智易時代院市合作項目|機載遙感數字化高光譜水質檢測技術開發項目

經過天津智易時代科技發展有限公司的主導申報，并攜手中國科學院長春光學精密機械與物理研究所的共同努力，“機載遙感數字化高光譜水質檢測技術開發”項目于2023年成功立項，并與天津市科技局簽訂合同，為項目的后續實施提供了堅實的保障。

項目主要研究內容

一體化無人機載平臺水質富營養化成分光譜檢測儀器研制——針對水質診斷預測模型，分解無人機載平臺水質富營養化成分光譜檢測儀器各模塊技術指標，實現一體化設計，完成無人機載平臺水質富營養化成分光譜檢測儀器研制。

無人機載平臺多維減振裝置研發——針對無人機載平臺實際操作環境，確定減振穩臺技術方案，建立穩臺力學性能模型，采用有限元分析方法對核心結構進行仿真分析，結合穩臺減震特性實現擺掃誤差在線校正及高精度控制，完成基于高光譜技術的無人機穩臺模塊化研制。

水質富營養化成分光譜特性數學模型構建——開展針對不同水質樣本的氮磷鉀、葉綠素a等成分光譜響應特性研究，通過研究水質特征光譜與富營養化成分含量的相關性，分析水質理化性質，構建水質富營養化成分評價函數，并建立基于高光譜技術的水質診斷預測模型。

水質富營養化成分快速定量分析算法開發——通過探究不同光譜預處理方法對基于水質富營養化成分高光譜數據的數學模型預測性能的影響，分別構建基于全譜、特征波段的校正模型，建立基于高光譜技術的水質富營養化成分定量反演算法。

項目預計達成目標

通過解決水質富營養化成分光譜特性數學模型構建、水質富營養化成分快速定量分析算法開發、一體化無人機載平臺水質富營養化成分光譜檢測儀器研制以及無人機載平臺多維減振裝置研發等關鍵技術問題，實現無人機載遙感數字化高光譜水質檢測技術開發與應用示范，解決現有水質理化性質檢測方法難以對水質富營養化成分進行原位、實時在線、大面積檢測以及航天遙感光譜檢測技術存在空間分辨率低、易受環境因素影響等問題。

通過以水生態環境檢測領域需求為導向，以“時、空、光、譜”技術為基礎，開展產品級開發與產業化，形成以高光譜水生態檢測裝備為核心，輻射帶動光電裝備產業新局面。實現對我市湖泊、河流、近海海域等處水質富營養化成分的有效檢測，促使我市在水環境治理、水生態完善等方面做出合理規劃。

水質監測系列產品

全光譜水質在線監測系統

全光譜水質在線監測系統包含光譜儀、光譜水質數據處理終端、算法模型及管控平臺；光譜儀采用國產化高信噪比、高分辨率，適應各種條件下使用的雙光路紫外-可見全光譜采集探頭；對水體污染物200nm-800nm的吸收響應波段，并結合紫外探測器的量子效率有針對性的搭建高信噪比、高分辨率的雙光路光譜采集系統。此外本產品還可根據需求集成水質五參數（溫度、PH、溶解氧、電導率、濁度），同時，為了滿足各類污水環境下連續工作需求，整合高分子涂層材料、電控自動刷頭等多種抗污手段，提高了探頭場景適應性。

水質在線監測系統（機柜）

監測參數：CODcr、氨氮、總磷、總氮、總有機碳等監測因子；

適用場景：適用于水源地監測、環保監測站，市政水處理過程，循環冷卻水、工業水源循環利用、工廠化水產養殖等領域。

水質在線監測系統（標準站）

監測參數：可監測水質常規參數、COD、BOD、總磷、總氮、氨氮、重金屬等幾十種指標；

測量方式：采用標準監測方法，測量精準，可靠性高，壽命長；

適用場景：用于岸邊站、標準站、微型水站等。

水質多參數監測系統（探頭）

多參數探頭：PH、UVCOD、溶氧、電導率、濁度、水中油等；

測量方式：不需要試劑，投入式監測，無二次污染，即插即用，連接控制器，也可用于浮標站；

功能特點：安裝方便，響應時間＜30S，防水防腐蝕探頭；

適用場景：地表水、污染源、污水處理廠等。