应用案例
高光谱技术:水质监测的智能化革新
发布时间:2025-07-14
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在水环境保护日益受到重视的今天,传统的水质监测方法因其局限性已难以满足现代环境管理的需求。高光谱遥感技术的兴起,为水质监测领域带来了突破性的解决方案。彩谱科技近期运用这一先进技术,对多个水域进行了全面分析,充分展现了高光谱在水环境监测中的卓越性能。

一、技术优势:多维度的监测突破

高光谱成像技术通过捕捉400-1000nm波段的连续光谱信息,能够精准识别水体中的各类物质。相较于传统方法,其显著优势体现在:

  1. 全域覆盖:单次扫描即可完成大面积水域的完整监测,效率提升显著。配套的成像系统可生成高分辨率图谱,直观展示水质分布状况。

  2. 动态追踪:结合气象、季节等环境因素,实现水质的长期动态监测,为环境决策提供持续的数据支持。

  3. 精准检测:可同步分析CODmn、氨氮、溶解氧、总氮、总磷及叶绿素A等多项关键指标,检测精度达到行业领先水平。

二、应用实践:从理论到落地的成功验证

彩谱科技通过典型案例,验证了高光谱技术的实用价值:

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  • 油污监测项目:运用非监督聚类算法,系统未检测到油性物质特征光谱,结合曲线对比分析,确认监测水域未受油污污染。

  • 区域水质评估:成功识别出水体边缘及支流河道中氨氮和溶解氧的异常分布,为当地水环境治理提供了精准的决策依据。

 

      高锰酸钾指数分析(颜色比重越大,相对值越高)

  氨氮(颜色比重越大,相对值越高)

  溶解氧(颜色比重越大,相对值越高)

  总氮(颜色比重越大,相对值越高)

  总磷(颜色比重越大,相对值越高)

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  叶绿素A(颜色比重越大,相对值越高)


结论:光谱曲线对比(无明显差异存在)

三、技术实现:全流程的智能解决方案

  1. 数据采集:采用FS-60高光谱系统,确保原始数据质量。通过专业的辐射校正和几何校正处理,消除环境干扰。

  2. 智能分析:基于FigSpec Studio分析平台,融合监督与非监督算法,实现水质参数的自动识别与分类。

  3. 成果可视化:通过色阶图谱直观呈现各项指标的空间分布,支持快速识别污染热点区域。

高光谱技术正在重塑水质监测的行业标准,其"全域覆盖、精准识别、智能分析"的特点,为环境保护提供了全新的技术路径。随着应用的深入,这项技术必将成为守护生态环境的重要利器。

 


高光谱相机系列

  • 智能机载高光谱机巢系统
    智能机载高光谱机巢系统
    在国家大力推进生态环境监测网数智化转型的战略背景下,生态环境部发布的《国家生态环境监测网络数智化转型方案》明确提出,要以无人运维、智能采样、黑灯实验室、立体遥测为标志,在重点区域率先探索新一代监测网络。彩谱科技积极响应政策号召,凭借深厚的技术积累与敏锐的市场洞察力,重磅推出智能机载高光谱机巢系统,以创新科技赋能生态环境监测,为行业带来全新解决方案。
  • 工业在线高速短波红外高光谱相机
    工业在线高速短波红外高光谱相机
    FS-19S/19M/19X是彩谱专为工业分选领域推出的在线高速短波红外高光谱相机,其高频率特点满足工业领域对扫描速度的要求,坚固的结构和紧凑的机身也使其安装场景更加灵活。
  • 日光诱导叶绿素荧光(SIF)高光谱测量系统
    日光诱导叶绿素荧光(SIF)高光谱测量系统
    彩谱科技推出的DS-700A、DS-700C和DS-26D三款便携式分光测色仪,满足各行业品质控制需求,具有极高的精度和稳定性,且具有智能校准、数据管理系统等创新功能,适合多种工业场景。
  • FS-500/600/620多光谱相机
    FS-500/600/620多光谱相机
    FS-500由4通道多光谱和1个RGB组合,RGB有效像素高达830万。FS-600具有6通道多光谱,有效像素可以达到130万像素。FS-620由4通道多光谱、1个RGB和1通道热红外LWIR组合。
  • FS-9100/9200/9300手持式地物光谱仪
    FS-9100/9200/9300手持式地物光谱仪
    FS-9100常规手持式地物光谱仪,波长范围为300~1100 nm,具有性价比高,测量快速、准确,操作简单等特点,适用于植被研究、林业科学、农业调查等各领域应用。FS-9200除了常规手持式地物光谱仪的功能外,波长范围拓宽至300~1700nm,电池续航时间更久,还可以用于水体研究、气候变化研究和生态系统中,用于监测水体的质量和变化,以及研究气候变化对生态系统的影响。FS-9300地物波谱仪波长范围为300~2500nm,可搭配瞄准式手枪、接触式手柄等配件使用,拥有更多功能,适用于更多场景。
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    VIS-NIR-SWIR高光谱分析系统
    VIS-NIR-SWIR(400-1700nm)高光谱分析系统单传感器光路实现(400-1700nm)高光谱探测;光谱分辨率小于18nm ;空间分辨率640;
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    无人机高光谱激光雷达测量系统 FS64-UCR
    FS60-UCR系列无人机高光谱激光雷达测量系统是一款多功能无人机检测设备,集激光雷达和高光谱成像为一体,获得激光雷达和高光谱图像数据。
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    FigSpec®系列成像高光谱相机采用高衍射效率的透射式光栅分光模组与高灵敏度面阵列相机、结合内置扫描成像及辅助摄像头技术,解决了传统高光谱相机需外接推扫成像机构及调焦复杂等难以操作的问题。可与标准C接口的成像镜头或显微镜直接集成,实现光谱影像的快速采集。可见光/近红外:· 光谱范围:400-1000
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    ·将显微镜及成像光谱仪两者的优点结合,可以随时对显微图像进行高光谱数据采集。·可以对现有的生物显微镜、荧光显微镜、体视显微镜、金相显微镜等进行改造,方便地把普通显微镜改造为高光谱显微镜。·客户可以根据需求定制显微镜型号。· FigSpec?系列成像光谱仪在内部集成了视觉相机和高光谱相机,可以使
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    机载高光谱相机FS60-C系列
    ● 采用大疆M300RTK(大疆M600Pro可选)作为飞行承载平台;● 采用高信噪比超高速光谱扫描成像器件,提供高稳定性的光谱图像采集;● 采用自研的高效率低功耗图像处理算法,大大延长了整机飞行时间,降低了系统功耗;● 通过实时测量植物、水体、土壤等地物的光谱图像信息,应用与精准农业,农作物长势与产

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