一种高光谱水质监测黑臭水体治理方法技术

本发明专利技术公开了一种高光谱水质监测黑臭水体治理方法，涉及水质监测领域，所述一种高光谱水质监测黑臭水体治理方法包括以下步骤：S1:水质监测技术装备准备步骤，首先准备适合高光谱遥感数据采集的各类技术装备，结合现场实施条件完成技术装备集成和调整，其中准备的设备具体包括高光谱仪、无人机及3组无人机电池组和无人机操控终端；本发明专利技术高光谱环境遥感方面的一个重要应用是进行水资源环境监测，水资源监测的主要目的是了解区域内水资源污染情况，水质的监控，为饮用水安全提供保障，为健康生态环境提供保障，且操作简便，能够通过管理软件实现管理河道水质监测操作更简单，内容更丰富。更丰富。

【技术实现步骤摘要】
一种高光谱水质监测黑臭水体治理方法


[0001]本专利技术涉及水质监测领域，具体是一种高光谱水质监测黑臭水体治理方法。

技术介绍

[0002]当前，全国各城市正在开展黑臭水体治理工作，而黑臭水体成因复杂，影响因素众多，是水环境污染治理的难点。采取有效技术措施进行综合施治，短时间内就能消除黑臭现象，但其难点在于治理后的水质长效改善和保持，保证黑臭不反弹。而许多黑臭水体治理采取的措施重短期轻长效、治理过程重工程轻管理，很多治理工程结束后运营维护跟不上，一段时间后水体返黑，水质反复恶化。因此，需要强化黑臭水质治理的过程监督和整治效果评价，需要对水体环境质量进行实时动态监测，掌握水质污染情况，为黑臭水体治理提供科技支撑。
[0003]常规的河湖水质在线监测系统因设备成本高、运营维护贵等原因，不可能大量沿河布设，一般只在跨行政区域边界附近的河道设置一个，一旦监管部门通过水质在线监测系统发现水质超标，也无法快速找到向河道排污的污染源，还需要派人去沿河巡查，在沿着河道的多个点位取样分析水质，由于城市河道两岸潜在污染源较多，整个污染源排查分析过程耗时耗力，且目前存在对河流治理前、治理中和治理后的全面、日常、动态、快速监测时，无法克服传统断面监测、实地取样等方法存在的成本高、覆盖面不够、工作量大、溯源困难等问题，无法很好的解决难题。
[0004]因此，本领域技术人员提供了一种高光谱水质监测黑臭水体治理方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种高光谱水质监测黑臭水体治理方法，以解决上述
技术介绍
中提出的常规的河湖水质在线监测系统因设备成本高、运营维护贵等原因，不可能大量沿河布设，一般只在跨行政区域边界附近的河道设置一个，一旦监管部门通过水质在线监测系统发现水质超标，也无法快速找到向河道排污的污染源，还需要派人去沿河巡查，在沿着河道的多个点位取样分析水质，由于城市河道两岸潜在污染源较多，整个污染源排查分析过程耗时耗力，且目前存在对河流治理前、治理中和治理后的全面、日常、动态、快速监测时，无法克服传统断面监测、实地取样等方法存在的成本高、覆盖面不够、工作量大、溯源困难等问题，无法很好的解决难题的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种高光谱水质监测黑臭水体治理方法，所述一种高光谱水质监测黑臭水体治理方法包括以下步骤：
[0008]S1:水质监测技术装备准备步骤，首先准备适合高光谱遥感数据采集的各类技术装备，结合现场实施条件完成技术装备集成和调整，其中准备的设备具体包括高光谱仪、无人机及3组无人机电池组和无人机操控终端；
[0009]S2:实地采样和反演模型调整步骤，主要是根据监测区域地理环境和监测条件，完成包括特征点设置、样本采集与检测、参数优化与校正、本地化监测模型输出等工作，通过本地化适配以后将确保监测成果与实地监测结果相互吻合；
[0010]S3:水质监测管理系统建设和培训步骤，水质监测管理系统建设主要是根据河道水质监测管理业务需求，结合动态化水质监测操作流程，基于GIS服务平台的，构建包括地理环境管理、高光谱数据处理、模型库管理、监测结果输出和决策分析应用等功能模块，以全面满足河道水质动态管理日常业务应用，由于软件专业性较强，对有关业务人员和操作人员进行培训；
[0011]S4:日常水质监测运营服务步骤，主要是为河道水质监管部门提供专业化的河道水质动态监测、污染源识别、水污染治理复查等专业技术服务，让主管部门可以更快速、准确、全面地掌握河道水质状态；
[0012]S5:监测指标步骤，基于高光谱的水质动态监测项目，对水质动态的可量化指标进行检测；
[0013]S6:高光谱监测黑臭水体的具体步骤，高光谱的水质动态监测项目的实施首先确定几种最常见的污染源，如BOD、COD、氮氧化物和绿藻，先在某片水域进行不同浓度，不同污染物的光谱采集工作，建立一个相对完善的数据库系统，通过对不同污染物的数据进行分析，找到不同污染物的特征波段，得到相对应的模型算法，并将识别的模型算法集成到数据采集分析软件中，利用无人机搭载写入了不同污染物识别算法的高光谱成像系统，通过设定好的航线，对部分河段进行全方位每日巡检监测，在推扫成像的同时，不同污染物依据对应的敏感波段曲线的算法模型，在数小时内准确地进行污染程度的数据图像生成。
[0014]作为本专利技术的一种优选实施方式：所述水质监测技术装备准备步骤中，无人机可选用固定翼无人机、单旋翼无人机及多旋翼无人机三类，固定翼无人机的优势是续航时间长、载荷大、速度快，但需要滑行一段时间才可以起飞；单旋翼无人机的优势是可以垂直升降，空中悬停，但续航时间短，机械结构复杂，操控困难，飞行慢，多旋翼无人机的优势是可以垂直起降，空中悬停，操控简易，操作方便，组装简单；但续航时间短，飞行速度慢，可具体根据水质监测的实际需求情况，选择最适合用于水质监测无人机。
[0015]作为本专利技术的一种优选实施方式：所述监测指标步骤中，可量化监测的指标主要包括氨氮、总磷、总氮、叶绿素a、浊度、COD、BOD、悬浮物等水质等级标准检测主要指标。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0017]本专利技术一种高光谱水质监测黑臭水体治理方法,无人机高光谱遥感技术可以应用于城市水体的水环境治理监测，为监管部门提供大范围的实时水质情况，采用无人机搭载高光谱遥感设备对河道进行航拍，光谱数据采集后系统能够结合实地情况对污染情况进行解析，生成水体污染物浓度图，便于管理部门快速排查污染源，在河湖治理和运营维护中大有可为，管理部门和运营单位可以借助此技术实时了解河道污染状况，快速准确发现污染源，大幅提升河道管理效率，能够落实和城市网格化精细化管理提供有力支撑，为河流治理、水体质量保持提供决策、监管依据，能够实现对指定流域水质情况快速、有效、全覆盖监测，为水质管理和污染防治提供全面现场信息支撑，能够实现污染源快速、准确定位，为进一步实施水污染精准治理提供科学依据，能够建立河流水质大数据，掌握河流水质变化情况和发展趋势，支撑河流管理科学化决策与监管，且操作简便，能够通过管理软件实现管理
河道水质监测操作更简单，内容更丰富，高光谱遥感具有光谱分辨率高、波段范围窄、图谱合一、连续成像等特点，能够区分出地物光谱的细微差别，探测到其他宽波段遥感无法探测的信息，因此高光谱遥感在生态环境、大气和海洋等诸多应用领域具有很大优势。近年来，高光谱环境遥感方面的一个重要应用是进行水资源环境监测，水资源监测的主要目的是了解区域内水资源污染情况，水质的监控，为饮用水安全提供保障，为健康生态环境提供保障。
具体实施方式
[0018]本专利技术实施例中，一种高光谱水质监测黑臭水体治理方法，一种高光谱水质监测黑臭水体治理方法包括以下步骤：
[0019]S1:水质监测技术装备准备步骤，首先准备适合高光谱遥感数据采集的各类技术装备，结合现场实施条件完成技术装备集成和调整，其中准备的设备具体包括高光谱仪本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高光谱水质监测黑臭水体治理方法，其特征在于，所述一种高光谱水质监测黑臭水体治理方法包括以下步骤：S1:水质监测技术装备准备步骤，首先准备适合高光谱遥感数据采集的各类技术装备，结合现场实施条件完成技术装备集成和调整，其中准备的设备具体包括高光谱仪、无人机及3组无人机电池组和无人机操控终端；S2:实地采样和反演模型调整步骤，主要是根据监测区域地理环境和监测条件，完成包括特征点设置、样本采集与检测、参数优化与校正、本地化监测模型输出等工作，通过本地化适配以后将确保监测成果与实地监测结果相互吻合；S3:水质监测管理系统建设和培训步骤，水质监测管理系统建设主要是根据河道水质监测管理业务需求，结合动态化水质监测操作流程，基于GIS服务平台的，构建包括地理环境管理、高光谱数据处理、模型库管理、监测结果输出和决策分析应用等功能模块，以全面满足河道水质动态管理日常业务应用，由于软件专业性较强，对有关业务人员和操作人员进行培训；S4:日常水质监测运营服务步骤，主要是为河道水质监管部门提供专业化的河道水质动态监测、污染源识别、水污染治理复查等专业技术服务，让主管部门可以更快速、准确、全面地掌握河道水质状态；S5:监测指标步骤，基于高光谱的水质动态监测项目，对水质动态的可量化指标进行检测；S6:高光谱监测黑臭水体的具体步骤，高光谱的水质动态监测项目的实施首先确定几种最常...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨大勇，姜国强，黄文俊，罗云，钟森鸣，
申请(专利权)人：佛山市奥博环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：