【儀表網(wǎng) 儀表標準】根據(jù)《中國水利學會團體標準管理辦法》(水學〔2020〕85號)有關(guān)規(guī)定，由中國水利學會組織相關(guān)單位編制的團體標準《圖像識別法河流流量測驗規(guī)范》已完成征求意見稿。現(xiàn)向有關(guān)單位及專家征求意見。
 

　　流量是水災害防治、水資源管理、水生態(tài)環(huán)境保護與水科學研究的重要基礎(chǔ)信息，現(xiàn)有的傳統(tǒng)流量接觸式測驗設施存在建站成本高、需人員值守、安裝維護困難等問題，且單套設備無法滿足低水、中水 和高水全量程監(jiān)測需求，成為制約智慧水利基礎(chǔ)感知體系建設、阻礙現(xiàn)代水利建設發(fā)展的短板。
 

　　十四五”時期是加快水利改革發(fā)展的關(guān)鍵期，也是全面實現(xiàn)智慧水利的攻堅期。智慧水利是新時期水利高質(zhì)量發(fā)展的六大實施路徑之一，水利智能感知技術(shù)與體系建設，是實現(xiàn)數(shù)字水利、智慧水利的關(guān) 鍵支撐。亟需大力推進流量監(jiān)測新技術(shù)新設備研發(fā)和推廣應用，加強基礎(chǔ)研究與科技創(chuàng)新，充分運用現(xiàn)代科技手段，打造自動、智能、高效的流量監(jiān)測預報分析評價全流程系統(tǒng)。
 

　　隨著計算機視覺技術(shù)在各個行業(yè)取得了重大突破，圖像識別技術(shù)在河道流量測量中得到應用，相較傳統(tǒng)監(jiān)測手段在測驗效率、成本、環(huán)境適應性方面均表現(xiàn)出巨大優(yōu)勢。該技術(shù)先進、成熟、可靠，目前 已經(jīng)在貴州省、福建省、安徽省、四川省等20余省份水文測站和淠 史杭大型灌區(qū)及南水北調(diào)中線等重大工程得到應用。但行業(yè)內(nèi)尚無圖像識別法測流相關(guān)的技術(shù)標準和規(guī)程，不利于該技術(shù)產(chǎn)品的推廣與應 用因此，編制該標準能夠填補圖像識別法流量測驗標準規(guī)范的空白，有利于圖像識別法測流技術(shù)的推廣，為非接觸式流量測驗帶來技術(shù)革新，為推動水利高質(zhì)量提供有力科技支撐和強力驅(qū)動，具有顯著的經(jīng)濟和社會效益。
 

　　根據(jù)中國水利學會團體標準制修訂計劃安排，本標準按照GB/T 1.1-2020《標準化工作導 則 第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。參考GB 50179 河流流量測驗規(guī)范；GB/T 50095 水文基本術(shù)語和符號標準；GB/T 15966 水文儀器基本參數(shù)及通用技術(shù)條件；GB/T 41368 水文自動測報系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范；GB/T 28181 安全防范視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息傳輸、交換、控制技術(shù)要求；GB/T 15408 安全防范系統(tǒng)供電技術(shù)要求；GB 50348 安全防范工程技術(shù)規(guī)范；SL 651 水文監(jiān)測數(shù)據(jù)通信規(guī)約；SL/T 247 水文資料整編規(guī)范等規(guī)程編制。
 

　　本標準共包括6章，分別為：范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定 義、基本規(guī)定、儀器安裝、流速和流量測驗。
 

　　(1)范圍
 

　　規(guī)定了圖像識別法用于河流流量測驗所涉及基本要求、技術(shù)要求 及適用范圍。所定范圍的寫法與 GB 50179-2015 河流流量測驗規(guī)范 等基本一致。本標準適用于天然河流和人工河渠的流速流量測驗。
 

　　(2)規(guī)范性引用文件
 

　　本章說明了標準引用的相關(guān)國家標準、相關(guān)行業(yè)標準及技術(shù)規(guī)范等文件。
 

　　(3)術(shù)語和定義
 

　　本章對本標準中出現(xiàn)的特定術(shù)語名詞進行解釋定義，包括圖像識 別法、代表流場、測速線、流速時空圖像法、地面標定點等作出了專門的釋義。
 

　　(4)基本規(guī)定
 

　　本章針對圖像識別法測流的適用條件進行了規(guī)定，對測驗河段的性質(zhì)、環(huán)境，現(xiàn)場供電、通訊網(wǎng)絡設施情況，測驗河段的穩(wěn)定性進行調(diào)查，對水位流量關(guān)系進行定線和檢驗，以確保極端條件下流量數(shù)據(jù) 的獲取。
 

　　本標準所指圖像識別法適用于時空圖像法，時空圖像法作為當前成熟應用的方法；相較之下粒子圖像法對水面有漂浮物有較高要求，有一定局限性，是前期用的較多的方法；光流法以通過大量的比測論 證，但投入實用的實例不多。三者均屬于圖像識別法范疇，對河流流 量測驗所涉及的基本要求一致，均可通過設置測速線計算表面流速，故此次一并進行規(guī)范。
 

　　(5)儀器安裝
 

　　本章對圖像識別法流量測驗儀器的安裝進行了規(guī)范。對測驗河段 順直長度、水面波紋特征、測驗斷面，攝像機像素所覆蓋的河寬情況、圖像資料相關(guān)參數(shù)作出了具體要求；對圖像識別法測流的主要儀器的 兩種類型進行了說明，即邊緣終端型和后臺計算型；對安裝步驟包括主件設備、攝像機、立桿、供電及通訊設施進行了規(guī)范，安裝完成后 需檢查檢驗重點進行了詳細說明；同時對攝像機標定及標定誤差參數(shù) 范圍進行了規(guī)定。
 

　　(6)流速和流量測驗
 

　　本章對圖像識別法測流的水位數(shù)據(jù)、測速頻次、測流時刻進行了 規(guī)范，測速線的數(shù)目、位置、長度、起點距的設置進行了說明，對表 面流速測驗、斷面流量測驗的原理及操作步驟進行了規(guī)范。
 

　　對比測率定作出了基本規(guī)定，包括需要進行比測率定的場景、水 文條件、頻次以及誤差范圍。規(guī)范了樣本要求，測速線流速選擇要求， 換算關(guān)系率等，闡述了不具備比測條件的斷面如何進行成果合理性檢 查，以及水位流量關(guān)系曲線的定線與檢驗方式。
 

　　本章對圖像識別法測流的誤差來源及相應的誤差控制措施進行 了明確，其中誤差來源包括坐標系誤差、環(huán)境因素誤差、河段信息誤 差、流速插補誤差、攝像機精度誤差等，并針對以上誤差進行相應的控制措施進行對應。
 

　　(7)附錄A
 

　　附錄A為規(guī)范性附錄，給出了圖像識別法河流流量計算表和圖 像識別法測流成果表，用于記錄測驗河段斷面流量流速面積法測驗相 關(guān)測驗成果。
 

　　(8)附錄B
 

　　附錄B為資料性附錄，主要闡述了時空圖像法流速測驗原理， 表明如何通過河流表面亮度的變化獲取河流表面流速大小。