面向冰凌密度监测的图像校正算法优化及系统设计

针对开河期河流凌汛监测手段的不足,设计了一种可用于野外极端低温环境的河道定点冰凌图像监测系统,介绍了系统的组成及工作过程,探讨了对所采集冰凌图像的校准算法优化问题,进而获得了相对准确的观测区域河道水面冰凌密度数据。系统于2015年12月-2016年5月部署在黑龙江漠河县北极广场(53°28′43″N,122°21′38″E)的防洪堤上,在汛期有效获取了流冰密度分布、流速等相关参数,为提高该河段凌汛测报的精度提供了一种有效的技术装备。

基于直方图均衡化的渠道冰凌密度计算

为了完成冬季安全输水与发电任务,同时防止冰塞等凌汛灾害,对渠道冰凌进行实时监测是十分必要的,如何准确地计算出冰凌密度更是监测分析的关键技术。通过MATLAB对冰凌监测图像进行直方图均衡化处理,运用最大类间方差法计算出最佳阈值,从而区分出冰凌与背景,进而得出冰凌密度,并与实际冰凌密度进行比较。结果表明:基于直方图均衡化的冰凌密度计算结果与真实的非常吻合,并且在光线较弱的环境下同样适用,可为防凌减灾预警提供了可靠依据。

基于多源数据的黄河冰凌监测技术研究

为提升黄河冰凌监测的准确性与效率,克服传统人工观测在精度和效率上的局限,通过整合卫星遥感、无人机遥感及视频监控技术,开展基于多源数据的黄河冰凌监测技术研究。该技术能够利用多光谱遥感影像结合雪被指数法,实现对河道冰凌的全面监测,同时,借助无人机自动识别技术精确获取冰凌的关键参数,并通过视频监控技术实时发现并预警冰凌密度变化。在这项研究中,无人机遥感参数的误差被控制在5%以内,视频监控技术的误差最大为7.2%,最小仅为0.1%。基于多源数据的冰凌监测技术在山东黄河河务局的应用表明:该技术不仅显著提高工作效率,还变革传统的冰凌监测模式,极大地支撑河道管理及相关业务工作,对高纬度地区河流冰凌灾害的智能监测预警具有重要价值,也为可视化冰情分析提供可靠的图像成果,未来有着广泛的应用潜力。

基于3G网络的河道冰凌图像遥测系统设计与冰凌密度分析

设计了一种适用于野外无供电条件下的河道冰凌图像远程遥测系统,介绍了系统的整体结构、运行模式和关键电路的构成以及图像处理模块的选型.设计系统可以通过3G无线网络将上位微机图像监测控制命令传送到河道现场,可以实时控制现场控制摄像头的旋转角度、方向及焦距,实现对被监测河道区域冰凌图像的多视角实时在线监测;系统上位微机管理软件对接收到的冰凌图像信号经过动态阈值分割算法处理,可获得观测区域河道水面冰凌密度数值.

新疆北疆某水电站渠道冬季输水冰凌监测

研究渠道的冰害,尤其是畅流式冰水二相流水面流冰,对于预防冬季渠道冰害的发生具有迫切而现实的意义。文章以新疆北疆某水电站渠道冬季输水气温、水温、冰凌密度监测资料为例,对渠道冬季输冰运行进行分析,取得了一些有价值的研究成果,为类似工程的运行管理提供了参考借鉴。

直流电场对复合绝缘子覆冰及其闪络特性的影响

为研究直流电场对复合绝缘子覆冰的影响,在人工气候实验室中对FXBW-35/70型复合绝缘子进行了带电人工模拟覆冰试验。分别进行了不带电以及正负10 kV、20 kV、30 kV的直流电压试验,对比了不同电压等级下的绝缘子覆冰和闪络特征,分析了直流电场下不同极性对覆冰的影响,并进行了解释。试验结果表明:直流电场强度对复合绝缘子覆冰和闪络特性会产生影响,随着试验电压等级的升高,绝缘子伞面冰层的粗糙程度会增大,冰凌的向内弯曲度会增大,密度降低,覆冰质量呈先增大后减少的变化趋势,覆冰绝缘子的50%闪络电压呈先降低后上升的趋势;直流电场的不同极性也会对复合绝缘子覆冰产生影响,相同电压等级下,正极性电压作用下的冰凌平均密度大于负极性,负极性电压作用下的绝缘子50%闪络电压低于正极性。

基于亮度均衡化的图像阈值分割技术在黄河冰凌监测中的应用

一种基于亮度均衡化的图像阈值分割算法被提出.该算法将冰凌图像亮度数据均衡化,以类间方差最大为标准,求得最佳阈值,并将冰凌图像转化为二值图像,通过冰凌像素统计,最终确定冰凌密度.该算法被应用于黄河河道冰凌图像密度的计算中,取得较好的效果.