水质检测是水环境监测和评估的重要手段，它可以反映水体中的污染物种类、含量和分布，为水环境保护和水资源管理提供科学依据。传统的水质检测方法通常需要对水样进行采集、保存、运输和实验室分析等步骤，不仅耗时耗力，而且难以满足对水体的连续、实时和全面的监测需求。

无人机多光谱遥感，解决了传统卫星多光谱遥感中，传感器波段范围较窄，重返时间较长，受云量干扰严重，成片率不高，成像精度较低，时效性不灵活等问题。无人机多光谱遥感可以反映水质在空间和时间上的分布情况和变化，发现一些常规方法难以揭示的污染源和污染物迁徙特征，而且具有监测范围广、速度快、成本低和便于长期动态监测的优势。

既可以满足大范围水质监测的需要，也可以反映水质在空间和时间上的分布和变化情况，弥补了单一采用水面采样的不足，同时还能发现一些常规方法难以揭示的污染源的分布以及污染物的迁移特征和影响范围，为科学布设水面采样点提供依据。

项目概况

1、航拍航测

大疆精灵4多光谱版（P4M）行业无人机是一款配备一体式多光谱成像系统的航测无人机，集成了1 个可见光相机及 5 个多光谱相机（蓝光，绿光，红光，红边和近红外），分别负责可见光成像及多光谱成像，可采集高精度多光谱数据，全方位监测河道总体污染物情况。

使用软件完成的多光谱影像

2、水样采集

需要确定进行水样采集的精确位置，并且这些位置应该是有代表性的，可以反映整个研究区域的污染状况。采样点应该尽可能均匀地分布在目标水域上，同时也要考虑水体的深度、流速、水质等因素。在每个采样点，需要采集多次样本，以减小采样误差。

3、水质检测

将采集的水样带回实验室，使用水质检测仪进行各项污染物的浓度检测。通常会检测如氨氮、高锰酸盐、总氮、总磷、电导率等参数。这个过程需要精确控制实验条件，包括温度、湿度、光照等，以确保实验结果的准确性。

（使用波段计算器反演多光谱图像，来源于万航星空）

4、SPSS拟合分析

将检测出的污染物浓度与无人机获取的多光谱遥感数据进行相关性分析。SPSS可以帮助我们发现污染物浓度和多光谱波段之间的数学关系，这种关系我们称之为反演公式。通过这个反演公式，我们可以由多光谱遥感数据推算出污染物的实际浓度。

5、多光谱反演

使用得到的反演公式，对无人机多光谱航片进行波段运算。这可以得出一个与实际污染物浓度相对应的多光谱遥感图像。这个图像可以显示污染物在河道中的空间分布情况。

（某河道水体总磷浓度反演图像，来源于万航星空）

将拼合完成的多光谱影像数据进行波段运算，利用不同污染物种类的拟合参数公式，对影像像素点进行计算。得到的像素点成果数值做像素点分类，得到监测对应污染物的热力图像。

热力图像直观展示出河道全域对应污染物的浓度指数以及分布情况，为相关人员进行实地采样分析、判断水质情况提供高精度、高时效性的成果。

无人机多光谱遥感可以提供快速、准确、全面的水体污染数据，有助于及时采取相应的措施进行污染控制和治理。同时，无人机多光谱遥感技术的应用也提高了监测效率和精度，降低了监测成本和风险。

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