水質(zhì)檢測(cè)是水環(huán)境監(jiān)測(cè)和評(píng)估的重要手段，它可以反映水體中的污染物種類(lèi)、含量和分布，為水環(huán)境保護(hù)和水資源管理提供科學(xué)依據(jù)。傳統(tǒng)的水質(zhì)檢測(cè)方法通常需要對(duì)水樣進(jìn)行采集、保存、運(yùn)輸和實(shí)驗(yàn)室分析等步驟，不僅耗時(shí)耗力，而且難以滿足對(duì)水體的連續(xù)、實(shí)時(shí)和全面的監(jiān)測(cè)需求。
無(wú)人機(jī)多光譜遙感，解決了傳統(tǒng)衛(wèi)星多光譜遙感中，傳感器波段范圍較窄，重返時(shí)間較長(zhǎng)，受云量干擾嚴(yán)重，成片率不高，成像精度較低，時(shí)效性不靈活等問(wèn)題。無(wú)人機(jī)多光譜遙感可以反映水質(zhì)在空間和時(shí)間上的分布情況和變化，發(fā)現(xiàn)一些常規(guī)方法難以揭示的污染源和污染物遷徙特征，而且具有監(jiān)測(cè)范圍廣、速度快、成本低和便于長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì)。
既可以滿足大范圍水質(zhì)監(jiān)測(cè)的需要，也可以反映水質(zhì)在空間和時(shí)間上的分布和變化情況，彌補(bǔ)了單一采用水面采樣的不足，同時(shí)還能發(fā)現(xiàn)一些常規(guī)方法難以揭示的污染源的分布以及污染物的遷移特征和影響范圍，為科學(xué)布設(shè)水面采樣點(diǎn)提供依據(jù)。
項(xiàng)目概況
1、航拍航測(cè)
大疆精靈4多光譜版（P4M）行業(yè)無(wú)人機(jī)是一款配備一體式多光譜成像系統(tǒng)的航測(cè)無(wú)人機(jī)，集成了1 個(gè)可見(jiàn)光相機(jī)及 5 個(gè)多光譜相機(jī)（藍(lán)光，綠光，紅光，紅邊和近紅外），分別負(fù)責(zé)可見(jiàn)光成像及多光譜成像，可采集高精度多光譜數(shù)據(jù)，全方位監(jiān)測(cè)河道總體污染物情況。
使用軟件完成的多光譜影像
2、水樣采集
需要確定進(jìn)行水樣采集的精確位置，并且這些位置應(yīng)該是有代表性的，可以反映整個(gè)研究區(qū)域的污染狀況。采樣點(diǎn)應(yīng)該盡可能均勻地分布在目標(biāo)水域上，同時(shí)也要考慮水體的深度、流速、水質(zhì)等因素。在每個(gè)采樣點(diǎn)，需要采集多次樣本，以減小采樣誤差。
3、水質(zhì)檢測(cè)
將采集的水樣帶回實(shí)驗(yàn)室，使用水質(zhì)檢測(cè)儀進(jìn)行各項(xiàng)污染物的濃度檢測(cè)。通常會(huì)檢測(cè)如氨氮、高錳酸鹽、總氮、總磷、電導(dǎo)率等參數(shù)。這個(gè)過(guò)程需要精確控制實(shí)驗(yàn)條件，包括溫度、濕度、光照等，以確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
（使用波段計(jì)算器反演多光譜圖像，來(lái)源于萬(wàn)航星空）
4、SPSS擬合分析
將檢測(cè)出的污染物濃度與無(wú)人機(jī)獲取的多光譜遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析。SPSS可以幫助我們發(fā)現(xiàn)污染物濃度和多光譜波段之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，這種關(guān)系我們稱(chēng)之為反演公式。通過(guò)這個(gè)反演公式，我們可以由多光譜遙感數(shù)據(jù)推算出污染物的實(shí)際濃度。
5、多光譜反演
使用得到的反演公式，對(duì)無(wú)人機(jī)多光譜航片進(jìn)行波段運(yùn)算。這可以得出一個(gè)與實(shí)際污染物濃度相對(duì)應(yīng)的多光譜遙感圖像。這個(gè)圖像可以顯示污染物在河道中的空間分布情況。
（某河道水體總磷濃度反演圖像，來(lái)源于萬(wàn)航星空）
將拼合完成的多光譜影像數(shù)據(jù)進(jìn)行波段運(yùn)算，利用不同污染物種類(lèi)的擬合參數(shù)公式，對(duì)影像像素點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。得到的像素點(diǎn)成果數(shù)值做像素點(diǎn)分類(lèi)，得到監(jiān)測(cè)對(duì)應(yīng)污染物的熱力圖像。
熱力圖像直觀展示出河道全域?qū)?yīng)污染物的濃度指數(shù)以及分布情況，為相關(guān)人員進(jìn)行實(shí)地采樣分析、判斷水質(zhì)情況提供高精度、高時(shí)效性的成果。
無(wú)人機(jī)多光譜遙感可以提供快速、準(zhǔn)確、全面的水體污染數(shù)據(jù)，有助于及時(shí)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行污染控制和治理。同時(shí)，無(wú)人機(jī)多光譜遙感技術(shù)的應(yīng)用也提高了監(jiān)測(cè)效率和精度，降低了監(jiān)測(cè)成本和風(fēng)險(xiǎn)。
轉(zhuǎn)載自：無(wú)人機(jī)行業(yè)應(yīng)用? 如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系刪除