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    近日，深圳大學(xué)計(jì)算機(jī)與軟件學(xué)院院長黃惠教授團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出新一代地質(zhì)災(zāi)害智能監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過融合計(jì)算機(jī)視覺、深度學(xué)習(xí)與雲(yún)邊端協(xié)同技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)邊坡落石、危巖移動(dòng)等地質(zhì)災(zāi)害的全天候、全覆蓋智能化監(jiān)測，徹底改變了傳統(tǒng)「點(diǎn)式監(jiān)測」的落後模式。

    智能識(shí)別與精準(zhǔn)測量突破傳統(tǒng)監(jiān)測困境

    我國地質(zhì)災(zāi)害防治面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國已登記在冊(cè)的地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)約28.4萬處，每年發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害數(shù)千起。傳統(tǒng)監(jiān)測手段主要依賴埋設(shè)傳感器和人工巡查，存在明顯局限性。「傳統(tǒng)方法如同『守株待兔』，」黃惠比喻道，「傳感器只能監(jiān)測預(yù)設(shè)點(diǎn)位，無法覆蓋整個(gè)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域；人工巡查則受限於天氣、地形，很多危險(xiǎn)區(qū)域根本無法到達(dá)?！?/p>

    針對(duì)這一難題，黃惠教授團(tuán)隊(duì)依託國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等多項(xiàng)重大科研項(xiàng)目，創(chuàng)新性地提出了核心圖形信息雲(yún)-邊-端協(xié)同處理技術(shù)，構(gòu)建了一整套高效優(yōu)化算子，實(shí)現(xiàn)了從「點(diǎn)式監(jiān)測」到「體式防控」的跨越。

    該系統(tǒng)基於計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺與深度學(xué)習(xí)相結(jié)合的智能監(jiān)測方法，通過三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)層面實(shí)現(xiàn)突破：在運(yùn)動(dòng)檢測方面，系統(tǒng)採用光流分析和幀間差分算法，可有效捕捉監(jiān)測區(qū)域的異常運(yùn)動(dòng)；在目標(biāo)識(shí)別方面，團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的YOLOStone深度學(xué)習(xí)模型，基於海量落石圖像樣本庫訓(xùn)練而成，對(duì)落石事件的識(shí)別準(zhǔn)確率超過85%；在精準(zhǔn)測量方面，系統(tǒng)採用亞像素級(jí)提取算法，將定位精度提升至亞像素量級(jí)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)目標(biāo)位移的高精度測量。

    實(shí)現(xiàn)全天候值守,應(yīng)用前景廣闊。

    據(jù)了解，這套系統(tǒng)已在多個(gè)場景展現(xiàn)出應(yīng)用價(jià)值：

    在山區(qū)公路隧道方面，可對(duì)隧道口、高邊坡路段進(jìn)行24小時(shí)監(jiān)測；在鐵路沿線，為高鐵、普鐵等提供落石災(zāi)害預(yù)警；在礦山開採區(qū)，實(shí)現(xiàn)露天礦山邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測；在水利工程領(lǐng)域，保障水電站、大壩等設(shè)施的邊坡安全。

    目前，該系統(tǒng)已在深圳市尖崗山公園投入應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)危巖、以及落石的24小時(shí)不間斷監(jiān)控和報(bào)警。

    該監(jiān)測設(shè)備內(nèi)置大容量太陽能供電系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷運(yùn)行，兼具強(qiáng)大的環(huán)境適應(yīng)性與能源自給能力。設(shè)備通過高分辨率攝像頭捕捉巖體微小變化，利用內(nèi)置智能算法實(shí)時(shí)分析研判。一旦監(jiān)測到異常，系統(tǒng)將立即觸發(fā)多級(jí)預(yù)警，並通過4G/5G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至雲(yún)端管理平臺(tái)。

    「這就像是給危險(xiǎn)邊坡安裝了永不疲倦的『智能哨兵』，」團(tuán)隊(duì)成員表示，「它實(shí)現(xiàn)了從『被動(dòng)等待』到『主動(dòng)預(yù)判』的轉(zhuǎn)變?！?/p>

    隨著該項(xiàng)技術(shù)的推廣應(yīng)用，地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警正進(jìn)入「全域感知、智能推演、精準(zhǔn)預(yù)警」的新階段，為我國地質(zhì)災(zāi)害防治提供新的技術(shù)支撐。（記者 林麗青）