产品简介
无人机载高光谱水质监测系统是一套面向河流、湖泊、水库、流域及近岸水域等场景的机动式遥感监测装备。系统以小型多旋翼无人机为飞行平台,搭载推扫式高光谱相机、高精度自校正三轴稳定云台及机载计算机,通过无人机巡航快速获取水体及岸线区域的高光谱影像,为水环境调查、水体异常识别及后续水质反演分析提供高空间分辨率、高光谱分辨率的数据基础。
系统采用“无人机+高光谱”模式,高光谱相机光谱范围覆盖400~1000 nm,光谱分辨率优于2 nm,空间分辨率可达0.033 m@H=100 m。高精度三轴稳定云台角度抖动量≤±0.02°,能够有效降低无人机飞行过程中风力、气流及姿态变化对成像稳定性的影响。
内置高性能机载计算机和采集控制软件,可实时存储图像数据,支持远程无线控制,并可查看实时高光谱图像和特定频率光谱瀑布图。系统适用于大范围、快速、非接触式水环境巡测,可结合后端水质反演模型开展水体空间分布分析及水环境变化评估。开展水质反演任务时,建议使用漫反射标准白板进行辐射校正,并同步获取现场水样或水质仪实测数据,用于反演模型建立、校正与验证。
功能特点
① 高分辨率高光谱成像
采用推扫式成像,光谱范围400~1000 nm,光谱分辨率优于2 nm,可获取水体连续光谱信息。
② 高空间分辨率巡测
空间分辨率可达0.033 m@H=100 m,可快速覆盖河流、湖泊、水库及近岸区域。
③ 高精度自校正云台
三轴稳定云台角度抖动量≤±0.02°,平移360°,提高飞行成像稳定性。
④ 高性能机载采集与存储
内置机载计算机,高光谱相机配置2T固态存储,支持12位Tiff数据记录。
⑤ 远程控制与实时查看
支持无线图传、远程控制以及曝光、增益、帧率设置,可实时查看高光谱图像。
⑥ 模块化与平台适配
系统采用模块化设计,高光谱相机可适配其他无人机与稳定云台。
规格参数
1. 整机及飞行系统参数
项目 | 技术指标 |
整机尺寸 | 1668 mm × 1518 mm × 727 mm |
整机重量 | 飞机9.5 kg + 云台2.15 kg + 相机1.65 kg |
无人机 | 大疆 M600 Pro 多旋翼无人机 |
云台 | 高精度自校正三轴稳定云台 |
云台抖动量 | ≤±0.02° |
平移转动 | 360° |
俯仰转动 | +45°~-135° |
横滚转动 | ±25° |
定位精度 | 优于1 m |
无线图传 | 支持 |
续航时间 | 30 min |
工作距离 | 5 km |
2. 高光谱相机参数
项目 | 技术指标 |
成像方式 | 推扫式成像 |
感光元件类型 | 1” CMOS |
图像分辨率 | 2048 × 2048(合成前) |
采集帧率 | 最大支持90 Hz |
存储空间 | 2T固态存储 |
存储格式 | 12位Tiff |
功率 | 40 W |
供电 | 5~32V DC |
光谱范围 | 400~1000 nm |
光谱分辨率 | 优于2 nm |
空间分辨率 | 0.033 m@H=100 m |
镜头焦距 | 35 mm |
视场角 | 17.86° |
狭缝宽度 | ≤22 μm |
系统配置
飞行平台 | 大疆 M600 Pro 多旋翼无人机 |
核心载荷 | 推扫式高光谱相机 + 机载计算机 + 2T存储 |
稳定与定位 | 三轴稳定云台 + 定位系统;云台抖动量≤±0.02° |
软件功能 | 曝光、增益、帧率设置;实时高光谱图像及特定频率光谱瀑布图显示 |
数据采集 | 航线巡测 + 推扫成像 + 本地存储 + 无线图传/远程控制 |
环境适应性 | 工作温度-10℃~+50℃;存储温度-20℃~+65℃;工作湿度≤85%RH |
应用领域
湖泊与水库水环境巡测: 快速获取湖泊、水库水体高光谱影像,为水环境空间调查及后续水质反演分析提供数据。
河流与流域环境监测:适用于河流、流域及岸线区域的大范围巡测,辅助分析水体及周边生态环境变化。
近岸及海岸带水环境监测:用于海岸线、近岸水域及海洋环境的高光谱遥感采集与生态环境调查。
水体异常与生态变化识别:通过不同水体及地物的光谱差异,辅助开展异常水体、生态变化及岸线地物识别。
水质反演模型数据采集:为水质反演模型建立、样本匹配和空间分布分析提供高空间分辨率高光谱数据。
突发水环境事件应急巡查:适合快速覆盖较大水域的应急巡查任务,为现场研判和后续分析提供影像与光谱数据。
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