025年10月，高譜成像在紹興某河道開展了無人機(jī)載高光譜水質(zhì)反演測試。本次測試旨在驗(yàn)證高光譜遙感技術(shù)在水體污染物快速識別、多參數(shù)同步反演及空間分布可視化方面的技術(shù)可行性，探索其作為傳統(tǒng)人工采樣與固定監(jiān)測站的有效補(bǔ)充手段，實(shí)現(xiàn)大范圍、高頻次、低成本的水質(zhì)動態(tài)監(jiān)測。

通過搭載HY-9010-L高光譜成像系統(tǒng)的無人機(jī)，對約3公里河段進(jìn)行航測，同步獲取高光譜數(shù)據(jù)與高清影像，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)對反演模型進(jìn)行校正，最終實(shí)現(xiàn)總氮、總磷、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、溶解氧、葉綠素a及懸浮物等關(guān)鍵水質(zhì)參數(shù)的空間分布反演與等級評價。

作業(yè)任務(wù)：紹興某河道無人機(jī)載高光譜水質(zhì)測試

數(shù)據(jù)采集日期：2025-10-15

天氣情況：多云

高光譜鏡頭：16mm

范圍：兩架次，約3km

水質(zhì)反演結(jié)果——高錳酸鹽

利用無人機(jī)高光譜圖像進(jìn)行河道水質(zhì)反演，并基于現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)對反演結(jié)果進(jìn)行校正，校準(zhǔn)后高錳酸鹽參數(shù)濃度分布如下：

河道高錳酸鹽濃度整體約為4~10mg/L，監(jiān)測河道的上游（第一架次）高錳酸鹽濃度略高于下游（第二架次）。

水質(zhì)反演結(jié)果——總氮

利用無人機(jī)高光譜圖像進(jìn)行河道水質(zhì)反演，并基于現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)對反演結(jié)果進(jìn)行校正，校準(zhǔn)后總氮參數(shù)濃度分布如下：

河道總氮濃度整體約為2~3.5mg/L，監(jiān)測河道的中間段總氮濃度略高于兩端。

水質(zhì)反演結(jié)果——總磷

利用無人機(jī)高光譜圖像進(jìn)行河道水質(zhì)反演，并基于現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)對反演結(jié)果進(jìn)行校正，校準(zhǔn)后總磷參數(shù)濃度分布如下：

河道總磷濃度整體約為0.1~0.15mg/L。

水質(zhì)反演結(jié)果——氨氮

利用無人機(jī)高光譜圖像進(jìn)行河道水質(zhì)反演，并基于現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)對反演結(jié)果進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)后氨氮濃度分布如下：

河道氨氮濃度整體約為1~2.5mg/L，監(jiān)測河道的下游（第二架次）氨氮濃度高于上游（第一架次）。

水質(zhì)反演結(jié)果——溶解氧

利用無人機(jī)高光譜圖像進(jìn)行河道水質(zhì)反演，反演后溶解氧參數(shù)趨勢分布如下：

監(jiān)測河道的上游（第一架次）溶解氧濃度高于下游（第二架次）。

水質(zhì)反演結(jié)果——葉綠素a

利用無人機(jī)高光譜圖像進(jìn)行河道水質(zhì)反演，反演后葉綠素a參數(shù)趨勢分布如下：

監(jiān)測河道的下游（第二架次）葉綠素a濃度略高于上游（第一架次）。近岸處濃度高于河道中間。

水質(zhì)反演結(jié)果——懸浮物

利用無人機(jī)高光譜圖像進(jìn)行河道水質(zhì)反演，反演后懸浮物參數(shù)趨勢分布如下：

監(jiān)測河道的下游（第二架次）懸浮物濃度高于上游（第一架次）。較窄的河道懸浮物濃度高于寬闊的河道。

圖中所圈區(qū)域高錳酸鹽、總氮、溶解氧濃度明顯高于其他區(qū)域，并且該處河道流速相對較緩、存在兩個支流匯入，易出現(xiàn)污染物堆積。

1、綜合2架次水質(zhì)反演結(jié)果來看，本次監(jiān)測的紹興直江各水質(zhì)參數(shù)濃度變化趨勢相對明顯。

2、氨氮、葉綠素、懸浮物的濃度分布為下游高于上游；高錳酸鹽、溶解氧為上游高于下游。

3、近岸處的各水質(zhì)濃度明顯高于河道中間。

4、兩個架次中間處有兩個支流匯入，各參數(shù)濃度要高于其他區(qū)域。