城市内河河水污染“切片”诊断监测关键技术

成果编号：38239

价格：面议

完成单位：江南大学

单位类别：

完成时间：2022年

成熟程度：

服务产业领域：电子信息、能源环保

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发布人：李志华离线

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为了对城市内河河水污染进行类似医学“CT”切片诊断的可视化监测，首先，通过拖船拖曳由“超声装置、浮标物联网、水下物联网”搭建的立体数据采集装置，借助采集设备对水面、水体、河底的污染物指标、水纹指标以及一些物理指标、化学指标进行多模态采集，为河道纵截面污染物分布可视化提供支撑。其次，视河水中的各种可溶污染物为液体中的悬浮粒子，悬浮粒子的分布建模成爱因斯坦布朗运动模型，结合清洗后的采集数据对相应的微分方程组进行初始条件设置，借助数学物理方程对微分方程组进行求解，并研究能确定悬浮粒子位置和游动轨迹的算法。然后，把河道纵截面离散化成矩阵图像，矩阵中的各个元素即待求解图像的未知像素，这些像素与悬浮粒子的位置相对应。根据不同污染物的密度计算不同污染物的像素灰度值。进一步，把矩阵向量化后建立关于各个像素的线性方程组，即所采集数据与待重构图像之间的映射关系。最后，通过基于稀疏采样的图像重构算法、基于矩阵重构的图像重构算法、基于压缩感知的图像重构算法分别求解像素线性方程组，通过数据融合，实现河道纵截面可溶污染物分布的二维图像重构。更深入地，根据拖船的行驶速度和图像重构算法的执行时间，不低于每 30 秒生成一帧图像，即每 30 秒对不同位置河段的河水进行一次类似医学 CT 切片的检查。该技术完全可以实现一次性投资多次重复使用，为环境监测、环保监管提供强有力的技术支撑。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新技术

合作方式：

参与活动： 2023年高校院所走进镇江产学研合作对接活动第二届江苏产学研合作对接大会 2023年高校院所服务苏北五市产学研合作对接活动

专利情况：未申请专利

成果简介

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技术指标

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