先河环保带你了解高光谱扫描成像技术在水环境监测领域的创新实践。
高光谱遥感技术具有“图谱合一”的特点，在获取地物图像的同时可以得到地物的连续光谱信息，进而迅速锁定超标污染来源，全面掌握区域水污染的整体状态，帮助解决水污染防治和水质达标中遇到困难的问题诊断，提供依据。
传统的水质参数测量，采用点采样分析的方法，只能了解监测点附近水质状况。而高光谱成像仪则可采集一片水域的反射率光谱信号，以及代表性的测点采样化验数据，通过水体光谱特征与水质参数浓度之间的关系，建立水质参数反演算法，实现水质参数的定量化空间表达，其具有高效、监测范围广和便于长期动态监测等优点。
打破传统监测局限 创新水环境监测模式
传统水质监测方案：一是采集水样，经过实验室分析，二是固定式监测站，只能了解监测点的水质状况，难以捕捉时空变化规律。
基于成像高光谱技术的遥感监测水质弥补传统方式的监测局限，优势互补，相互联合，共同提供水质监测解决方案。
反演水质参数达15种以上，包括化学需氧量、总氮、总磷、氨氮、叶绿素a。
多种监测手段融合分析，提供监测水质参数空间分布、趋势分析诊断报告。
应用领域
高光谱扫描成像遥测技术可应用于河流、湖泊、水库、近岸海域等污染空间分布、现状评估、溯源分析场景。
无人机式成像高光谱遥测
通过无人机搭载成像高光谱设备，对目标区域进行遥感测量，得到目标区域的图像和光谱信息，再利用反演模型计算光谱，可反演15种以上水质参数（包括化学需氧量、氨氮、总磷、总氮、悬浮物、浑浊度、透明度、溶解氧、锌、铜、铅、叶绿素、蓝藻等），定制参数，还可反演植被覆盖、土壤类型等。对监测数据进行整理分析，通过对飞行区域的参数空间分布、演化趋势进行分析并输出报告，进而进行污染追溯分析，实现对水污染防治的精细化管理。
塔式成像高光谱遥测
塔式相对于无人机式成像高光谱仪，可以实现更长时间的运行，在白天时均可探测。同时塔式高光谱仪成像范围较大，适合在湖库出入水口、河道支流汇入口、入海口等重点水域处临水部署。
扫描成像技术：岸边高位采用倾斜角度探测和扫描，具有大范围监测和空间成像能力。可根据现场需求灵活配置“点-线-面”工作模式，监测范围可覆盖数百平米至数万平米的水域范围，单台设备即可获取不同尺度范围内的水质空间分布情况。
自动标定：具备在线定标功能，大幅提高原始数据的准确性和可靠性，为水质多参数反演和深度应用提供必要的前提保障。
应用实例
2020/11 河北某区域
某新区该水域面积较为宽阔，高光谱水质反演出总磷和化学需氧量，发现总磷达到Ⅲ类水质标准，化学需氧量有超过所属流域该新区水质标准的风险。
实现了区域性水质多参数信息的及时高效获取，为水环境综合监管提供了新的技术手段。
2021/07 广东某区域
该区域是城市中的河道无人机高光谱水质遥测服务，左图总磷是V类水质，总磷超标区域主要位于河流的边缘和下游；右图总磷是V类水质，总磷超标区域分布于图中的红色圈画区域。
能够快速完整了解城市河道水体污染状况，为因地制宜的开展水环境综合治理提供科学支撑。
2021/06 宁夏某水库
该水库区域无人机采集岸边带的高光谱数据，反演的化学需氧量普遍为V类水质，左图总氮反演结果显示从南侧的上游向下游明显降低，最大值超过V类水质标准。
可以全面掌握湖库大范围水域的富营养化水平，为预防和控制湖库富营养化的发生和发展提供更有力的依据。
