无人机巡航和水质反演分析在河流环境监测中的应用

殷伟庆

（江苏省镇江环境监测中心，江苏镇江212001）

引言

2019年年底，生态环境部出台《生态环境监测规划纲要（2020−2035年）》，提出要推动传统监测向生态环境监测转变，要说得清现状、说得准问题、说得明环境污染的成因、机理与改善，是新时期生态环境监测的目标方向。大部分河道纵横交错，目前监管部门多采用人工取样或安装自动监测站的方式监测水环境质量，但人工取样周期长、时效低，在线自动监测站建设成本高、维护难等因素限制了其覆盖密度，并且很难反映水域的整体水质状况[1]。无人机遥感水质监测技术可对河道提供快速、实时、无死角的巡查服务，实现水质监测、水域全面普查等功能，补充了传统环保监测技术上空间监测能力的不足[2]，提升了环境监测的覆盖空间范围与空间分辨率。

1 技术组成

1.1 无人机高光谱视频遥感

光谱视频成像仪是目前光电领域最尖端的探测和成像技术之一。高光谱视频成像技术，通过光谱采集基础理论革新和关键技术突破，克服了传统扫描式光谱仪数据量极大、成像时间长、云台稳定性要求高、无法拍摄动态场景等弊端。采用独特的光学、电子学和计算技术，能够进行实时的光谱扫描（15fps以上），成像分辨率能够达到两百万像素以上，能够同步兼顾大场景、高空间分辨率、高光谱分辨率的光谱视频采集需求，并且设备体积更加小巧、易用，在军事、工业、农业、环保等领域有着广阔应用前景[3]。

1.2 水质反演模型

在水质分布反演模型方面，主要是通过离散点采样，将各点光谱数据与采样指标进行相关性回归分析，建立一个回归分析模型，推算影像内其它各点水质数值。……