一文掌握高光譜水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)：原理、優(yōu)勢及國產(chǎn)儀器測評

更新時間：2025-12-31

點(diǎn)擊次數(shù)：158

一、高光譜水質(zhì)監(jiān)測儀是什么？

高光譜水質(zhì)監(jiān)測儀是結(jié)合高光譜成像技術(shù)與水質(zhì)分析算法的專業(yè)監(jiān)測設(shè)備，核心原理是：水體中不同物質(zhì)（如污染物、營養(yǎng)鹽、浮游生物等）對不同波長的光具有獨(dú)特的反射、吸收或散射特征，設(shè)備通過捕捉水體在可見光 - 近紅外（甚至短波紅外）波段的連續(xù)光譜信號，結(jié)合預(yù)設(shè)的反演模型，快速解析出各類水質(zhì)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對水體的精準(zhǔn)、多維度監(jiān)測。

與傳統(tǒng)水質(zhì)監(jiān)測手段（如實(shí)驗(yàn)室取樣分析、單參數(shù)傳感器）相比，它的核心優(yōu)勢是：非接觸式測量、多參數(shù)同步檢測、快速批量獲取數(shù)據(jù)、可實(shí)現(xiàn)空間分布可視化（如結(jié)合無人機(jī) / 遙感平臺繪制水質(zhì)熱力圖），既能替代部分人工取樣的繁瑣流程，也能彌補(bǔ)單點(diǎn)監(jiān)測無法反映全域水質(zhì)的短板。

二、應(yīng)用領(lǐng)域詳解

應(yīng)用領(lǐng)域	具體應(yīng)用場景
環(huán)境監(jiān)管與生態(tài)保護(hù)	1. 流域 / 湖泊 / 水庫水質(zhì)常態(tài)化監(jiān)測（如河長制巡河、飲用水源地保護(hù)） 2. 藍(lán)藻水華、赤潮等生態(tài)災(zāi)害的預(yù)警與追蹤 3. 工業(yè)園區(qū)、畜禽養(yǎng)殖區(qū)周邊水體污染排查，溯源污染物擴(kuò)散范圍
水利水務(wù)管理	1. 城市黑臭水體整治效果評估 2. 灌區(qū)、輸水渠道水質(zhì)監(jiān)測，保障農(nóng)業(yè)用水安全 3. 智慧水務(wù)平臺的數(shù)據(jù)支撐（結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控）
科研與教學(xué)	1. 水環(huán)境演化規(guī)律研究（如富營養(yǎng)化進(jìn)程跟蹤） 2. 高校 / 科研院所的水質(zhì)遙感、環(huán)境科學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn) 3. 新水質(zhì)參數(shù)反演模型的開發(fā)與驗(yàn)證
水產(chǎn)養(yǎng)殖與漁業(yè)	1. 養(yǎng)殖塘水質(zhì)實(shí)時監(jiān)測（如葉綠素 a、溶解氧、懸浮物），預(yù)防病害爆發(fā) 2. 漁業(yè)水域生態(tài)環(huán)境評估，保障水產(chǎn)品安全
應(yīng)急與*法	1. 突發(fā)水污染事件（如化工泄漏、原油污染）的快速響應(yīng)，確定污染范圍和程度 2. 環(huán)保*法中的現(xiàn)場取證，提供可視化水質(zhì)數(shù)據(jù)
海洋與近岸監(jiān)測	1. 近岸海域富營養(yǎng)化、石油類污染監(jiān)測 2. 紅樹林、珊瑚礁周邊水體生態(tài)保護(hù)監(jiān)測

高光譜水質(zhì)監(jiān)測儀推薦

江蘇雙利合譜科技有限公司專注高光譜技術(shù)研發(fā)，其產(chǎn)品可全面監(jiān)測水質(zhì)參數(shù) (總氮、總磷、葉綠素 a、懸浮物、COD 等)，適用于河流、湖泊、水庫、近岸海域等多種水體場景。根據(jù)應(yīng)用需求，推薦以下幾類產(chǎn)品：

1、無人機(jī)載高光譜系統(tǒng)（大面積快速監(jiān)測*選）

GaiaSky-mini3-VN無人機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)

新一代無人機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)，在高光通量、高傳遞效率的前置光路下能夠使具備高采集幀頻的探測器能夠輸出高信噪比、高空間、高光譜分辨率、高精準(zhǔn)度的高光譜數(shù)據(jù)。能夠滿足懸停時利用內(nèi)置推掃成像。

核心優(yōu)勢：大面積覆蓋 (半小時可測整個中小型水庫)、非接觸式測量、可監(jiān)測人力難達(dá)區(qū)域

技術(shù)參數(shù)：

光譜范圍：400-1000nm，光譜分辨率5nm(mean)

搭載大疆 M350/M300等主流無人機(jī)，單人操作

應(yīng)用場景：河長制巡河、大面積湖泊水質(zhì)普查、突發(fā)污染事件追蹤、水源地保護(hù)

特色功能：實(shí)時回傳、自動生成水質(zhì)熱力圖、污染區(qū)域定位

2、便攜式高光譜系統(tǒng)（岸邊/野外精細(xì)檢測）

GaiaField Pro 系列便攜式高光譜成像系統(tǒng)

雙利合譜自主研發(fā)設(shè)計(jì)、擁有獨(dú)立技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)的一款超便攜式高光譜成像儀器，系統(tǒng)覆蓋可見光到短波紅外波段。GaiaField（Pro）系統(tǒng)有著輕便靈活，續(xù)航能力出色、智能化、數(shù)據(jù)分析處理功能齊全、能夠?qū)崟r監(jiān)控、實(shí)時校準(zhǔn)、實(shí)時輸出反演結(jié)果等功能。廣泛適用于戶外和實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的應(yīng)用需求。

應(yīng)用場景：

岸邊定點(diǎn)水質(zhì)檢測、采樣點(diǎn)輔助定位、應(yīng)急監(jiān)測、水源保護(hù)區(qū)巡查、水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)控

3、GaiaSmart 便攜式智能高光譜成像系統(tǒng)

便攜式智能型高光譜成像系統(tǒng)有著輕便靈活，續(xù)航能力出色、智能化、數(shù)據(jù)分析處理功能齊全、能夠?qū)崟r監(jiān)控、實(shí)時校準(zhǔn)、實(shí)時輸出反演結(jié)果等功能。廣泛適用于戶外和實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的應(yīng)用需求。

總結(jié)

高光譜水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)已從實(shí)驗(yàn)室研究走向廣泛應(yīng)用，形成了"空 - 天 - 地"一體化監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)：無人機(jī)搭載系統(tǒng)適合大面積快速普查；岸基 / 浮標(biāo)站用于長期定點(diǎn)監(jiān)測；便攜式設(shè)備適用于現(xiàn)場*法與精細(xì)檢測。這種多尺度、全*位的監(jiān)測能力，使其成為現(xiàn)代水環(huán)境管理的"千里眼"和"預(yù)警器"，正全面賦能生態(tài)文明建設(shè)與水生態(tài)保護(hù)。

一文掌握高光譜水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)：原理、優(yōu)勢及國產(chǎn)儀器測評

一文掌握高光譜水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)：原理、優(yōu)勢及國產(chǎn)儀器測評