项目案例丨水华分布“尽收眼底”！谱视界光谱遥感技术助力蓝藻精准高效治理！

蓝藻水华

分布情况

谱视界科技天空地一体化水生态环境智能监测系统

随着夏季的到来，温度逐渐升高，不少河湖的藻类爆发问题越来越严重，甚至发生“水华”，绿如油漆般的水面不但观感糟糕，气味难闻，还严重影响了人们的生产生活。由于藻类水华生消过程快，实时精准的监测是藻类水华预测、预警和有效管控的关键。

谱视界天空地一体化水生态智能监测系统

蓝藻水华是在一定环境条件下,水体富营养化的淡水湖泊中蓝藻大量繁殖并漂浮于水面引起水色异常的一种自然生态现象。

蓝藻水华发生的根本原因是由于水体富营养化导致的水生态系统失衡，营造稳定平衡的健康水生态系统是关键。在坚持进行系统治理的同时，我们需要重视各类治理手段的综合运用，采取必要措施以应对蓝藻水华，最终达到标本兼治的目的。

高光谱遥感是将成像技术和光谱技术相结合的多维信息获取技术，能够捕捉复杂多变的水华、水草和水体细致的光谱差异，从而对水华和水草进行精确识别。各种光谱遥感技术相互补充及综合运用，可以形成一个多层次的监测体系，为水华监测提供全面、高效的解决方案。基于卫星遥感高光谱数据的水华监测技术在多个方面具有重要应用价值。

首先，它可以辅助政府部门实时、连续地监测湖泊、河流、水库等水体的水质，实现对水华的快速响应和预警。

其次，它有助于揭示水华的时空分布规律，分析水华产生的原因和影响因素，为水华防治提供科学依据。

此外，水华监测结果还可以为水资源的合理开发、利用与保护提供支持，促进水环境治理和生态修复工作的开展。

谱视界天空地一体化水生态环境智能监测系统以全方位、多维度、立体化的视角与方式，综合利用天基（大范围卫星遥感监测）、空基（无人机高光谱影像遥感监测）、地基（实时水面航测、地面重点监测）等多类型光谱水质监测设备，并通过智慧监测平台将各类数据整合分析，由面及点，层层靶向，实现对水生态环境管理的科学研判和精准决策。

在蓝藻水华监测及治理方面，不仅可以将蓝藻水华的情况分布清晰展示，也实现藻类水华连续、精准、实时监测，从而达到水生态环境全面治理修护的目标。

项目案例

在西南某省某湖泊蓝藻水华遥感监测项目中，谱视界利用遥感卫星和谱视界无人机光谱成像指数分析仪Specvision-W，通过天空一体，多源结合的方式，全面显示蓝藻水华详细情况，为后续治理及预防提供了精准科学的技术支持。

01天星遥感

采用谱视界合作伙伴——长光卫星的吉林1号卫星，获取遥感卫星数据，吉林1号卫星具体参数如下：

吉林一号卫星光谱参数

根据生态环境部2020年发布的《水华遥感与地面监测评价技术规范（试行）》以及中国气象局在2013年和2020年分别发布的《QXT 207-2013 湖泊蓝藻水华卫星遥感监测技术导则》和《QX∕T 561-2020 卫星遥感监测产品规范湖泊蓝藻水华》，得到水体中水体植被指数NDWI的分布以及水华覆盖度以及水华的覆盖度等级。仅用时2天就完成了整个湖泊卫星遥感监测数据的处理及分析，高效快捷，可以大大缩短水华监测应急事件处置时间，及时精确地实施治理措施。

NDVI结果分布

NDVI正值，表示有植被覆盖，且随覆盖度增大而增大。从NDVI数值分布来看，该湖泊有蓝藻水华分布。

单像元蓝藻水华覆盖度分级

在NDVI的基础上计算，可以直观的看到整体水华的分布情况。

蓝藻水华覆盖度分级面积占比统计

通过反演图可以清晰显示水华分级面积占比，该湖泊目前蓝藻水华主要分布在轻度和中度两个范围，轻度主要分布于该湖泊的东部，中度主要分布于西北部以及南部。

02空基巡航

通过卫星遥感数据，靶向确定了重点污染区域后，采用谱视界无人机光谱成像指数分析仪Specvision-W进一步地对重点区域进行数据采集。

机载航线设计飞行高度为600m，测区面积约6.4平方公里，实际覆盖水域6.28平方公里的湖域，实际飞行了三个架次，从无人机数据采集到报告生成的全自动流程工作仅用6个小时，飞行采集结束后当天就出具了数据分析报告。

水体数据

水体植被指数NDWI的分布情况

水中水华的覆盖度分布情况

水中水华的覆盖等级

蓝藻水华覆盖度分级面积

蓝藻水华覆盖度分级面积占比统计

03地面监测

根据卫星无人机飞行采集结果，后期可以配合使用谱视界岸基水质监测仪Visionpoint和全天候光谱水质预警监测仪Specsentry负责在线监测及实时预警。通过多种架设方式，采集水华治理区域各时段的水质光谱数据，实时对接智慧管理平台进行指标分析，指标异常时第一时间发布预警，提醒管理人员及时采取措施，实现精准高效治理。