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科研快訊∣同濟(jì)·普適環(huán)境遙感技術(shù)研發(fā)中心已啟動(dòng)“水生態(tài)環(huán)境立體式智慧監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”項(xiàng)目研究

01 November 2020

自9月17日起，在同濟(jì)大學(xué)嘉興同濟(jì)環(huán)境研究院與普適導(dǎo)航雙方共建“環(huán)境遙感技術(shù)研發(fā)中心”（以下簡(jiǎn)稱“研發(fā)中心”）簽約揭牌儀式后，研發(fā)中心大力開拓研發(fā)環(huán)境遙感技術(shù)及產(chǎn)品、圍繞環(huán)境樣品制備標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)新技術(shù)、污染源溯源技術(shù)等方向的科學(xué)研究與人才培養(yǎng)工作。

10月26日，研發(fā)中心團(tuán)隊(duì)綜合運(yùn)用無人機(jī)高分辨率多光譜遙感技術(shù)、AGS無人艇實(shí)時(shí)檢測(cè)技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)技術(shù)，對(duì)太浦河（青浦段）進(jìn)行立體檢測(cè)。同時(shí)采集水體樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室比對(duì)分析，構(gòu)建反演模型，啟動(dòng)“水生態(tài)環(huán)境立體式智慧監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”項(xiàng)目的研究。

太浦河是太湖流域最大的人工河道之一，因聯(lián)結(jié)太湖和黃浦江，故以其起訖點(diǎn)命名為太浦河。太浦河是太湖流域的重要河流，總長(zhǎng)度為57.2公里，涉及江蘇、浙江和上海兩省一市，現(xiàn)狀為Ⅳ級(jí)航道。太浦河上承東太湖，下接黃浦江，是排泄太湖洪水的主要通道之一，兼排杭嘉湖區(qū)部分澇水，也是流域向下游地區(qū)供水的骨干河道。河道西起東太湖邊的時(shí)家港，向東至平望北與蘇南運(yùn)河相交，再經(jīng)汾湖至南大港入西泖河接黃浦江。

研發(fā)中心團(tuán)隊(duì)經(jīng)過提前現(xiàn)場(chǎng)踏勘，定點(diǎn)標(biāo)記，疊加水源地矢量監(jiān)測(cè)結(jié)果分析后發(fā)現(xiàn)，太浦河中端區(qū)域中存在工廠企業(yè)、農(nóng)田、居民住宅、活動(dòng)設(shè)施、餐飲飯館等地物類別，因此選擇該段作為監(jiān)測(cè)區(qū)間段，全長(zhǎng)約為6.9km。

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中研發(fā)中心團(tuán)隊(duì)分工協(xié)作，分為四組（水質(zhì)檢測(cè)組、水質(zhì)光譜組、無人機(jī)組、無人艇組）有序開展工作。

水質(zhì)檢測(cè)組：在現(xiàn)場(chǎng)各點(diǎn)位（GP1-GP45）采集水樣，實(shí)時(shí)檢測(cè)pH值、水溫、濁度、溶解氧等指標(biāo)。待水樣采集完成，拿回高等分析實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)后續(xù)指標(biāo)，如氨氮、總磷、總氮、高錳酸鹽指數(shù)、葉綠素等。

水質(zhì)光譜組：利用ASD地物光譜儀，在350-2500 nm波段范圍的反射率和透過率，利用探測(cè)到的地物吸收特征對(duì)目標(biāo)進(jìn)行成分識(shí)別，并定量化地物的化學(xué)組分。為后期與實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù)結(jié)合反演水質(zhì)指標(biāo)做前期收集工作。

無人機(jī)組：CW10無人機(jī)搭載多光譜相機(jī)，在490nm、550nm、615nm、685nm、725nm波段上分別成像在相應(yīng)的探測(cè)器上，從而獲得不同光譜波段的圖像，更有效地提取目標(biāo)特征并進(jìn)行識(shí)別。無人機(jī)目前在航拍、農(nóng)業(yè)、植保、快遞運(yùn)輸、災(zāi)難救援、觀察野生動(dòng)物、監(jiān)控傳染病、測(cè)繪等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。

無人艇組：AGS無人船搭載水質(zhì)檢測(cè)傳感器的智能可移動(dòng)水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)自動(dòng)采樣及在線快速監(jiān)測(cè)，后臺(tái)可生成監(jiān)測(cè)報(bào)告。有導(dǎo)航定位控制系統(tǒng)及智能避障技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)自主航行及自動(dòng)避障。目前無人艇已廣泛應(yīng)用于水質(zhì)監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)察以及應(yīng)急監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。

項(xiàng)目研究的工作也將繼續(xù)深化下去，普適導(dǎo)航肩負(fù)著推動(dòng)業(yè)界科技進(jìn)步，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的重大責(zé)任，研發(fā)中心是雙方發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)、統(tǒng)籌各方面資源、整體謀劃協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)的成果展示。未來也將充分發(fā)揮雙方優(yōu)勢(shì)為區(qū)域可持續(xù)發(fā)展模式提供科學(xué)依據(jù)，助力智慧城市產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)，為生態(tài)文明建設(shè)和長(zhǎng)三角生態(tài)綠色一體化智慧城市發(fā)展添上濃墨重彩的一筆。