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城市河道無人機(jī)高光譜水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)研究與應(yīng)用

來源:深圳市中達(dá)瑞和科技有限公司   2025年07月02日 10:30  

城市河道水質(zhì)關(guān)乎民生健康,實時監(jiān)測水質(zhì)的變化十分重要,由于傳統(tǒng)水質(zhì)監(jiān)測面臨人工采樣成本高、覆蓋范圍有限,難以滿足城市河網(wǎng)實時動態(tài)管理需求的問題,而無人機(jī)搭載高光譜成像技術(shù)的出現(xiàn),為城市河道水質(zhì)監(jiān)測帶來了革命性的突破——它就像給河道做“CT掃描”,只需一次飛行,就能快速繪制整條河流的“水質(zhì)地圖”。

基于高光譜的水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)研究主要是通過衛(wèi)星或者無人機(jī)等手段,采用高光譜成像儀進(jìn)行水體高光譜數(shù)據(jù)采集,獲得水體的輻射亮度DN值數(shù)據(jù),根據(jù)同步進(jìn)行的水體采樣分析實驗的實測數(shù)據(jù),建立不同波段光譜反射率與水質(zhì)指標(biāo)之間的模型,用于高光譜水質(zhì)指標(biāo)反演。

由于不同污染物會“吸收”或“反射”特定波長的光,形成“光譜指紋”。

  • 葉綠素a(Chl-a):藻類濃度的標(biāo)志,在684 nm附近有明顯反射特征;

  • 懸浮物/有機(jī)物(COD、TP):在400–500 nm藍(lán)光波段反射率較高;

  • 氮污染物(TN、NH??-N):在近紅外波段(如815 nm)有敏感響應(yīng)。

要實現(xiàn)上述研究的高光譜成像監(jiān)測,設(shè)備性能至關(guān)重要。中達(dá)瑞和的SKY-W417 正是針對無人機(jī)水質(zhì)監(jiān)測痛點設(shè)計的專業(yè)解決方案,其優(yōu)勢突出:

市面上的機(jī)載高光譜成像設(shè)備光譜范圍為400–1000 nm,而SKY-W417將范圍擴(kuò)展至1700 nm且分辨率更高(2.4 nm)。這意味著它對氮磷污染物(特征波段在800–1000 nm以上)的反演能力更強(qiáng),且連續(xù)光譜可避免波段拼接誤差,進(jìn)一步提升模型精度。

無人機(jī)高光譜技術(shù)正成為城市河道水質(zhì)監(jiān)測的新方案。中達(dá)瑞和SKY-W417憑借連續(xù)光譜覆蓋、高穩(wěn)定性、易用性三大核心優(yōu)勢,為科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)提供了高性價比的選擇。未來,隨著算法優(yōu)化(如結(jié)合AI模型)與設(shè)備輕量化,這項技術(shù)將更深度融入河長制管理、智慧水務(wù)系統(tǒng),助力實現(xiàn)“水清岸綠”的城市生態(tài)目標(biāo)。


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