2020年度北京市科學技術獎候選項目公示

根據北京市科學技術獎勵工作辦公室《關于2020年度北京市科學技術獎提名工作的通知》要求，我單位參與的北京工商大學王小藝教授團隊項目《城市河湖藻類水華智能預測預警與治理決策及應用》擬申報2020年度北京市科學技術獎（科學技術進步獎），現進行公示。公示期為2020年10月22日至2020年10月28日。公示期內如對公示內容有異議，請您通過以下聯系方式反映。

聯系人：劉萌

聯系電話：15210909639

Email：[email protected]

1. 項目名稱：

城市河湖藻類水華智能預測預警與治理決策及應用

2. 提名意見：

北京市河流湖泊存在不同程度的富營養化污染，藻類水華成為影響首都水生態環境的主要問題之一。該項目依托國家自然科學基金項目、北京市自然科學基金重點項目、北京市教委市屬高校創新能力提升計劃等項目，通過組織優勢團隊，重點解決藻類水華污染預測預警與治理決策等難題。形成的創新成果包括：提出了藻類水華污染機理建模與風險評估技術、藻類水華多時間尺度預測預警技術、藻類水華污染應急治理自動決策技術，并建立了水環境監測與智能管理物聯網系統，基于自主研發的多類型水環境監測設備實現對水環境的全面實時監測以及數據智能分析與管理，技術創新達到國內領先水平。

該項目獲授權專利21項，發表相關論文90余篇，其中SCI論文35篇，出版專著3部。項目成果先后在北京、太湖、唐山、衡水工業園等地得到應用，直接經濟效益4800余萬元，社會效益顯著。項目成果為水環境監管水平提升提供了技術支持。

提名該項目為北京市科學技術獎科學技術進步獎一等獎和二等獎。

3. 項目簡介：

本項目以河湖藻類水華污染為主要研究問題，針對現代水生態環境監管在自動監測與智能分析方面的需求，運用傳感器、無線通訊、大數據、人工智能、物聯網等技術開展信息與環境交叉領域的研究。項目以“監測-評價-預測-決策”為總體研究思路，形成了系列化的監測設備與智能分析方法，為水環境智能監管和水污染防控提供了技術支撐，有效提升了水環境污染分析和管理的精細化程度和智能化水平。

本項目具有如下創新點：1）提出了藻類水華污染機理建模與風險評估技術，將水質機理建模和水質風險評估技術結合，揭示水質演化的內在動力學規律，實現對水體富營養化狀態的綜合評價，為水環境污染防控提供參考信息。2）提出了藻類水華多時間尺度預測預警技術，通過分析藻類水華生成過程的非平穩、周期性、隨機性、非線性等特征，建立了藍藻水華智能預測模型，研究結果可有效分析藍藻水華變化情況及暴發條件，進一步提高了藍藻水華預測精度。3）提出了藻類水華污染應急治理自動決策技術，以理性決策為基礎研究藻類水華污染應急治理決策問題，克服了傳統治理決策過度依賴經驗、適應性受限等問題，實現可用于信息化系統的決策技術。4）建立了河湖水環境監測與物聯網智能管理平臺，在對水質傳感器網絡優化部署及動態運行機制研究基礎上，研發了多形態的水環境監測設備及物聯網智能管理系統，為水環境監測與智能管理提供技術手段。

項目共授權國家發明專利21項，軟件著作權等其他知識產權15項，發表相關論文90余篇，其中SCI論文35篇。項目成果在北京重點河湖、太湖流域、唐山環城水系、衡水工業新區等得到應用，成果轉化應用總金額約4800萬元，取得了顯著的社會效益，在環保領域科技發展和交叉領域人才培養方面具有顯著成效，有效推進了城市水環境治理改善。

4. 候選人及排序：

（1）王小藝、（2）許繼平、（3）于家斌、（4）王立、（5）鄭蕾、（6）趙峙堯、（7）白玉廷、（8）孫茜、（9）張慧妍、（10）黃振芳、（11）柴森春、（12）劉波、（13）楊斌、（14）劉萌、（15）王英強

5. 候選單位及排序：

（1）北京工商大學、（2）北京市水文總站、（3）北京師范大學、（4）北京理工大學、（5）北京金控數據技術股份有限公司、（6）北京四海耕耘科技有限公司

6. 主要支撐材料目錄：

序號	材料類型	名稱
1	發明專利	基于蒙特卡洛仿真的河湖水質預測及富營養化風險評估方法
2	發明專利	基于混雜動態系統的水質機理建模及健康風險評估方法
3	發明專利	基于多元非平穩時間序列分析與神經網絡及支持向量機補償的湖庫藻類水華預測方法
4	發明專利	基于專家系統及藍藻生長機理時序模型的湖庫藍藻水華預測方法
5	發明專利	水華機理時變模型的禁忌搜索及遺傳算法優化預測方法
6	發明專利	基于Vague值相似度量改進算法的湖庫水華應急治理決策方法
7	發明專利	基于案例推理的湖庫水華治理復雜動態關聯模型與決策方法
8	發明專利	基于綜合分層聚類的湖庫、流域的水質監測斷面優化布設方法
9	發明專利	一種基于重點目標區域的水下傳感器網絡優化部署方法
10	發明專利	一種圖像傳感器網絡優化部署方法
11	論文	數據驅動的模糊支持向量農業水質評價模型
12	論文	An approach of recursive timing deep belief network for algal bloom forecasting
13	論文	Group decision-making support for sustainable governance of algal bloom in urban lakes
14	論文	Cooperative localization with bounding constraints in mobile wireless sensor networks
15	地方標準	工業開發區循環化技術規范
16	相關項目合同	臨空經濟核心區排污口在線監控系統工程項目
17	相關項目合同	寧波市海綿城市試點區監測體系項目
18	相關項目合同	馬尾君竹河智慧管理平臺及自控、監控系統項目
19	相關項目合同	襄陽市鄉鎮污水收集處理智慧水務運營平臺項目
20	相關項目合同	衡水工業新區（冀衡循環園）環境管控平臺項目
21	相關項目合同	清水河固原城區段污染溯源分析與多目標水質凈化技術裝置研究項目
22	項目評審意見	北京市教委市屬高校創新能力提升計劃項目專家意見
23	應用證明	北京市水文總站應用證明
24	應用證明	北京金控數據技術股份有限公司應用證明
25	應用證明	北京四海耕耘科技有限公司應用證明
26	獎勵證書	人工智能學會科技進步獎三等獎
27	獎勵證書	北京工商大學2018年度科學研究優秀成果獎一等獎