王永桂 (副教授)

副教授 硕士生导师

主要任职:远程与继续教育学院副院长

曾获荣誉:全国大坝工程学会科技进步特等奖、长三角国际挑战赛最优解决方案三等奖;中国地质大学(武汉)优秀学务指导老师、优秀大创指导老师、优秀班主任;中国大坝工程学会科技进步特等奖;武汉大学优秀研究生、全国大数据应用大会优秀论文奖等。

性别:男

毕业院校:武汉大学

学历:博士研究生

学位:理学博士学位

在职信息:在职

所在单位:地理与信息工程学院

入职时间:2018-04-01

职务:全球变化团队党支部书记

学科:地理信息科学 自然地理与资源环境 地理科学

办公地点:中国地质大学(武汉)

联系方式:wangyg@cug.edu.cn wang_yonggui@foxmail.com

Email:

个人简历

   王永桂,湖南人,武汉大学环境科学博士毕业,中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院副教授(硕士生导师)、中国地质大学(武汉)自然资源管理学院副院长、全球变化团队党支部书记,2023年入选“武汉英才”培育支持专项人才,兼任湖北省院士专家企业行首批专家、杭州市滨江区特聘科普专家、SCI期刊客座编辑、2021年环境科学学会年会理事,是多个公司的知识产权顾问;多次获得湖北省职工创新创业大赛优秀奖、中国大坝工程学会科技进步特等奖等荣誉。


    主要从事生态环境精细化治理、水环境模拟与信息化、时空大数据和人工智能等领域的科研和教学工作,开发出具有自主知识产权的尾矿库风险评估模拟系统物理模型和数学模型,是国内外第一个开发无资料地区突发水污染事故快速预警和应急处置系统的学者,提出了水环境模型的动态入汇理论,研发了数据和知识耦合驱动的水污染事故后影响智能预警技术,研发的城市水污染智能监测预警技术水污染解析和溯源技术入选武汉市生态环境保护实用技术指导目录;王永桂是我国水环境模拟与信息化领域的知名专家


    自2015年以来,主持水环境领域的相关研究项目16项,以一作(或通讯)发表SCI论文15篇,获得发明专利40项(授权28项),主编《流域水环境污染源解析与精细化管理著作》著作1本。


主要科研经历和研究方向:

   (1)基于时空大数据挖掘技术,揭示全球变化或水利工程影响下,水资源环境的时空演变趋势和驱动机制等。

   (2)研究尾矿、大坝、内涝、水污染等风险识别预警、应急响应和溯源技术,评估风险等级、风险危害范围与过程,及其责任主体,为应急管理决策提供支撑;

   (3)基于人工智能机器视觉和深度学习,开展城市道路内涝积水、漂浮物、水产养殖和水质变化等的监测、评价和预测研究;

   (4)基于水环境模型,模拟水文和非点源、水量水质迁移演进、山洪泥石流、城市内涝等,揭示陆源输入对水环境的贡献和影响机理,为水质污染防控和防洪应急等提供支持;

   (5)研发水环境调查、监测的设备、方法和系统,在面源污染监测、非点源调查和评价、农村水污染治理和环境影响评价等方面具有丰富的研究经验;

   (6)开展环境数值模型的高性能计算和环境信息系统(GIS+环境)架构设计、系统研发与建设。


   招生方向:地图学与地理信息系统、地理科学、电子信息、环境科学、环境工程、水文学等。

   授课类型:地理信息系统、时空大数据分析与挖掘、自然地理学、生态地理学、水文学、环境科学等。


主要研究成果

  【1】英文论文

[1]     Wang, Y.; Zhang, Y.; Chen, Y.; Wang, J.; Bai, H.; Wu, B.; Li, W.; Li, S.; Zheng, T. The Assessment of More Suitable Image Spatial Resolutions for Offshore Aquaculture Areas Automatic Monitoring Based on Coupled NDWI and Mask R-CNN. Remote Sens. 2022, 14, 3079 (SCI,一作)

[2]     Guan, G.; Wang, Y*.; Yang, L.; Yue, J.; Li, Q.; Lin, J.; Liu, Q. Water-Quality Assessment and Pollution-Risk Early-Warning System Based on Web Crawler Technology and LSTM. Int. J. Environ. Res. Public Health 2022, 19, 11818. (SCI,通讯)

[3]     Wang Y, Guo Y, Zhao Y, et al. Spatiotemporal heterogeneities and driving factors of water quality and trophic state of a typical urban shallow lake (Taihu, China). Environmental Science and Pollution Research, 2022: 1-13 . (SCI,一作)

[4]     Li Q, Yang Y*, Yang L, et al. Comparative analysis of water quality prediction performance based on LSTM in the Haihe River Basin, China[J]. Environmental Science and Pollution Research, 2022: 1-12. (SCI,通讯)

[5]     Wang Y, Yang Y, Li Q, et al. Early warning of heavy metal pollution after tailing pond failure accident. Journal of Earth Science, 2022, 33(4): 1047-1055. . (SCI,一作)

[6]     Zhang, M., Chen, X., Yang, S., Song, Z., Wang, Y*., & Yu, Q. Basin-Scale Pollution Loads Analyzed Based on Coupled Empirical Models and Numerical Models. International Journal of Environmental Research and Public Health, 2021,18(23), 12481 (SCI,通讯).

[7]     Xu, J., Xu, M., Zhao, Y., Wang, S., Tao, M., & Wang, Y*. Spatial-temporal distribution and evolutionary characteristics of water environment sudden pollution incidents in China from 2006 to 2018. Science of the Total Environment,2021, 801, 149677 (SCI TOP,通讯)

[8]     Wang Y, Li Q, Zhang W, et al. Pollutants removal efficiency assessment of constructed subsurface flow wetlands in lakes with numerical models[J]. Journal of Hydrology, 2021: 126289. (SCI TOP,一作)

[9]     Hui Bai1, YanChen, YongguiWang1,* et al., Contribution rates analysis for sources apportionment to special river sections in Yangtze River Basin. Journal of Hydrology, 2021(600):126519 (SCI TOP,共同一作+通讯)

[10] Wang Y.*, Li Q, Zhang W, et al. The architecture and application of an automatic operational model system for basin scale water environment management and design making supporting[J]. Journal of Environmental Management, 2021, 290: 112577. (SCI ,一作)

[11] Guo, Y. , Wang, Y.* , Chen, X. , Yang, S. Zoned strategy for water pollutant emissions of China based on spatial heterogeneity analysis. Environmental   science and pollution research, 2020 28(1): 763-774. (SCI ,通讯)

[12] Yonggui Wang, Bernard A. Engel, Panpan Huang, Hong Peng, Xiao Zhang, Meiling Cheng, Wanshun Zhang, Accurately early warning to water quality pollutant risk by mobile model system with optimization technology. Journal of Environmental Management, 2018,208:122-133. (SCI ,一作)

[13] Wang, Y., Yang, Y., Chen, X., Engel B.A, Zhang W., The Moving Confluence Route Technology with WAD scheme for 3D Hydrodynamic Simulation in High Altitude Inland Waters. Journal of Hydrology,2018,(559): 411-427. (SCI TOP,一作)

[14] Wang, Y., Zhang, W., Zhao, Y., Peng, H., Shi, Y. Modelling water quality and quantity with the influence of inter-basin water diversion projects and cascade reservoirs in the middle-lower Hanjiang River. Journal of Hydrology, 2016,541, 1348-1362. (SCI TOP,一作)

[15] Wang Yonggui, Wanshun Zhang, Bernard A. Engel, Hong Peng, Larry Theller, Yingyuan Shi, and Shan Hu. A fast mobile early warning system for water quality emergency risk in ungauged river basins. Environmental Modelling & Software ,2015,73: 76-89. (SCI TOP,一作)


【2】中文论文

序号作者题目期刊年份卷(期):页码
1王永桂,   汪应山, 胡珊, 李强, 杨水化 人工智能在新型冠状病毒肺炎中的应用进展 信息通信2020(6):1-4
2许静,   王永桂, 陈岩, 佟洪金, 魏峣, 白辉 长江上游沱江流域地表水环境质量时空变化特征 地球科学202045(6):1937-1947
3杨水化,   彭正洪, 焦洪赞, 许静, 王永桂 城市富营养化湖泊的外源污染负荷与贡献解析——以武汉市后官湖为例 湖泊科学202032(04):941-951
4杨水化,   杨寅群, 许静, 王永桂 武汉市后官湖水环境演变特征及其影响因素分析 人民长江202051(5):47-53
5王永桂,   张福利 农村闲置中小学校舍的创新、共赢与利用 教学与管理2019(28):14-16
6许静,   王永桂, 杨寅群 中国突发性水污染风险评估与预警系统研究进展 环境污染与防治201941(4):474-478
7臧东亮,   王永桂, 齐航 安徽河长制决策支持系统理念与设计 中国水利2019(8):23-26
8王永桂,   张潇, 张万顺 基于河长制的流域水环境精细化管理理念与需求 中国水利2018(4):26-28
9王永桂,   张潇, 张万顺 流域突发性水污染事故快速模拟与预警系统 环境科学与技术201841(7):164-171
10许静,   王永桂, 陈岩, 赵琰鑫 中国突发水污染事件时空分布特征 中国环境科学201838(12):4566-4575
11程美玲,   高飞, 王永桂, 张万顺, 李高西, 石荧原, 李新宇 基于水汽输送与IDW法耦合的降雨插值方法研究 人民长江201748(8):23-27
12万晶,   彭虹, 夏晶晶, 张潇, 王永桂 缺资料地区水体突发重金属污染的快速预警 人民长江201748(9):16-19
13王永桂,   夏晶晶, 张万顺, 张潇 基于大数据的水环境风险业务化评估与预警研究 中国环境管理20179(2):43-50
14夏晶晶,   张万顺, 王永桂, 蔡锋, 袁云霏, 万晶, 彭枫 三峡库区水环境模型系统构建 人民长江201748(3):19-22
15赵佳婧,   张万顺, 王永桂, 石荧原, 陈肖敏 基于较高精度土壤库的三峡水库汇水区径流模拟 水土保持研究201724(3):45-52
16陈肖敏,   郭平, 彭虹, 王永桂, 蔡锋 子流域划分对SWAT模型模拟结果的影响研究 人民长江201647(23):44-49
17夏函,   李斗果, 王永桂, 张万顺, 石荧原, 陈建 社会经济发展对三峡澎溪河流域氮磷负荷的影响 人民长江201647(22):26-31
18袁云霏,   赵士波, 王永桂, 彭虹, 张旭, 万晶, 高飞 三峡库区回水区叶绿素a的分布及影响因素分析 人民长江201647(23):23-27
19郑晓燕,   张万顺, 徐高洪, 袁云霏, 王永桂 暴雨对梁子湖水动力和水质的影响研究 人民长江201647(9):17-21
20王永桂,   吴扬, 张万顺 一种基于开源SharpMap的鼠标滚轮地图缩放算法 地理信息世界201522(4):57-59
21王永桂,   张万顺, 郑晓燕, 唐毅, 吴静 钱塘江沉沙池水沙数值模拟研究 中国农村水利水电2015(6):6-11
22杨寅群,   余建峰, 徐高洪, 王永桂, 张万顺 核电厂低放射性废水对水库库区影响的数值模拟研究 武汉大学学报(工学版)201346(1):78-83
23杨寅群,   李志军, 张万顺, 王永桂 植物生长与营养物转化耦合模型研究 人民长江201243(21):94-98
24赵琰鑫,   王永桂, 张万顺, 鞠美琴 河道溢油污染事故二维数值模型研究 人民长江201243(15):81-84
25彭虹,   王永桂, 张万顺, 赵琰鑫 太湖流域典型区域水生态环境系统模拟平台研究 中国水利水电科学研究院学报201109(1):47-52


【3】专利 

序号作者名称年份
1王永桂、徐子怡、余晴河流断面污染源贡献率计算方法、装置、设备及存储介质2021
2王永桂、谢天奕一种尾矿库溃坝模拟系统和方法2021
3王永桂、张德昊一种知识视觉的健康餐饮评估方法和系统2021
4王永桂一种基于序列到序列深度学习机理的水质预测方法2021
5王永桂一种具有水质实时评价和污染源预警能力的监测装置2021
6王永桂一种水环境检测用的采样装置及采样方法2021
7王永桂一种移动式水样采集和实时检测装置2021
8杨水化、王永桂、基于地理探测器的湖泊富营养化定量分析方法及存储介质2021
9岳金钊、王永桂一种基于网络爬虫技术的水文水质数据采集方法及系统2020
10李子琪、王永桂一种基于地理探测器的流域水污染风险因子分析方法2020
11李强、王永桂基于物理定律和过程驱动的深度学习模型的水质预测方法2020
12谢渝、王永桂影像智能识别与医学智能推理的远程自动诊断系统及方法2020
13李强、王永桂、张雅新基于改进的LSTM-seq2seq模型的河流突发水污染事故水质预测方法2020
14余晴、王永桂一种河网区一维模型计算单元自动划分与编码的方法2020
15余晴、王永桂基于物理模型的河网区水质断面污染贡献率核算方法2020
16谢渝、王永桂、高道勋、胡勇、李佳丽、张德昊影像智能识别与医学智能推理的远程自动诊断系统及方法2020
17张万顺、陈肖敏、王永桂等复杂河网干支流交汇口网格绘制及江心洲网格处理方法2020
18张万顺、王永桂、彭虹水体表面漂浮物监控方法2020
19张万顺、徐畅、彭虹、王永桂等一种基于人工智能的水体漂浮物自动识别方法和系统2020
20张万顺、张潇、王永桂等大尺度流域网格分块方法2019
21张万顺、程美玲、彭虹、王永桂等复杂河道地形快速精细生成方法2019
22张万顺、夏晶晶、王永桂等流域大尺度复杂河网的网格拼接方法2019
23张万顺、王永桂、彭虹流域大尺度复杂河网海量精细规则网格的绘编方法2019
24张万顺、夏函、王永桂等流域复杂地形的网格处理方法2019
25张万顺、黄攀攀、彭虹、王永桂等一种河流二维水质数值模拟模型计算网格优化绘制方法2019
26张万顺、万晶、彭虹、王永桂等一种流域大尺度计算海量网格的编码方法2019
27张万顺、王永桂、彭虹一种基于水动力水质模型的污染源普查结果达标评估方法2018
28张万顺、王永桂、彭虹一种面向服务的空地水一体化环境耦合系统2018
29王永桂、胡珊一种黑臭水体的颜色与气味实时监控装置2017
30王永桂、刘雪梅一种列车动态信息实时查询系统及方法2017
31王永桂;许世城;刘龙一种列车线路空间数据实时自动生成方法2017
32王永桂、胡珊一种用于河道水质与色相自动监控的智能机器人2017
33张万顺、王永桂、彭虹水体表面漂浮物迁移、堆积和清漂过程的数值模拟方法2016
34彭虹、王永桂、张万顺突发事件污染源追溯方法2016
35张万顺、彭虹、王永桂一种多中心流域水环境分布式集群管理系统及方法2015
36张万顺、王永桂、彭虹基于Sharpmap的通过鼠标滚轮控制地图缩放方法2014
37张万顺、彭虹、王永桂一种流域大尺度水系分布式水动力模型的并行计算方法2014


【4】软件著作权

序号软件名称编号著作人
1水环境模型地理空间数据转换系统2020SR0972302王永桂
2流域地理空间数据管理与展示系统2020SR0968569王永桂
3水文水质数据服务系统软件2020SR0862236谢天奕、王永桂
4水生态环境考核与督办管理系统 2020SR0118047王永桂
5流域水生态环境治理综合监测与管理系统 2020SR0033983王永桂
6水质智能监控预警服务系统2020SR0005220李强、王永桂
7尾矿库溃坝突发水污染事故模拟预警系统2019SR1412160王永桂
8污染源排放量与负荷量自动解析系统2019SR0677234王永桂
9水环境质量监测实时评价与预警系统2019SR0677226王永桂
10河流断面水质浓度污染源贡献率计算系统2019SR0677220王永桂
11智慧河长管理与决策支持系统2019SR0677150王永桂
12突发水污染事故风险评估与预警系统2019SR0536127王永桂
13水环境模型耦合系统2019SR0525237王永桂
14一维水动力水质模拟评估与预测系统2018SR588491王永桂
15二维水动力水质模拟评估与预测系统2018SR588181王永桂
16基于大数据的列车餐饮服务平台2017SR395772王永桂


主持的课题

作为项目负责人和重要人员,主持或参与了国家和省市课题20余项,包括“水体污染控制与治理科技重大专项”等项目以及“重大国家重点研发计划”课题。

(1)科研课题

[1]     浙江省自然科学基金:平原河网区水利设施联合调度对水动力水质的影响及其调度优化研究(编号LZJWY23E090006),项目负责人,时间2023年-2025年;

[2]     国家自然科学基金青年基金:尾矿库溃坝重金属大尺度迁移机理及其水污染风险快速评估(编号D070801),项目负责人,时间2016年-2021年;

[3]     湖北省生态环境科学研究院:龙感湖流域水污染源解析和污染溯源研究,项目负责人,时间2021-2022年;

[4]     生态环境部环境规划院:湟水河流域水质目标精细化分析方法体系构建,项目负责人,时间2021-2022年;

[5]     生态环境部环境规划院:基于流域精细化管理需求的水环境模型定量分析研究,项目负责人,2020年5月-12月

[6]     生态环境部环境规划院:典型流域陆源输入对水环境的影响研究,项目负责人,时间2018年4月-2018年12月;

[7]     生态环境部环境规划院:长江典型流域水环境模型应用研究,项目负责人,时间2019年5月-12月;

[8]     重庆市万州区环保局:汉丰湖流域水环境模型构建,项目负责人,时间2022年4月-12月;

[9]     中国博士后科学基金:基于大数据的河流突发污染事故智能化模拟预测研究(课题编号:2016M602364),项目负责人,2016年11月-2018年3月;

[10] 武汉市水利局:后官湖纳污能力研究,技术负责人,时间2018年-2019年;

[11] 自然资源部大湾区地理环境监测重点实验室开放基金:基于人工智能的突发水污染风险预警评估研究(课题编号:SZU51029202010),项目负责人,2021年3月-2022年3月。

[12] 长江水资源保护科学研究所:安徽省菜子湖地形测绘,项目负责人,时间2018年3月-12月;

[13] 长江水资源保护科学研究所:云南大理州桃源水库补水工程地下水环境影响评价专题,项目负责人,时间2018年4月-7月;

[14] 钦州市城建局:钦州市主城区水环境整治规划,技术负责人,时间2018年-2019年;

[15] 枣阳市环保局:枣阳市滚河流域水体达标方案,项目负责人,时间2016年-2017年;

[16] 安徽省河长办:安徽省河长制决策支持系统设计,项目负责人,时间2017年10-2018年4月

(2)教学课题

[1]     教育部产学合作协同育人课题:面向新工科的时空大数据课程研究与建设,项目负责人,2020年。

[2]     教育部产学合作协同育人课题:时空大数据分析实习实训基地建设,项目负责人,2021年。

[3]     中国地质大学(武汉)本科教学改革项目,基于科研反哺教学的《时空大数据分析与挖掘》教学探索与实践

  

参与的课题

(1)国家级

[1]     国家自然科学基金重点项目:东亚沙漠地区气溶胶特性卫星遥感反演算法研究(课题编号:2019013107),专题负责人,时间2019年1月-至今

[2]     重大国家重点研发计划:面向水库群调度的水文数值模拟与预测技术课题(课题编号:2016YFC0402201),专题负责人,时间2016年12月-至今;

[3]     十二五水专项课题:三峡库区及上游流域水环境风险评估与预警技术研究(课题编号:2013ZX07503001),专题负责人,时间2012年-2016年;

[4]     十一五水专项课题:三峡库区突发性水环境风险预警技术研究(课题编号:2009ZX07528-003-032),核心参与人,时间2010年-2013年;

[5]     十一五水专项课题:水环境生态承载力与总量分配技术研究(课题编号:2008ZX07526-004-001),核心参与人,时间2010年-2013年;

[6]     国家重点基础研究发展计划(973):水土耦合过程与大规模泥石流形成成灾机理-淤塞-堵溃条件下泥石流运动机理和数值模拟(课题编号:2011CB409902),核心参与人,2011年-2012年;


(2)其他课题

[1]     黄冈市规划局:黄冈市白潭湖生态修复、团风小流域综合治理与规划,核心参与人,时间2019-2020年。

[2]     长江水利委员会课题:无资料地区突发性水环境风险预警系统研究,核心参与人,时间2011年-2015年。

[3]     河北省生态环境科学研究院:滏阳河流域智慧水质管理系统,项目负责人,时间:2019年6月-2020年6月。

[4]     “青海省自然资源环境承载力研究”“重庆大唐国际丰都核电项目可行性研究” “南水北调中线工程水污染事件水质水量快速预测及追踪溯源技术研究”  “南水北调中线工程对汉江中下游水环境容量影响研究”,和“攀钢西昌钒钛资源综合利用项目水资源论证”等多项水资源论证以及“赤水市污水处理厂入河排污口设置论证”等多个排污口论证和环境影响评估论证等。


其研究成果能在下述领域进行应用:

(1)水环境管理业务:黑臭水体治理、排污口论证、水资源论证、达标评估、陆源对水环境影响、水污染应急预警、水质评估、山洪内涝、水环境监控、水下地形监测、纳污能力分析、TMDL、规划评估、多目标优化等;

(2)水环境数值模型构建与应用:SWAT、SWMM、一二三维河流水库和湖泊水动力模型、水质模型、叶绿素模型、水温模型、海洋模型等;

(3)水环境信息系统:遥感解译、环境信息系统设计、水质管理系统、河长制系统、智慧水务系统等;

(4)其他:高性能计算、时空大数据、并行计算、人工智能图像识别领域。 


学生与发展

王永桂教授的学生主要从事生态环境大数据挖掘、水环境模拟与信息化、水污染整治与保护、水环境精细化管理、人工智能等方面的宏观研究,其研究方向紧随国家战略,立足于应用地理学技术、GIS技术、人工智能为国家生态环境保护提供支撑。学生毕业后既有较高的科研水平还有扎实的应用能力,能为国家水资源水环境开发利用、污染治理与生态修复、生态文明建设等提供支撑。


王永桂教授团队学生毕业后既能继续深造,输送到国外一流学府或国内北京大学、清华大学、武汉大学、中科院等一流环境科学研究单位,也受各流域管理机构(长江水利委员会、太湖局等)、各省市环境监测站、环保和水利部门、环科院、水科院、环规院、环境设计院,以及环境相关的公司的热烈欢迎,学生发展和就业前景十分广阔。


热烈欢迎有地理信息科学、自然地理学、人文地理学、遥感、水文、环境科学与工程、水生态、数学、软件、计算机科学与技术等背景的同学报考或交流学习。


热烈欢迎需要GIS、大数据、人工智能、环境影响评价、环境数值模型构建、水利工程评估、环境信息系统开发、水环境治理与整治规划、智慧水利智慧环保等方面需求的同仁合作和交流。

研究方向

  • [1]   时空大数据分析

  • [2]   人工智能

  • [3]   环境信息化

  • [4]   环境模拟

  • 联系方式

  • [1]  邮编:

  • [2]  传真:

  • [3]  通讯/办公地址:

  • [4]  办公室电话:

  • [5]  移动电话:

  • [6]  邮箱:

  • 团队成员

    人工智能与大数据研究和应用组(AI组)

    研究tensflow框架、研究深度学习理论和方法,研究网络爬虫、时空大数据挖掘技术;在水环境、医疗等领域进行应用。

    环境信息系统研发组(系统开发组)

    基于GIS\软件工程等基本理论,开展环境管理服务与决策支持系统的设计和研发。

    水环境模型研究与应用组(模型组)

    基于水环境数值模型,开展水环境的模拟、评估和预测,为水环境保护、治理、规划提供支撑。