一、工作內(nèi)容
向陽(yáng)林場(chǎng)人工河塘利用無(wú)人機(jī)搭載高光譜遙感監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行總氮 (TN)、總磷(TP)等數(shù)據(jù)采集和測(cè)量,然后通過(guò) GIS 軟件、空間分析數(shù)學(xué)模型對(duì) 數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,生成遙測(cè)水域的水質(zhì)空間分布圖。 外業(yè)數(shù)據(jù)采集工作主要涉及到設(shè)備安裝、靶標(biāo)布設(shè)、參數(shù)設(shè)置、航線規(guī)劃、 飛行采集控制等實(shí)驗(yàn);內(nèi)業(yè)整理包括反射率計(jì)算、幾何校正、影像拼接、參數(shù)反 演等工作,最終生成 BIL 格式的數(shù)據(jù)產(chǎn)品及水質(zhì)多參數(shù)可視化數(shù)據(jù)。
二、數(shù)據(jù)處理及結(jié)果
高光譜遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理主要對(duì)外業(yè)采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行輻射校正、光譜定標(biāo)、 反射率計(jì)算、幾何校正、影像拼接等操作,數(shù)據(jù)預(yù)處理流程見(jiàn)圖 1
基于經(jīng)過(guò)預(yù)處理的高光譜反射率數(shù)據(jù)使用 NDWI 指數(shù)和閾值法提取水邊界。 然后分別導(dǎo)入我公司開(kāi)發(fā)的各水質(zhì)參數(shù)開(kāi)放式反演算法,對(duì)提取的水體高光譜數(shù) 據(jù)進(jìn)行總氮、總磷等指標(biāo)定量反演。最后對(duì)反演結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析和評(píng)估,結(jié)合衛(wèi)星地圖或正射地圖,制成水體各參數(shù)的可視化效果影像,本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表 2
三、設(shè)備服務(wù)能力
我司無(wú)人機(jī)水質(zhì)水環(huán)境高光譜遙測(cè)成套設(shè)備結(jié)合開(kāi)放式多模型融合算法,可 實(shí)現(xiàn)水體葉綠素、藻藍(lán)素、懸浮物、總氮、總磷、COD、氨氮、溶解有機(jī)物、 植被覆蓋度等水質(zhì)水生態(tài)多參數(shù)和影像的高效同步采集。設(shè)備性能較好,具備每 小時(shí)長(zhǎng) 50 公里,面積 20 平方公里的飛行作業(yè)效率,以及地基每分鐘一次的數(shù)據(jù) 采集能力。結(jié)合空間分析可視化展示技術(shù),以水色和黑臭指數(shù)表征水體黑臭信息, 實(shí)現(xiàn)水質(zhì)數(shù)據(jù)和影像采集的同時(shí),完成對(duì)排污口檢查,尤其是被隱藏的排污口, 從而深度揭示黑臭水體空間分布和程度等信息,為環(huán)保等提供直接的證據(jù)。
四、設(shè)備*性
本設(shè)備系統(tǒng)具有很好的擴(kuò)展性,能夠與大數(shù)據(jù)分析和預(yù)警管理平臺(tái)等其他數(shù) 據(jù)平臺(tái)通過(guò)模塊設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接。實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)深度診斷挖掘,和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分級(jí) 預(yù)警。與衛(wèi)星遙感和傳統(tǒng)的人工監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)等聯(lián)合,升級(jí)構(gòu)建“天-空-地-水”一體 化水生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)智能管控預(yù)警平臺(tái),實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)采集-自動(dòng)分析-報(bào)告-分級(jí)預(yù) 警”等功能的無(wú)縫對(duì)接,提高對(duì)水環(huán)境適時(shí)監(jiān)測(cè)和快速預(yù)警等智慧管控能力和效 率。
五、設(shè)備應(yīng)用及前景展望
本設(shè)備適用于各種水體的水環(huán)境和水質(zhì)監(jiān)測(cè),污染口排查與追溯,水生態(tài)健 康評(píng)價(jià),水文水資源遙感評(píng)估,農(nóng)田水利規(guī)劃,水旱災(zāi)害監(jiān)測(cè),江河冰凌泥沙監(jiān) 測(cè),滑坡等地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)等。該技術(shù)在廣東省鶴山市和中山市、福建省泉州和寧德、山東漳衛(wèi)新河、河南信陽(yáng)、青海省青海湖和湖北省武漢市等地得到了廣泛應(yīng)用。