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“土壤侵蚀过程监测关键技术设备及应用”项目通过科技成果评价

2021-04-08 浏览次数:117

土壤侵蚀过程监测关键技术设备及应用 anli.jpg

  2021年4月7日,中科合创(北京)科技成果评价中心组织专家,在北京召开了由西北农林科技大学、北京师范大学、西安三智科技有限公司共同完成的关于“土壤侵蚀过程监测关键技术设备及应用”项目科技成果评价会。专家组听取了项目完成单位成果汇报,审阅了相关技术资料,经质询讨论,形成评价意见如下:

  1.项目提交的评价材料齐全,符合科技成果评价要求。

  2.针对土壤侵蚀模拟实验装备缺乏、侵蚀过程监测缺失、自动化和信息化等现代先进技术应用程度低等技术瓶颈,通过原始创新和集成创新,形成了系统性土壤侵蚀过程监测技术和仪器设备。主要发明点如下:

  (1)提出了变步长反馈控制模拟降雨算法以及搅拌舱-输送管路-混流水箱-模拟沟道组成的含沙水流发生、循环技术方案,研制了人工模拟降雨和人工模拟径流新装备,为土壤侵蚀模拟提供了有效手段。

  (2)构建了满足雨滴直径和降落速度测量的视场和光场、设计了雨滴形态提取的算法,研制了雨滴物理特性监测仪,实现了计算场次降雨量、降雨强度、降雨动能和降雨侵蚀力的目标,对深刻揭示降雨对土壤侵蚀的作用具有重要科学意义和应用价值。

  (3)设计了多像机组网并发数字摄影测量技术和剔除雨滴干扰的算法,研制了土壤侵蚀形态测量系统,解决了多像机同步大数据计算等问题,突破了降雨过程中土壤侵蚀地表形态变化测量的瓶颈,实现了土壤侵蚀发生发展的全过程监测。

  (4)发明了定体积测量、连续流离散化处理、消减泥沙粘附与沉积的技术,研制了多场景径流泥沙自动监测仪,将传统的径流泥沙人工观测为主推向了仪器自动监测的新阶段。

  (5)研发了监测单位面积风蚀量的风蚀圈技术。根据流体(风沙流)的连续性原理和沙量平衡原理,按上下断面测量风沙通量,计算风蚀量,解决了百年来无法将风沙通量和地面关联的技术难点,确立了风蚀测量的技术方法。

  3.项目获得发明专利10件,实用新型专利9件,外观设计专利1件,计算机软件著作权2项,发表学术论文31篇,其中SCI收录11篇,EI收录7篇,CSCD收录13篇。

  项目成果已得到广泛应用,取得了巨大的社会效益和良好的经济效益。其中,人工模拟降雨及测量装备被科技部列为“国家重大科研基础设施”、人工模拟径流装备被水利部水土保持监测中心指定为“径流泥沙监测仪器检测设施”,径流泥沙自动监测等仪器在全国14省45个野外站安装147台,有关仪器设备应用证明31份,有力地推动了土壤侵蚀与水土保持技术进步。

  评审专家组一致认为,项目整体达到国际领先水平。

专家组成员

  傅伯杰 中国科学院院士、中国科学院生态环境研究中心研究员

  蔡强国 中国科学院地理科学与资源研究所研究员

  刘国彬 中国科学院水利部水土保持研究所研究员

  李占斌 西安理工大学副校长、教授

  朱清科 北京林业大学教授

  屈建军 中国科学院西北生态环境资源研究院研究员

  杨勤科 西北大学教授