侯精明，西安理工大學(xué)教授，博導(dǎo)。主要從事水動力模擬、水災(zāi)害管理、城市水利等方面的研究。博士畢業(yè)于德國柏林工業(yè)大學(xué)。2016年入選陜西百人計劃。2017年入選國家青年千人計劃。擔(dān)任陜西青志協(xié)理事會副會長，IAHR中國分會執(zhí)委，中國水利學(xué)會城市水利專委會委員，兩個國際期刊專刊副主編，20余個SCI期刊的審稿人。發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇。負(fù)責(zé)國家千人計劃項目、國基金、西咸新區(qū)和寧夏固原國家海綿試點科研及生產(chǎn)項目10余項。
深度學(xué)習(xí)技術(shù)在城市內(nèi)澇監(jiān)測中的應(yīng)用
城市內(nèi)澇過程中，開展洪澇過程監(jiān)測，對建立科學(xué)的應(yīng)對機制，降低內(nèi)澇成災(zāi)的風(fēng)險，減少內(nèi)澇災(zāi)害引起的損失具有重要意義，且系統(tǒng)的內(nèi)澇監(jiān)測數(shù)據(jù)對城市雨洪數(shù)值模擬參數(shù)率定和模型驗證工作起到關(guān)鍵作用。如何高效、安全、精準(zhǔn)地開展城市內(nèi)澇監(jiān)測，對現(xiàn)有水情量測科技提出了更高的要求，也是當(dāng)前城市防洪排澇工作的一個重要挑戰(zhàn)。
傳統(tǒng)的城市內(nèi)澇監(jiān)測方式主要包括現(xiàn)場人工監(jiān)測、輔助標(biāo)記測量、儀器設(shè)備測量等，這些監(jiān)測方法效率低、難度大、精度差，對人力物力財力要求較高。有些地區(qū)監(jiān)測環(huán)境惡劣，且暴雨伴隨的雷電天氣導(dǎo)致監(jiān)測過程極其危險。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，為城市內(nèi)澇過程科學(xué)監(jiān)測提供了有效的技術(shù)途徑，其中深度學(xué)習(xí)技術(shù)受到越來越廣的關(guān)注。將深度學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用于城市內(nèi)澇過程監(jiān)測中，能高效、安全且精準(zhǔn)地實現(xiàn)內(nèi)澇智能監(jiān)測。
應(yīng)用基于深度學(xué)習(xí)技術(shù)的城市內(nèi)澇過程監(jiān)測方法，首先要根據(jù)城市地區(qū)的降雨空間分布特征、城市建筑物空間格局、排水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃布置等，建立內(nèi)澇監(jiān)測點優(yōu)化布置方案。然后通過安裝自動高清監(jiān)控設(shè)備，對內(nèi)澇點積水過程進行長期實時監(jiān)控，不需購置昂貴的監(jiān)測儀器、不需要大量人力，便可通過遠程操作完成對內(nèi)澇點積水情況的實時監(jiān)測，采集到海量的圖像、視頻信息數(shù)據(jù)。最終采用深度學(xué)習(xí)技術(shù)對內(nèi)澇監(jiān)測點積水過程的圖像信息進行識別分析，快速自動提取不同時刻、不同地點圖像中積水的面積和邊界特征信息，準(zhǔn)確獲取各內(nèi)澇點的積水特征。
對于發(fā)生嚴(yán)重內(nèi)澇情況的下沉式立交橋下等地點的監(jiān)測，由于人員不能到達現(xiàn)場查勘，監(jiān)測難度更大，可通過深度學(xué)習(xí)算法實現(xiàn)對立交橋下水尺圖像示數(shù)自動讀取，高效準(zhǔn)確采集到積水深度的信息。基于深度學(xué)習(xí)技術(shù)的城市內(nèi)澇監(jiān)測的優(yōu)勢遠優(yōu)于傳統(tǒng)的人工監(jiān)測方式，突破了傳統(tǒng)人工監(jiān)控方法的局限性，保證了內(nèi)澇監(jiān)測過程中積水信息獲取的實時性、連續(xù)性和準(zhǔn)確性，且具有低成本的優(yōu)勢，為城市內(nèi)澇監(jiān)測工作提供了強有力的技術(shù)支持。
深度學(xué)習(xí)技術(shù)的應(yīng)用將推動城市內(nèi)澇監(jiān)測方式的發(fā)展，也有望成為城市防洪排澇決策服務(wù)的一種重要技術(shù)手段。開展基于深度學(xué)習(xí)技術(shù)的內(nèi)澇監(jiān)測研究具有較好的前景和重要的實際應(yīng)用價值。
