外摄像画面进行远程切换。(3)采砂船超区域监控设备报警。监控中心可根据需要在计算机显示屏的电子地图上显示任意一艘或多艘被跟踪的采砂船当前所在位置以及过去一段时间的运行轨迹。可显示某一水域现有船只的情况和任何一艘采砂船运行轨迹上某一点的信息,包括可采区名,采砂许可证号,采砂船船名,船主姓名,采砂船行驶速度、方向、坐标、时间,当时现场图像等信息,便于监控中心对采砂船进行有效地调度和控制。监控中心在电子地图上划定采砂船作业区域,当采砂船超出指定采区边界时,系统将自动产生报警信息。采砂船航行轨迹与现场图像等信息是重要的历史数据,能为处理有关事
10、件提供有利证据。当采砂船上的视频、音频、GPS定位信号等信息丢失,即返回监控中心的数据超过规定时间未有更新,系统会自动报警并显示相应船只和报警内容。42系统的特点该监管系统是基于公网GPRS进行语音,视频图像等数据的传输平台,投资少,运行费用低。数据和语音视频图像兼容传输,适用于多种数字信息综合业务。该系统的一体化设计,智能化扩充多接口,安装方便,使用灵活方便。该系统的投入使用减少了时间、空间、气候以及人为因素对采砂作业现场监管过程的影响,不仅可以有效地提高管理机构的监管水平和监管效率,提供及时、生动、直观、可靠的资信,还可以有效地防止采砂管理执法人员现场监管不到位的情况,提高了工作效率,降低
11、了管理成本。43系统的工作流程(1)非法采砂行为监控。现场监控雷达、持证采砂船的位置信息、采砂区规划信息、雷达监控工作站和人工智能识别系统组成非法采砂行为监控系统,自动判别禁采区域内的疑似采砂行为,不论是否为持证采砂船,只要进入禁采区作业,均属非法；禁采期内的,任何船只的采砂行为,自动判别疑似非法采砂船,未获得合法手续的采砂船,在任何区域内进行采砂作业时,都将被判定为非法采砂船。(2)重点河段监控。重点河段非法采砂行为监控的主要目标是：及时发现监控河段疑似非法采砂行为。该功能的实现主要基于脉冲雷达探测技术、GPS技术和智能识别技术,通过雷达探测获得监控河段的雷达图像,雷达图像经过本身的雷达工作
12、站初步处理后,监控河段中的所有船只都表达为雷达图像上的光标点；智能识别系统对光标移动的轨迹进行分析,判别船只的类别。正常航运船只不是本系统关注的对象,其它船只都是本系统关注对象。在现场监控站配置应用服务器,为本站的监控业务提供应用支撑,显示本站监控江面的GIS界面地图,并且标示所有船只的类别、位置等信息。即要求将雷达图像经过处理后,与GIS地图重合显示。在监控中心配置主应用服务器,为所有重点河段的监控业务提供应用支撑,显示所有监控江面的GIS界面地图。(3)敏感河段监控。敏感河段过往船只监控的主要目标是；在敏感河段建立监控站,统计每个时间段内穿行湖口的采砂船、运砂船数量。本功能主要采用激光雷达监视技术和灰度图像识别技术,通过激光雷达监控获得过往船只的灰度图像、测量船只的位置、航行速度；将实时图像与各类船只例图进行比较,判断船只类别。正常航运船只不是本系统关注的对象,其它船只都是本系统关注对象。参考文献：1杨山,徐建辉安徽数字采砂监管手段在长江河道采砂管理中的应用J中国水利,2006,(2)：51-522刘振胜长江中下游河道采砂现状与管理对策J人民长江,1997,28(2)：16-183王金生河道采砂与管理M北京：中国水利水电出版社,20064党安容,贾海峰地理信息系统指南M北京：清华大学人居环境研究中心,2001 MSN空间完美搬家到新浪博客！
