利用無人機搭載高光譜遙感監測設備進行總氮（TN）、總磷(TP)等數據采集和測量，然后通過GIS軟件、空間分析數學模型對數據進行分析，生成遙測水域的水質空間分布圖。

外業數據采集工作主要涉及到設備安裝、靶標布設、參數設置、航線規劃、飛行采集控制等實驗；內業整理包括反射率計算、幾何校正、影像拼接、參數反演等工作，最終生成BIL格式的數據產品及水質多參數可視化數據。

二、數據處理及結果

高光譜遙感數據預處理主要對外業采集的原始數據進行輻射校正、光譜定標、反射率計算、幾何校正、影像拼接等操作，數據預處理流程見圖1。

圖1高光譜遙感數據處理作業流程

基于經過預處理的高光譜反射率數據使用NDWI指數和閾值法提取水邊界。然后分別導入我公司開發的各水質參數開放式反演算法，對提取的水體高光譜數據進行總氮、總磷等指標定量反演。對反演結果進行統計學分析和評估，結合衛星地圖或正射地圖，制成水體各參數的可視化效果影像，本次實驗結果見表2。

表2向陽林場人工湖水體各參數的可視化效果影像

三、設備服務能力

我司無人機水質水環境高光譜遙測成套設備結合開放式多模型融合算法，可實現水體葉綠素、藻藍素、懸浮物、總氮、總磷、COD、氨氮、溶解有機物、植被覆蓋度等水質水生態多參數和影像的同步采集。設備性能較好，具備每小時長50公里，面積20平方公里的飛行作業效率，以及地基每分鐘一次的數據采集能力。結合空間分析可視化展示技術，以水色和黑臭指數表征水體黑臭信息，實現水質數據和影像采集的同時，完成對排污口檢查，尤其是被隱藏的排污口，從而深度揭示黑臭水體空間分布和程度等信息，為環保執法等提供直接的證據。

四、設備優越性

本設備系統具有很好的擴展性，能夠與大數據分析和預警管理平臺等其他數據平臺通過模塊設計實現無縫對接。實現對數據深度診斷挖掘，和生態風險分級預警。與衛星遙感和傳統的人工監測網絡等聯合，升級構建“天-空-地-水”一體化水生態環境大數據智能管控預警平臺，實現“數據采集-自動分析-報告-分級預警”等功能的無縫對接，提高對水環境適時監測和快速預警等智慧管控能力和效率。

五、設備應用及前景展望

本設備適用于各種水體的水環境和水質監測，污染口排查與追溯，水生態健康評價，水文水資源遙感評估，農田水利規劃，水旱災害監測，江河冰凌泥沙監測，滑坡等地質災害應急監測等。該技術在廣東省鶴山市和中山市、福建省泉州和寧德、山東漳衛新河、河南信陽、青海省青海湖和湖北省武漢市等地得到了廣泛應用。

其應用已經遍布松花江和遼河以外的各大水系，并獲得一致好評。在應用推廣中，也積累了大量的行業應用案例，為后續的產品升級提升和新產品研發提供了良好的技術經驗。隨著我國河湖生態管控的強勁需求，本設備和系統將具有廣闊的應用前景。