案例展示丨谱视界水环境监测智能系统,为吉林省水生态治理“发光发热”!
项目案例—— 吉林省水生态环境监测
谱视界“基于卫星遥感与无人机遥感的光谱数据采集、处理及解析服务”一经推出,广受欢迎,在许多重点流域帮助探测出了排污口准确位置,为现场排查提供精准靶向,有效提高了水环境治理的工作效率。
谱视界水环境监测智能系统
谱视界针对水环境监测打造的大禹Specvision-W水环境监测智能系统,可以同步获取监测区域的光谱影像和高清影像,对河流的重点关注区域进行快速可视化巡航监测,实时反演多种关键水质参数的空间分布状态,获取和上传疑似排污口位置等关键信息,让污染溯源更加高效。
可实现水污染监测、疑似污染源排查、水域生态灾害监测、岸线环境调查、黑臭水体治理等应用的实时监测,并可获得总氮、总磷、叶绿素a、悬浮物、高锰酸钾指数、藻类分布和富营养化指数等20余种水体指标的实时分布结果,真正意义上实现对于水环境的实时、高效的在线分析监测。
开展吉林省水库流域无人机水质监测
无锡谱视界科技有限公司针对用户需求,利用无人机载光谱设备和技术,开展吉林省某水库流域取水口与进水口附近水质监测,分析水质状态及其空间分布,寻找和定位疑似污染源。
系统优势
系统集成度高
机载光谱相机体积小(85*80*100mm,不含镜头),重量轻(550 g,不含云台),集成度高,适配市面上大多数机型无人机。
携带方便,操作简单
整套系统单人即可携带,无需复杂的飞控操作,使用方便。
高速采集,实时反馈
曝光时间短(28 μs-1 s),采集效率高,监测半径大,可在无人机高速飞行过程中进行快照式成像,并将实时自动反演的水质参数分布图回传到飞控屏幕进行显示。
数据冗余小,处理速度快
采用针对自然水体特征谱段设计的光谱图像探测单元,能在有效反映水体特征的前提下大大降低数据冗余度,降低对系统内存、处理器算力的要求,提高数据处理速度,实现实时反演。
自有核心技术,成本可控
系统基于独有的像元级(马赛克)滤光片进行分光,在保证高集成、轻量化基础上,有利于提高技术安全性并控制成本。
可与云平台对接
通过云平台整合无人机载光谱数据与遥感卫星、地基、浮标、无人船、手持等其他多种类型设备,使之协同工作、优势互补,共同构建天空地一体化水环境智能监测系统,实现全流域全天候水环境监测和智能预警。
测试流程
1规划航线:
根据监测区域水体宽度、长度、走向规划无人机航线,完成设备安装和反射率校准等准备工作。
2 采集光谱数据:
谱视界操控无人机,搭载光谱相机按照设定的航线飞行,采集航线覆盖范围内的高清图像和光谱影像数据,在此过程中通过飞控屏幕实时查看视野内的水质状况,利用排污口报警功能初步判断污染情况。
3 地面同步采集手持式智水仪光谱和水样:
在光谱数据采集过程中,航线覆盖范围内尽量包含所有采样点位,且采样点需均匀分布在所设航线范围内,在采集水样时利用手持式智水仪同步采集采样点水体的单点光谱数据。采集水样后及时送往实验室进行水质分析,得到采样点实测数据用于建模和验证。
4 建模及反演:
谱视界基于自研软件Photospec Pro完成对吉林省某水库进/取水口附近的光谱影像拼接,利用地面采样点的水质参数分别与机载和手持式智水仪对应的光谱数据构建一对一的模型关系,从而基于所建模型完成该流域进/取水口附近水域的水质参数反演。
5 出具分析报告:
将模型反演得到的各水质参数分布图像上传至“水环境动态监测云平台”,用“一张图”展示吉林省某水库进/取水口附近水域水质状况的空间分布,结合可见光高清拼接图像和植被、地物分类图像,出具分析报告。
进/取水口水样采集方案
此次采样点包含:吉林省某水库进水口附近水域11个采样点,取水口附近水域9个采样点,采样点分布如图1、2所示,各点位经纬度信息如表1、2所示。
图1 进水口采样点分布
图2 取水口采样点分布
水质报告
高光谱影像与水体提取
采用无人机光谱成像指数分析仪Specvision获取目标水体的高光谱影像,利用自主研发的软件PhotoSpec Pro完成影像数据的拼接。左(上)图为高光谱影像拼接图(基于780nm、680nm、570nm三通道伪彩色合成);右(下)图为对目标水体自动提取的结果展示。
样点分布
同步获取10组水质数据用于“一水一档”构建模型,检测DO、COD、TN、TP;其中7组用作训练集,3组用于检验模型。
COD反演图
DO反演图
TN反演图
TP反演图
通过水质报告中可以清晰看出,该流域水质整体健康优良,经过当地政府多年对于重点流域的综合治理,推动当地生态环境质量持续稳步改善。
END
谱视界深耕光谱领域多年
凭借令客户信赖的技术与服务支持
积累了良好的声誉与口碑
此次能为吉林省水环境治理“发光发热”
谱视界深感荣幸
未来将持之以恒、踔厉奋发
不怠创新精神,更迎环保未来