第1部分项目介绍于2023年，Changguang Yuchen信息技术和设备（Qingdao）有限公司和海伦吉安格省环境科学研究所共同启动了一个试点项目，用于定量远程感知城市和农村河水水质（以下简称“以下相关”（以下简称为“项目”），并以“项目”为“遥远的项目”，并将其置于远程数据，并将其用于实验性数据，并以实验性的方式启用了远程感知，并将其用于远程感知。水环境的定性评估和水质参数的定量反转。
该项目的第一阶段于2023年5月进行。ChangguangYuchen和Heilongjiang环境科学学院的技术人员进入了Heilongjiang省的一个实验区域内的河道，以获取无人驾驶飞行器的多光谱图像，地面高光谱数据和测量水质参数。
第2部分数据采集[1]多光谱数据采集该项目使用M300 RTK+AQ600 Pro多光谱遥感系统进行数据采集。该系统可以在单个筏中达到35分钟，并且可以进行约4公里的河道的数据采集工作。有关特定飞行参数，请参见表1：
图1多光谱数据采集网站
表1飞行参数
2】使用ASD FieldSpec 4高光谱仪收集地面高光谱数据采集水体高光谱数据，并与无人机数据的采集同步。收购方法遵循《水体可见光-短波红外反射率测量》 GB_T 36540-2018。采集过程如图2所示：
图2高光谱数据获取
[3]水样数据收集河水样品数据是通过通过延伸极水收集器进行抽样来获得的。每个采样深度在地表水面以下0.5m，并与无人机数据同步获得。采样过程如图3所示。该项目确定了五个水质指标，即氨氮，总氮，高锰酸盐指数，化学氧的需求和透明度。采样和测量方法是指相关的国家标准。
图3水样数据收集
第3部分的富营养化以及黑色和有臭的水鉴定[1]富营养化分析水富营养化是指养分过度积累（例如氮和磷）在水中的现象，从而导致藻类和水中的水生植物的大规模繁殖。水体的富营养化会导致藻类过度生长，破坏水生态系统的平衡，甚至导致水体死亡。通过UAV的多光谱遥感技术和对实际测量水质参数数据的分析，该实验中河流体的富营养化的鉴定如图4所示。
图4水体富营养化的鉴定结果
从上图可以看出，河道中没有富营养化现象，这与实际的地面测量参数和现场感觉条件是一致的。无人机多光谱遥感在识别水富营养化方面具有很高的精度。
[2]分析黑色和有臭的水污染，黑色和有臭的水体是指严重污染水质的情况，水体的异常颜色和恶臭。它通常是由国内污水，工业废水和农业排放造成的，从而造成环境破坏和健康风险。通过无人机的多光谱遥感技术以及水彩的分析和测量的水质参数数据，在该实验中鉴定了河道中黑色和有臭的水污染，如图5所示。
图5黑白水污染的识别结果
从上图可以看出，河道具有严重的黑色和气味，这与实际的地面测量参数和现场感觉条件一致。无人机多光谱遥感基于水颜色和浊度具有很高的精度。
河中的水的黑色和气味主要是由于农业，畜牧业和家用废水和非点源污染物的排放引起的。其次，河流的水流速度很慢。此外，天气温度的升高将导致水体温度升高，从而增加水体缺氧的风险。在缺氧的情况下，有机物的降解将产生肮脏的气体，加剧黑色和有臭水体的现象。
第4部分基于项目收集的水质参数，无人机的多光谱图像和地面高光谱数据，基于目标反射特征和实际水质参数测量数据进行数据分析，并最终在水上质量参数之间进行定量关系模型，对水质量数据进行了构建，进行了数据分析。目标水体。同时，反转结果是准确评估的平均相对误差（MRE），计算公式为：
某些水质参数的定量反转结果如图6至10所示。
精度评估结果显示在表2中。每个水质参数的平均相对误差小于25％，可以满足标准化和高频全球水质测试需求。化学氧需求的反转误差略大，因为河道的总体水质具有较大的空间异质性，并且河道不同部分中的有机含量差异很大。水体的化学氧需求与有机浓度密切相关，因此这种变化的梯度可能会引入某些误差，并且该模型还具有继续优化的空间。
表2准确性评估
第5部分摘要基于项目实验的第一阶段的结果，初步确定无人机的多光谱遥感技术在水环境监测和水质参数反演中具有很高的行业应用可行性。
与传统的手动抽样方法相比，多光谱遥感技术可以降低获得河水质量参数的成本，同时在目标区域进行全球水质状况显示，以避免对水环境的“点对面”评估造成的错误；与多光谱卫星图像相比，无人机的多光谱遥感技术具有更高的时间和空间分辨率。同时，与高光谱遥感监测相比，多光谱可以使用较少的数据来完成更高精确的水质参数倒置，更快，更有效地获得水体状态，并为快速管理和保护水环境提供强大的数据支持。
将来，Changguang Yuchen Company将继续与Heilongjiang环境科学研究所合作，对多区域水体进行全面的测试，并不断优化无人机多光谱遥感技术在全面监测水环境中的应用。
关于我们的Changguang Yuchen，成立于2017年。这是一家高科技企业，由中国科学院和Qingdao Hi-Tech区的Changchun Optics and Machinery共同建立。该公司的核心团队来自Changchun光学与机械研究所的太空光学系。它在光谱遥感和光电检测领域具有深厚的理论基础和丰富的工程经验。它已经掌握了完整的核心技术，例如光谱仪器系统设计，先进的嵌入式视觉发展，复杂的场景定量遥感智能调光，高精度自动辐射校正，光谱数据的半定量倒置和其他核心技术。 It has formed a UAV-based spectral remote sensing hardware product line represented by MS200, MS400, MS600, AQ300, AQ600 and other series of multi-spectral cameras, providing a variety of camera parameter settings and control methods such as Yusense Fly, Wifi Web, DJI Pilot, etc. and relies on Yusense Map/Map Plus spectral data preprocessing and analysis software, Yusense Cloud integrated service平台在农业，林业，生态，环境保护，警察和其他领域进行了深入的行业应用。该公司专注于无人机空中遥感和光电检测的领域，继续推出创新的软件和硬件产品，实施更多的行业应用程序，并致力于使用技术和产品来促进行业进步。
