近期Intersec Shanghai 展覽會在上海國家會展中心盛大舉行，作為專注于大安全產(chǎn)業(yè)數(shù)字化應用的行業(yè)性展會，本屆Intersec Shanghai重點聚焦于公共安全、生產(chǎn)安全、環(huán)境監(jiān)測、應急救援等領(lǐng)域的智能化裝備和行業(yè)解決方案展示。
為了進一步匯聚行業(yè)智慧，探索創(chuàng)新產(chǎn)品和技術(shù)的落地應用現(xiàn)狀和趨勢，本屆展會特別設(shè)置三大行業(yè)專場論壇，在“環(huán)境監(jiān)測數(shù)字化應用主題論壇”上，大華股份上海區(qū)域公共與民生行業(yè)解決方案總監(jiān)王昆朋先生圍繞著“多維感知數(shù)字 AI 監(jiān)測系統(tǒng)開啟生態(tài)文明新時代”的主題，重點介紹了大華股份在林草、自然保護地、耕地、水利等典型環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的數(shù)字化解決方案。
以下為王昆朋先生的現(xiàn)場分享內(nèi)容摘要：
在科技與環(huán)保深度融合的時代，大華股份作為以視頻為核心的智慧物聯(lián)解決方案提供商和運營服務商，始終以創(chuàng)新為發(fā)展的核心驅(qū)動力，每年將銷售收入的 10% 左右投入研發(fā)創(chuàng)新。2023 年研發(fā)投入達 39.67 億元，上市以來累計投入 254.19 億元，研發(fā)人員占比超 50%。公司建立了先進技術(shù)研究院、大數(shù)據(jù)研究院等五大研究院，專注不同技術(shù)領(lǐng)域研究，承擔 49 項國家級科研項目，參編發(fā)布 48 項國家標準、94 項行業(yè)標準，獲 9 個紅點大獎、17 個 if 國際設(shè)計大獎及 70 多個國家 AI 競賽第一，擁有國家級博士后工作站，是國家認定企業(yè)技術(shù)中心與創(chuàng)新型試點企業(yè)。
下面，我將從林草、自然保護地、耕地、水利四個板塊，為大家介紹大華股份在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的數(shù)字化解決方案。
一、林草板塊：攻克森林防火監(jiān)測難題
在森林防火領(lǐng)域，監(jiān)測準確率提升空間巨大。2024 年與國家林草局防火司協(xié)同對 8 個省份的森林防火應用現(xiàn)狀調(diào)研發(fā)現(xiàn)，霧氣、炊煙、玻璃反光等干擾因素嚴重影響準確率。誤報原因主要有兩類：
一是煙和霧特征高度相似，現(xiàn)有監(jiān)測主要采用普通煙火檢測相機視覺成像分析及遠距離輪巡掃描方式，我們從目標成分、現(xiàn)象、狀態(tài)、顏色四個維度分析差異，提出解決方案：基于設(shè)備自身變倍，將監(jiān)測目標占比引入變倍參數(shù)，放大目標在畫面中的占比至 1/5 以上，為算法分析提供更好圖像基礎(chǔ)；優(yōu)化邏輯算法，包括目標細分割，利用形態(tài)學結(jié)構(gòu)元素填充煙或霧的斷裂、空洞和分離現(xiàn)象以實現(xiàn)目標分隔并分析判定；連續(xù)幀相似度分析，比對短時間內(nèi)圖像前后幀相似度檢測差異；面積變化率分析，分析短時間內(nèi)多幀圖像輪廓面積變化率；顏色識別分析目標圖像顏色。
二是彩鋼、玻璃反光及煙囪正常排放等因素易被誤判，我們采用誤報過濾算法，提取彩鋼、玻璃、煙囪等元素特征量，建立誤報過濾庫，報警時將觸發(fā)圖片與庫中特征比對，過濾常規(guī)對象誤報。最終技術(shù)優(yōu)化路線是融合誤報過濾算法、煙霧優(yōu)化算法及二次辨別算法，完成對火點和煙霧報警的二次分析研判。
二、自然保護地板塊：構(gòu)建生物多樣性智能監(jiān)測體系
自然保護地需為珍稀動物營造良好生存環(huán)境，對保護區(qū)內(nèi)生態(tài)因子、水生生物、林草及人車活動進行動態(tài)監(jiān)測，實現(xiàn)生物多樣性多維智能監(jiān)測感知。
針對保護地低照度、場景大、風大等環(huán)境特征，大華提供端邊云不同形態(tài)產(chǎn)品，前后端組合適配不同動物場景監(jiān)測。通過視頻智能分析可實現(xiàn)旗艦物種智能識別，掌握其活動規(guī)律。
利用大模型多樣性物種識別算法，對收集的原始素材進行標注和樣本訓練，可快速訓練、部署物種識別算法，按天生成算法響應客戶需求?，F(xiàn)有識別算法可實現(xiàn) 800 多種鳥類、150 多種獸類、25 種兩棲類識別，且統(tǒng)計種類持續(xù)增加、快速迭代，降低人工統(tǒng)計工作量的同時使分類更精準科學。
還可通過動物叫聲監(jiān)測識別實現(xiàn)多維生物監(jiān)測，根據(jù)聲音頻率、能量及變化趨勢等特征信息增強提取特征值，進行差異性比對分析精準識別動物種類，用戶也可自行對監(jiān)測動物物種進行模型訓練，該應用有助于研究珍稀鳥類動物種群分布，建立動物鳴叫生文基礎(chǔ)資源庫，優(yōu)化保護措施并開展科普宣教。
三、耕地板塊：筑牢耕地保護智慧監(jiān)管防線
堅守 18 億畝耕地紅線是重要政策，大華結(jié)合耕地監(jiān)管場景特性與業(yè)務要求，構(gòu)建立體化監(jiān)測系統(tǒng)，覆蓋各類場景，實現(xiàn)多元化無盲區(qū)監(jiān)測，加載智能算法打造創(chuàng)新高效智能監(jiān)測監(jiān)管體系。
在耕地生態(tài)監(jiān)測方面，采用衛(wèi)星遙感圖斑監(jiān)測方式，實現(xiàn)衛(wèi)星與視頻聯(lián)動，對異常圖斑地塊進行信息核查及面積測量。耕地生態(tài)監(jiān)測算法多樣，分為施工特征識別、違建識別、施工工程機械識別和場景識別四大類約 20 多種，可完成動態(tài)預警。針對行業(yè)通用算法存在的鐵塔云臺安裝調(diào)試精度要求高、誤差難控制、標定工作量大等問題，大華采用新算法，加入設(shè)備安裝傾斜角度變量，通過自動計算云臺安裝姿態(tài)角篩選，使用區(qū)域補償或解析解方式定位，解析解獲得精準修正參數(shù)后，四個標定點位即可精準定位，還可直接計算云臺安裝角度降低水平要求，實現(xiàn)定位偏差小于30米，從 9.46% 降至 3%。
在耕地分析中，傳統(tǒng)多圖塊陳列判斷方式效率低，我們通過多圖層疊加分析，切換圖層呈現(xiàn)地塊不同屬性并聯(lián)動監(jiān)控展現(xiàn)實時視頻，結(jié)合永久基本農(nóng)田、土地利用現(xiàn)狀及總體規(guī)劃等圖層同步比對分析復雜事件。提出視頻空間化理念，在傳統(tǒng)圖層信息中疊加視頻信息進行雙系統(tǒng)查閱，傳統(tǒng)方式一次核查約 10 分鐘，加載該功能后，在視頻畫面疊加地塊邊界，基于畫面進行意圖研判，多圖層疊加地塊地平映射，一分鐘即可完成一次核查，大幅提高效率。在成都，還探索基于視頻的作物識別，訓練識別作物類型，實時發(fā)現(xiàn)耕地非糧化現(xiàn)象，穩(wěn)定糧食生產(chǎn)。
四、水利板塊：創(chuàng)新全流域智慧監(jiān)管模式
在水利生態(tài)監(jiān)測全流域監(jiān)管中，建設(shè)成本與監(jiān)管范圍是突出矛盾，我們提出無人機加空間識別算法，通過圖像比對和目標檢測實現(xiàn)大流域低成本覆蓋及 “四亂” 自動預警識別。針對水利數(shù)字孿生中三維建模洪水預演內(nèi)容無法佐證的痛點，提出視頻孿生理念，將視頻畫面精確融合顯示到三維模型對應空間真實地理坐標位置，生成動態(tài)虛擬場景或模型，實現(xiàn)虛擬場景與實時視頻融合，完成預警預測與實景實況復合。
“創(chuàng)新 AI 守護生態(tài)，數(shù)字融合服務民生” 是大華股份在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的的發(fā)展理念，我們以人與自然和諧共生為愿景，致力于構(gòu)建美麗中國。通過融合感知實時捕捉生態(tài)變化，借助泛在 AI 精準守護自然，在生態(tài)監(jiān)測與災害防范方面成效顯著，推動智能生態(tài)治理從森林防火到數(shù)字鄉(xiāng)村的全方位發(fā)展，深度融合民生服務與生態(tài)保護，繪就人與自然和諧美好的畫卷。
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