光谱水质自动监测站WISP station
日期:2025-03-10 12:19:35

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Water Insight专注于生产用于监测水体表面反射率、水色、叶绿素a(浮游植物)、藻蓝蛋白(蓝藻细菌)、藻华、透明度/浊度、悬浮物及垂直漫衰减系数的水质光谱仪。固定式传感器和手持设备均为自主研发生产。此外,Water Insight 还提供基于卫星数据的水质测绘服务,服务于科研、水资源管理、水产养殖和疏浚等领域。光学仪器与地球观测信息服务支持水质数字化监测,也能验证卫星制图数据。

固定式 WISP station 监测站可全自动监测水质参数,无需化学试剂且高频次测量,数据近乎实时传输。由于传感器安装于水面以上,其测量结果不受生物附着影响,维护需求极低。

WISPstation 监测站按预设时间间隔(例如白天每15分钟一次)自动测量,并将结果发送至云端数据管理系统。数据采集后,系统自动进行校准、质控及参数计算,最终在线发布。其长期无人值守的监测能力使其适用于常规(预警)监测,并为数据驱动(机器学习)预测模型提供输入。


Water Insight 的核心优势:

抗生物附着:与水下探头不同,WISPstation 安装于水面以上,无需频繁维护。

卫星数据校准:可验证或校准卫星图像,提升大范围水域的卫星数据质量。

适用对象:

科研人员、水资源管理者、水产养殖户、疏浚公司

技术领域:

传感器技术与卫星监测服务

关键词:

光学传感器、地表水、叶绿素a、蓝藻细菌、藻华、水产养殖、疏浚、悬浮物

工作原理:

WISPstation 是一款野外光谱仪,通过可见光及近红外光谱(350–900 nm,光谱分辨率4.6 nm)测量水色,并根据光学频率与强度反演生化参数。例如:浮游植物吸收蓝光和红光,反射绿光,传感器通过检测绿光进行判定。设备安装于水面以上,通过计算水体出射光与入射光的比值进行测量。基于参数特征(如叶绿素a在672 nm处强吸收),通过算法可推导特定参数的浓度。此外,水体总出射光取决于太阳入射辐射量,因此需将水光与天光比值(反射率)作为核心指标。

WISPstation 的光辐射计通过光纤和切换器连接两组余弦校正器(测量漫射太阳辐射)及两组透镜(测量天光入射辐射、水面反射辐射和水体出射辐射)。设备可自动补偿太阳位置变化,并优先选用水面反光最小的参数组合。

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当前,WISPstation光谱仪,最大波长范围220–1000 nm,光栅刻线密度300/mm,闪耀波长300 nm,配合100 μm狭缝实现4.65 nm光谱分辨率(半高宽),杂散光低于0.2%。光谱特性支持部分定制。该光谱仪专为户外环境设计,坚固耐用。

WISPstation 采用防水高抗候机箱,每次测量均记录传感器温度与机箱湿度。数据通过蜂窝网络自动传输至“WISPcloud”数据库,支持远程更新配置(如测量频率)。设备由太阳能板与大容量电池供电,云端系统自动完成校准、质控及参数计算,数据可通过API接口在线获取。标准测量频率为15分钟一次,但可提升至2分钟一次(例如配合卫星过境时段)。


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