光譜水質(zhì)自動監(jiān)測站W(wǎng)ISP station

Water Insight專注于生產(chǎn)用于監(jiān)測水體表面反射率、水色、葉綠素a（浮游植物）、藻藍(lán)蛋白（藍(lán)藻細(xì)菌）、藻華、透明度/濁度、懸浮物及垂直漫衰減系數(shù)的水質(zhì)光譜儀。固定式傳感器和手持設(shè)備均為自主研發(fā)生產(chǎn)。此外，Water Insight 還提供基于衛(wèi)星數(shù)據(jù)的水質(zhì)測繪服務(wù)，服務(wù)于科研、水資源管理、水產(chǎn)養(yǎng)殖和疏浚等領(lǐng)域。光學(xué)儀器與地球觀測信息服務(wù)支持水質(zhì)數(shù)字化監(jiān)測，也能驗(yàn)證衛(wèi)星制圖數(shù)據(jù)。

固定式 WISP station 監(jiān)測站可全自動監(jiān)測水質(zhì)參數(shù)，無需化學(xué)試劑且高頻次測量，數(shù)據(jù)近乎實(shí)時(shí)傳輸。由于傳感器安裝于水面以上，其測量結(jié)果不受生物附著影響，維護(hù)需求極低。

WISPstation 監(jiān)測站按預(yù)設(shè)時(shí)間間隔（例如白天每15分鐘一次）自動測量，并將結(jié)果發(fā)送至云端數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集后，系統(tǒng)自動進(jìn)行校準(zhǔn)、質(zhì)控及參數(shù)計(jì)算，最終在線發(fā)布。其長期無人值守的監(jiān)測能力使其適用于常規(guī)（預(yù)警）監(jiān)測，并為數(shù)據(jù)驅(qū)動（機(jī)器學(xué)習(xí)）預(yù)測模型提供輸入。

Water Insight 的核心優(yōu)勢：

抗生物附著：與水下探頭不同，WISPstation 安裝于水面以上，無需頻繁維護(hù)。

衛(wèi)星數(shù)據(jù)校準(zhǔn)：可驗(yàn)證或校準(zhǔn)衛(wèi)星圖像，提升大范圍水域的衛(wèi)星數(shù)據(jù)質(zhì)量。

適用對象：

科研人員、水資源管理者、水產(chǎn)養(yǎng)殖戶、疏浚公司

技術(shù)領(lǐng)域：

傳感器技術(shù)與衛(wèi)星監(jiān)測服務(wù)

關(guān)鍵詞：

光學(xué)傳感器、地表水、葉綠素a、藍(lán)藻細(xì)菌、藻華、水產(chǎn)養(yǎng)殖、疏浚、懸浮物

工作原理：

WISPstation 是一款野外光譜儀，通過可見光及近紅外光譜（350–900 nm，光譜分辨率4.6 nm）測量水色，并根據(jù)光學(xué)頻率與強(qiáng)度反演生化參數(shù)。例如：浮游植物吸收藍(lán)光和紅光，反射綠光，傳感器通過檢測綠光進(jìn)行判定。設(shè)備安裝于水面以上，通過計(jì)算水體出射光與入射光的比值進(jìn)行測量?；趨?shù)特征（如葉綠素a在672 nm處強(qiáng)吸收），通過算法可推導(dǎo)特定參數(shù)的濃度。此外，水體總出射光取決于太陽入射輻射量，因此需將水光與天光比值（反射率）作為核心指標(biāo)。

WISPstation 的光輻射計(jì)通過光纖和切換器連接兩組余弦校正器（測量漫射太陽輻射）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(shè)備可自動補(bǔ)償太陽位置變化，并優(yōu)先選用水面反光最小的參數(shù)組合。

光譜水質(zhì)自動監(jiān)測站W(wǎng)ISP station

        當(dāng)前，WISPstation的光譜儀，最大波長范圍220–1000 nm，光柵刻線密度300條/mm，閃耀波長300 nm，配合100 μm狹縫實(shí)現(xiàn)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。該光譜儀專為戶外環(huán)境設(shè)計(jì)，堅(jiān)固耐用。

WISPstation 采用防水高抗候機(jī)箱，每次測量均記錄傳感器溫度與機(jī)箱濕度。數(shù)據(jù)通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)自動傳輸至“WISPcloud"數(shù)據(jù)庫，支持遠(yuǎn)程更新配置（如測量頻率）。設(shè)備由太陽能板與大容量電池供電，云端系統(tǒng)自動完成校準(zhǔn)、質(zhì)控及參數(shù)計(jì)算，數(shù)據(jù)可通過API接口在線獲取。標(biāo)準(zhǔn)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(wèi)星過境時(shí)段）。