TECHNOLOGY

高光谱近感多参数水质监测技术
手持式高光谱监测技术
水环境预测预警系统
核心技术

高光谱近感多参数水质监测技术

2020年南京中科深瞳科技研究院有限公司研制近水面陆基高光谱水质遥感监测系统。基于陆基或岸基的高光谱遥感监测方法,基本原理是水体中物质组成和浓度差异决定水体光谱吸收、散射以及离水辐射信号和水面遥感反射比,通过特征波段离水辐射信号和遥感反射比分离,反演获得水体中的一种或者多种水质参数浓度。

高光谱近感多参数水质监测仪

该技术了消除大气辐射、角度、天气等干扰,获得高精度连续光谱信息,植入了叶绿素a、总氮、总磷、透明度、高锰酸盐指数、浊度、悬浮物、有色可溶性有机物、气温、水位、消光系数等水质参数经验、机理、人工智能的光谱反演算法,提取准确的水质参数,实现关键水质参数实时监测、快速传输、后端展示和大数据分析。通过各类复杂场景测试,形成的产品可以广泛应用于河流、湖库等各类水体开展多场景连续高频监测,通过地基、岸基或者平台、船舶、桩基、浮标等各类方式进行便捷安装。

 

核心技术

手持式高光谱监测技术

手持式高光谱智水仪是南京中科深瞳科技研究院联合无锡谱视界科技有限公司,联合开发出品的针对终端用户推出的一款多参数水质检测仪。通过手持式高光谱智水仪,配合“智水”APP,可实现如总氮、总磷、氨氮、悬浮物、叶绿素a、高锰酸盐指数、透明度、浊度等十余种水质参数的实时在线反演,反演精度与传统实验室化学分析方法比,相对误差低于30%,个别水质参数的相对误差可低于10%。它具有操作简便、待机时间灵活、重量轻、指标丰富等特点。

手持式智水仪图
手持式高光谱监测技术

手持式高光谱智水仪是一款便携式高光谱水质检测仪,可通过蓝牙与智能手机实现互联,实时获取水体反射率光谱,实时反演多水质参数,适用于天然水体的光学辐 照度特征和富营养化趋势监测。 “智水APP”是“行业必备,河长利器”,不仅实现了水质参数实时监测,还能实现监测结果时空展示,监测位置查看、历史数据对比等功能。

核心技术

水环境预测预警系统

中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊生态系统动力学团队与中科深瞳研发的新一代“太湖蓝藻水华及湖泛监测预警平台”启动试运行。

面对太湖蓝藻水华及“藻源性”湖泛灾害突发性强的特点,旨在解决太湖水环境预报的时效性、准确性和自动化问题。平台主要以南京地理所研发的“太湖蓝藻水华的天地空一体化监测技术”与“太湖水环境动力学数值模型(DYTHE)技术”为核心,借助中科天启遥感大数据平台及应用研发能力,实现了对太湖蓝藻水华准实时、广覆盖、提前一周的预警预报。

新一代平台主要分为视察决策系统、预报人员业务操作系统、公众展示系统三部分。

太湖蓝藻水华及湖泛监测预警平台
千岛湖水质水华预测预警决策支撑平台

视察决策系统主要对现有的遥感监测、在线监测、巡测、预报等数据源进行汇总、分析和展示,让管理者对整个太湖当前及未来的水环境状况有总体的认知,协助管理者做出必要的应急准备。

业务操作系统提供全自动和人工干预两种模式:(1)全自动模式下无需操作员过多的人工干预,每天可定时自动完成数据更新→数据整合→模型运行→报告生成等工作,预报员只需时常关注预报等级,做出必要的应急响应;人工干预模式下预报人员可以和系统后台有更多的交互,包括模型参数调节、数据下载和再处理、报告修改等。日常的自动运行和特定时期的人工预报相结合,能够最大程度保证监测预警平台的持续性和准确性。

2018年,在千岛湖也建设了空-天-地一体的监测系统及相应的环保大数据分析和应用的水质模拟预测预警系统;

该系统实时展示及预测未来7天千岛湖各项水质指标的空间分布,通过风险评估和预警信息发布,确保千岛湖水质安全;