河道安全巡檢中的船舶可視化監測方法

陳 誠，李壽千，王 新，李子陽，徐 磊

(1.南京水利科學研究院水文水資源與水利工程科學國家重點實驗室，江蘇 南京 210029；2.河海大學水利水電學院，江蘇 南京 210098)

在河道工程管理中，對河道采砂、運砂船只進行科學監管至關重要。如何提高河道安全巡檢的智能化水平是智慧水利的重要內容之一。另外，對船舶的運動軌跡進行跟蹤和監測是保障航行安全、提高航運管理水平的重要工作，研究船舶運動軌跡的可視化測量方法對于統計船舶交通流信息、防止碰撞事故、提高智慧水利及智能航運技術等具有重要意義。

目前船舶運動跟蹤常采用的系統主要有雷達監控系統、船舶自動識別系統(automatic identification system, AIS)、視頻監測系統等[1]。雷達監控系統的主要優點是能在霧天及夜晚等低能見度情況下進行監測，但主要存在監測有盲區、易產生虛假回波、數據精度不高、信息量較少等缺點[2-3]。AIS能夠發射并接收船舶的動態和靜態信息，其中動態信息包括船舶經度、緯度、航向等，靜態信息包括船舶長度、寬度、AIS 天線到船首和左右舷距離等。AIS對于船舶的身份識別主要基于GPS定位信息，若存在鄰近波段的干擾或嚴重遮擋，會出現嚴重的掉包甚至跟丟現象，且對于船舶的身份確認主要借助于人工記錄，不是可視化的，只能進行虛擬視景顯示，部分船舶甚至還未配備AIS船臺[4-5]。與常規船舶運動監測方法不同，視頻監測系統能夠通過圖像記錄船舶行駛姿態，可以對船舶進行可視化的跟蹤監測。……