[发明专利]一种利用无人机搭载光谱仪的水质监测方法

摘要

发明公开了一种利用无人机搭载光谱仪监测水质的方法，步骤如下：采用RBR多参数水质测量仪测量水体表层的水质参数，包括：叶绿素a浓度，浊度；无人机搭载光谱仪悬停在指定水域上空，通过地面笔记本电脑配置的远程控制软件操控空中系统无人机搭载光谱仪获取水体反射率Iw，地面系统光谱仪测量白板反射率获取Ir下行辐照度；用纯黑色遮光罩覆盖asd光谱仪探头，设置asd光谱仪不同曝光时间进行测量，获取仪器在不同曝光时间下的噪音数据Id，计算反射率；提取380nm‑390nm和890nm‑900nm两个波段范围，通过线性和非线性两种方式拟合能量函数，以该能量函数代表各波段太阳反射光能量，在原始数据各波段减去能量函数值即可获得去除太阳反射光的结果。

主权项

1.一种基于无人机搭载光谱仪监测水质的方法，建立了水体光谱反射率和水质参数的关系模型，通过水体反射率反演获取水质参数，包括以下步骤：(1)水质参数获取：采用RBR多参数水质测量仪测量水体表层的水质参数，包括：叶绿素a浓度，浊度；(2)水体反射率获取：整个系统分为空中系统和地面系统两个部分，无人机搭载光谱仪悬停在指定水域上空，通过地面笔记本电脑配置的远程控制软件操控空中系统无人机搭载光谱仪获取水体反射率Iw，地面系统光谱仪测量白板反射率获取Ir下行辐照度，两个光谱仪操作同步进行；(3)光谱仪噪音去除：用纯黑色遮光罩覆盖asd光谱仪探头，设置asd光谱仪不同曝光时间进行测量，获取仪器在不同曝光时间下的噪音数据Id，计算反射率；(4)水面太阳反射光去除：asd光谱仪波段分辨率为1nm，范围为325nm‑1075nm，提取380nm‑390nm和890nm‑900nm两个波段范围，通过线性和非线性两种方式拟合能量函数，以该能量函数代表各波段太阳反射光能量，在原始数据各波段减去能量函数值即可获得去除太阳反射光的结果；(5)水体反射率与水质参数关系模型：将上一步获取的各水体的反射率同各水质参数分别建立关系模型，选取最优单波段和多波段组合作为因子反演水质参数。