创新应用高光谱监测助力“精准施策”-遥感团队服务大湾区水质监测评估中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室

来自中国科学院烟台海岸带研究所的刘海龙等研究人员，自今年7月份以来在中山持续跟进由中科院与中山市生态环境局合作的项目——高光谱监测与分析。该项目采用高光谱监测与分析技术监测入海河流及内河河涌水质，是生态环境局在水质监测方面的全新尝试。

目前，刘海龙和他的同事们通过现场采样等方式，完成了对中山河涌水质与光谱的“建库”工作。“建库，就是建立与本区域水体水质特征相符的水质及与之对应的光谱样本库，是水质遥感监测的基础与质量保证的关键环节。如果说‘建库’是建立了代表不同水质情况的‘标准色卡’，新获取的一条条高光谱数据就是一张张颜色不同的‘色卡’，那么，就可比对分析出当前水质情况。当然，如何比对及数据处理都是高计算量的复杂工作，这也与项目复杂多变的水质有关。”中科院海洋大科学中心、海岸带研究所环境的遥感团队及项目负责人介绍。

“高光谱遥感是一种基于连续的高分辨率光谱的非接触式探测技术，其光谱分辨率一般不到10纳米，波段数通常达100个以上，是一种先进的水体环境质量观测技术。”上述负责人说，水质不同的水体，其物质组分不同，在高光谱图像上会有不同的光谱响应与空间表现。叶绿素、浊度、氨氮、总磷等水质指标，是光学敏感因子或者能为其所表征，因此，可以利用遥感技术收集水体的光谱数据并定量分析水质参数、评估其水体质量。“随着无人机平台及高光谱成像技术的成熟，基于卫星、无人机、现场立体观测的水质高光谱监测技术，包括感潮河段在内的河流水质监测应用也更精细、高效。”

“我们想在高光谱方面做一个尝试，将高光谱分析技术作为未来水质会商的一个依据。”市生态环境局水科负责人表示。同时，高光谱技术还将应用在国考断面分析、偷排检查等工作上，有望成为精准执法、精准施治的重要依据。“可以精确地找到污染源所在，避免‘一人感冒，全屋吃药’的情况。此外，科技力量的运用也有助于我们解决人力短缺的问题。”