根据《重庆地质矿产研究院科研项目管理办法(2025年修订)》(渝地研院发〔2025〕82号),本着“开放、透明、公平、竞争”的原则,吸引和凝聚国内顶尖机构和学者共同研究、联合攻关,提升我地质灾害防治监测科研能力。我院拟自立科研课题“多源智能感知与动态监测分析关键技术研究—以重庆市地质灾害监测和矿山生态修复为例”,具体要求见下:
一、研究内容
(一)地质灾害多源监测数据感知与智能分析
(1)多源监测数据自适应接入机理与标准化表征。聚焦滑坡、危岩现有监测设备(GNSS 位移、雨量、裂缝计、孔隙水压力/地下水位等)、通信方式、报文结构和接口条件,研究基于设备元数据、报文特征与协议适配规则的识别解析方法,形成可扩展的协议适配器。对已获得授权和协议资料的设备开展自动识别、解析与接入;对未知协议设置人工配置与验证流程,避免将未知格式直接解释为有效观测。研究断点续传、重复报文识别、时钟偏差校核和异常状态标记机制,记录原始报文、解析版本与入库时间。以灾害体、监测点、设备、观测量、时间、空间位置和质量标记为基本要素,统一编码、计量单位、时间基准和缺测表达,建立原始层、标准层与分析层数据管理流程。采用协议样本测试和历史数据回放,验证不同设备来源的数据完整性、解析一致性与异常恢复能力,形成自适应接入算法及接口说明。
(二)多源监测数据质量统计分析模型。围绕完整性、有效性、一致性和时效性开展数据质量统计,研究突跳、漂移、卡值、重复和缺测等异常识别方法;结合设备运维记录和人工核查,区分设备异常与可能的地质变形信号。补缺与平滑结果单独保留标记,不覆盖原始观测,避免处理过程消除真实异常。针对位移、降雨等相关监测序列,采用描述性统计、变化率分析、时序分解及相关性分析,提取变化趋势和异常组合特征;结合灾害体条件与已有阈值经验模型开展辅助研判。通过地理信息系统关联监测曲线、空间位置和灾害体属性,提供异常定位、历史回溯和证据查询。模型评测采用时间顺序划分训练与测试数据,并对不同灾害体分别统计,防止相邻时序数据泄漏导致效果高估。
(三)场景驱动的地质灾害监测报告生成。围绕日常监测、异常提示、专项分析和周期总结等场景,建立报告要素、触发条件、统计口径和模板映射关系。将监测统计结果、趋势图表、异常事件及人工意见组织为结构化事实,研究场景匹配、规则校验和模板填充方法,形成地质灾害报告生成智能体。报告内容绑定数据来源、统计时段、模型版本和图表计算结果;对缺失信息给出提示,对无法由证据支撑的判断不自动补写。研究数值、单位、时间范围与图表的一致性校验,支持人工修订、版本留存和文档导出。以人工核定报告为对照,评价要素完整性、事实一致性、生成耗时和人工修订量。
(四)全链路一体化集成。采用模块化方式组织接入、分析、报告、告警和权限管理功能,明确接口输入输出、任务状态及失败恢复机制,研发地质灾害监测分析平台。告警结果须携带触发规则、关联监测数据和复核记录,支持确认、处置与关闭等状态流转。智能分析作为业务辅助,不替代专业人员的灾害研判和正式预警发布职责。通过设备接入测试、历史回放、场景联调和试运行验证全链路可用性。数据访问关联用户权限,保证各级人员不存在数据越界的情况出现,且数据存储加密,保障安全与合规。
(二)矿山生态修复多源智能感知与动态监测
(一)多源异构数据融合。汇集可依法获取的多期遥感影像、修复范围、项目台账、地形数据与外业核查资料,统一采用2000国家大地坐标系,记录影像获取时间、分辨率、质量和处理版本。开展几何配准、辐射一致性处理、格式规整与拓扑纠错,研究跨季度、多尺度数据融合校正方法,建立矿山、修复单元、监测时相和核查记录之间的关联,形成标准化基底数据集。对云雾遮挡和地形阴影实施有效区域标记,优先通过补充可用时相或其他观测证据降低信息缺失影响,不将无法可靠观测的区域直接判定为修复异常。对影像分辨率和边界误差开展一致性检查,使跨期变化分析具有可比性。
(二)遥感智能识别。结合重庆矿山类型、地形条件和修复阶段建立本地化样本体系,明确图斑类别、标注规则和质量复核流程,形成矿山生态修复遥感图斑识别数据集。针对施工扰动、疑似违规堆渣、复绿异常和修复滞后等问题线索,依托成熟的语义分割或目标识别框架,融合山地纹理、地形约束和植被时序特征,研究分季度解译与本地模型适配方法。训练、验证和测试按矿山或空间区域隔离,并开展跨季度验证,减少相邻图斑或同源切片同时进入不同数据集造成的评价偏差。统计各类图斑的精确率、召回率和综合评价结果,结合外业样本分析地形阴影、裸地施工与正常季相变化等误判来源。识别结果以疑似问题图斑输出。
(三)季度时序动态监测与智能预警。构建季度时序动态监测体系,依托多期遥感影像比对,分析生态修复范围及植被恢复的阶段性时序变化规律。研究跨季度图斑匹配与变化量提取方法,结合监测动态特征,研究制定适配生态监管的三级预警分级规则,明确各级风险判定标准。规则及阈值通过历史案例分析、对比试验和专家论证确定,记录适用条件与判定依据。搭建问题线索标准化分级推送机制,完善线索归集、分级推送与复盘研判流程。将线索来源、空间位置、监测时相、阶段变化、触发规则与推送记录关联管理,研发矿山生态修复动态监测智能体,支持监测任务组织、多期变化汇总、预警规则调用、线索分级推送与复盘资料整理。通过历史季度数据回放、预警规则测试及线索流程联调,验证监测结果与分级推送的一致性,为生态动态监管优化提供理论与技术支撑。
二、考核指标
(一)矿山生态修复遥感图斑识别数据集1套;
(二)矿山生态修复智能监测AI模型1套;
(三)矿山生态修复动态监测智能体1个;
(四)地质灾害多源监测设备自适应接入算法1套;
(五)地质灾害多源监测数据质量统计分析模型1套;
(六)地质灾害报告生成智能体1个;
(七)地质灾害监测分析平台1个;
(八)发表高水平学术论文2篇;
(九)申请计算机软件著作权2项;
(十)申请国家发明专利1项。
三、研究期限及经费
研究期限10个月,经费200万元。
四、申报要求
(一)申请人要求
国内高等院校、科研院所等具有博士学位或高级职称人员。
(二)申报要求
1.申请人应按规定格式认真填写申请书和科研诚信承诺书(见附件1和附件2),并由所在单位盖章后寄交本单位(2份纸质件存档),相应的电子文档发送至电子邮箱备查。
2.申报起止日期:即日起至2026年11月13日。
五、联系方式
单位:重庆地质矿产研究院
地址:重庆市两江新区空港新城兰馨大道111号
邮编:401120
联系人:王宁宁
电话:023-81925675
邮箱:wangningning@cqdky.com