Water Insight專(zhuān)注于生產(chǎn)用于監測水體表面反射率、水色、葉綠素a(浮游植物)、藻藍蛋白(藍藻細菌)、藻華、透明度/濁度、懸浮物及垂直漫衰減系數的水質(zhì)光譜儀。固定式傳感器和手持設備均為自主研發(fā)生產(chǎn)。此外,Water Insight 還提供基于衛星數據的水質(zhì)測繪服務(wù),服務(wù)于科研、水資源管理、水產(chǎn)養殖和疏浚等領(lǐng)域。光學(xué)儀器與地球觀(guān)測信息服務(wù)支持水質(zhì)數字化監測,也能驗證衛星制圖數據。
固定式 WISP station 監測站可全自動(dòng)監測水質(zhì)參數,無(wú)需化學(xué)試劑且高頻次測量,數據近乎實(shí)時(shí)傳輸。由于傳感器安裝于水面以上,其測量結果不受生物附著(zhù)影響,維護需求極低。
WISPstation 監測站按預設時(shí)間間隔(例如白天每15分鐘一次)自動(dòng)測量,并將結果發(fā)送至云端數據管理系統。數據采集后,系統自動(dòng)進(jìn)行校準、質(zhì)控及參數計算,最終在線(xiàn)發(fā)布。其長(cháng)期無(wú)人值守的監測能力使其適用于常規(預警)監測,并為數據驅動(dòng)(機器學(xué)習)預測模型提供輸入。
Water Insight 的核心優(yōu)勢:
抗生物附著(zhù):與水下探頭不同,WISPstation 安裝于水面以上,無(wú)需頻繁維護。
衛星數據校準:可驗證或校準衛星圖像,提升大范圍水域的衛星數據質(zhì)量。
適用對象:
科研人員、水資源管理者、水產(chǎn)養殖戶(hù)、疏浚公司
技術(shù)領(lǐng)域:
傳感器技術(shù)與衛星監測服務(wù)
關(guān)鍵詞:
光學(xué)傳感器、地表水、葉綠素a、藍藻細菌、藻華、水產(chǎn)養殖、疏浚、懸浮物
工作原理:
WISPstation 是一款野外光譜儀,通過(guò)可見(jiàn)光及近紅外光譜(350–900 nm,光譜分辨率4.6 nm)測量水色,并根據光學(xué)頻率與強度反演生化參數。例如:浮游植物吸收藍光和紅光,反射綠光,傳感器通過(guò)檢測綠光進(jìn)行判定。設備安裝于水面以上,通過(guò)計算水體出射光與入射光的比值進(jìn)行測量?;趨堤卣鳎ㄈ缛~綠素a在672 nm處強吸收),通過(guò)算法可推導特定參數的濃度。此外,水體總出射光取決于太陽(yáng)入射輻射量,因此需將水光與天光比值(反射率)作為核心指標。
WISPstation 的光輻射計通過(guò)光纖和切換器連接兩組余弦校正器(測量漫射太陽(yáng)輻射)及兩組透鏡(測量天光入射輻射、水面反射輻射和水體出射輻射)。設備可自動(dòng)補償太陽(yáng)位置變化,并優(yōu)先選用水面反光最小的參數組合。
當前,WISPstation的光譜儀,最大波長(cháng)范圍220–1000 nm,光柵刻線(xiàn)密度300條/mm,閃耀波長(cháng)300 nm,配合100 μm狹縫實(shí)現4.65 nm光譜分辨率(半高寬),雜散光低于0.2%。光譜特性支持部分定制。該光譜儀專(zhuān)為戶(hù)外環(huán)境設計,堅固耐用。
WISPstation 采用防水高抗候機箱,每次測量均記錄傳感器溫度與機箱濕度。數據通過(guò)蜂窩網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)傳輸至“WISPcloud”數據庫,支持遠程更新配置(如測量頻率)。設備由太陽(yáng)能板與大容量電池供電,云端系統自動(dòng)完成校準、質(zhì)控及參數計算,數據可通過(guò)API接口在線(xiàn)獲取。標準測量頻率為15分鐘一次,但可提升至2分鐘一次(例如配合衛星過(guò)境時(shí)段)。