综合描述

ATE7000 型遥感高光谱水质监测系统，是奥谱天成公司针对河道、湖泊、海洋、水源地等需要监控水质的应用领域，推出的一款实时在线遥感监测产品。高光谱水质多参数监测仪是一款结合了高光谱水质监测、水位监测、现场录像取证的全新形态产品。

ATE7000 采用国际领先的高光谱水质遥感技术，它内置奥谱天成研制生产的高性能高光谱分析仪，联合中国科学院，投入大量成本，联合开发训练的深度学习反演算法，再经历上万次的现场水样实验，从而研制成功的水质多参数实时检测仪。

ATE7000 可以实时提供原位的多参数水质参数和液位信息，并对异常状况及时报警，并记录现场可见光视频/图片。

ATE7000 的监测数据、现场图像，还可以上传云平台，从而进行多点的实时信息采集，设定各个点的阈值报警，并可以做区域的历史信息回顾和全局趋势判断。通过互联网访问的远程实验，使测试项目更容易。

奥谱天成还与同行共同制定了《光谱法水质在线监测系统技术导则》行业标准，并与 2020 年获得颁布通过。

产品特征

 内置高光谱水质监测、液位监测、现场录像取证功能；

 遥感监测，无需接触水面

 免维护、不需要化学试剂

 支持多项水质指标：叶绿素、总氮、总磷、透明度等

 光谱波段 400-1000 nm

 光谱分辨率 1nm

 水质精度偏差 < 20%

 最快监测速度可到秒级；

 监测高度 8 米

 水位监测技术：80 GHz 毫米波雷达

 水位精度误差小于 5mm

 不受风雨，雾，高温等环境气候影响；

 支持最大 2560×1440@30fps 高清视频输出

应用领域

 河道水质实时在线监测

 湖泊、海洋水质在线监测

 养殖水质在线监测

影响离水反射率的水体光学组分，除水分子本身外主要包括浮游植物、非藻类悬浮物和有色可溶性有机物（又称为黄色物质，CDOM）。自然水体中浮游植物色素主要是叶绿素 a，叶绿素 a的散射属于米氏散射，即在各波长处散射强度无差别，吸收在红光和蓝光波段较强，在绿光波段吸收较弱，因此叶绿素较多的水体呈绿色；非藻类颗粒物散射也属于米氏散射，吸收强度随着波长增长吸收强度呈负指数下降，因此在黄色物质浓度足够高的水体，水体会呈黄褐色。然而，在大部分的自然水体中，水体组分并不是单一的一种物质或者一种物质绝对主导，而是几种物质共同作用形成水体的光学特性，使得水体颜色与水体组分的关系变得复杂。高光谱分析仪可非常灵敏地检测水色的细微变化，从而反算出水质的污染程度。

               遥感高光谱监测水质多参数的工作原理

高光谱分析技术在水文方面已经得到了大量的研究和应用，如在水资源利用、水体水质监测和海洋科学研宄等领域的应用，他可以分析大江、大河的源头及水流的特点、河流变迁、泥沙状况等，进行洪水灾害监测、调查和损失评估、预报与评价，调洪管理，以及通过不同年份的遥感影像，对比研宂河流、湖泊、水库演变的规律和过程。高光谱遥感可从影像光谱分辨率的角度理解为“光谱分辨率”的遥感，其主要是在电磁波谱中获得许多光谱连续且宽度很窄的图像数据技术，高光谱遥感数据由于其成像波段采样间隔小，采样波段数量多且相关性大，空间分辨率高等特点。因此图片数据信息量大，可反映出目标物的细微特征，使得从远距离对目标物进行定量分析或定性分析的研宄变成现实。同时其相对于全色和多光谱遥感来说，提高了光谱分辨率，利用重建光谱反射率的手段可得到丰富连续的目标物光谱信息。通过运用数据挖掘、神经网络等灵活多样的分类方法，可增大目标物要素的识别度和遥感数据的信息量，使得遥感应用更加稳定和广泛。水体颜色是太阳光与水中物质相互作用的结果，与水中各水色组分要素—叶绿素、悬浮物、CDOM 的吸收和散射作用密切相关。

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奥谱天成生产的 ATP9100 地物高光谱分析仪在分析湖水水色方面的应用

在清洁的浅水水体中，水底反射也是离水辐射中的一个重要组成成分，这种太阳光可以透射到达水底其水底反射影响离水辐射的水体被称为光学浅水，反之，太阳光无法到达水底的水体被称作光学深水。总体上讲，通过遥感可监测的水体水质参数包括悬浮颗粒物浓度、叶绿素 a (Chl-a)浓度、水体透明度、浊度以及溶解性有机物、水中入射与出射光的垂直衰减系数，以及一些综合污染指标如营养状态指数等。除此之外，针对其他水质指标也有相应研究，如可溶性有机碳、溶解氧、化学需氧量、五日生化需氧量、总磷、总氮等，但是这些指标难以从光谱特征中直接得到，一般是利用不同物质间的相互关系进行遥感分析，间接地求出这些物质的含量。 水体水质参数遥感反演不仅对传感器空间分辨率、波谱分辨率、波段设置以及辐射分辨率均具有较高要求，也对建立精确和强适用性的水质参数反演算法和大气校正算法带来了很大挑战，难度极大。

ATE7000 型遥感高光谱水质多参数监测系统，采用国际领先的高光谱水质遥感技术，它内置奥谱天成研制生产的高性能高光谱分析仪，并联合中国科学院，投入大量成本，联合开发训练的深度学习反演算法，再经历上万次的现场水样实验，从而研制成功的水质多参数实时检测仪，可以安装在岸边，对水样进行实时在线监测，获得比较准确的监测数据。

ATE7000 安装尺寸图

ATE7000 高光谱水质监测仪的尺寸信息（单位：mm）